一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法
文献发布时间：2023-06-19 18:37:28
技术领域
本发明涉及水土保持施工技术领域，更具体的说是涉及一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法。
背景技术
土地退化作为土地系统对于人类活动的一种响应，越来越受到来自社会各方面的关注。其中较为突出的就是水土流失问题，为应对水土流失问题，侵蚀沟的治理就自然地成为了问题的关键。谷坊是一种治理侵蚀沟的有效手段。
但是，传统的干砌石、浆砌石、石笼等谷坊造价相对较高，需要大量开采石料，造成了不可逆的破坏，从备料到完工工期较长，整体性相对较差，两侧边坡容易被侵蚀毁坏，且不利于植被的快速生长，而土谷坊虽造价相对较低，但整体结构不稳定，雨期易被冲毁。
因此，提供一种结构稳定且造价低的生态柔性煤矸石土谷坊施工方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法，能够提升谷坊的经济性、适用性和功能性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法，包括以下步骤：
1)削坡：
Ⅰ：对选定谷坊填筑位置的上下游进行削坡；
Ⅱ：对选定谷坊填筑位置的沟道底部挖设底槽；
Ⅲ：对选定谷坊填筑位置的沟道沟坡挖设耳槽；
2)填筑：
在底槽及耳槽处逐层填筑土体，每层填筑土体的厚度为30cm-50cm，并逐层利用挖掘机铲斗或夯实机压实，直至谷坊达到设计高度；或
在底槽及耳槽处逐层铺设竹筒骨架，纵向竹筒骨架两端伸出谷坊背水面，每层竹筒骨架高度为30cm-50cm；在沟地注水、搅拌，形成泥浆，用泥浆泵抽取泥浆注入到竹筒骨架中，两侧加固排水板定型，排水板固结后，压实度在 94％以上，填筑高于设计高度0.5m-1.0m；或
在底槽及耳槽处逐层填筑土体，每层土体厚度不超过900mm，填筑后将软土与生碱性软土态固化剂按55：1的比例放入喷洒装置内，搅拌，此时搅拌温度控制在20℃左右，喷射固化土，保证表层固化土厚度为300mm，并逐层利用挖掘机铲斗或夯实机压实，压实度控制在94％以上；逐层填筑、击实直至谷坊达到设计高度；
3)整形：
对谷坊、沟道沟坡及沟道底部进行整形，使得谷坊中间低两翼高；
4)铺设：
Ⅰ：将多个滤土防冲布沿着水流方向铺设在谷坊、沟道沟坡及沟道底部，且位于上游的滤土防冲布叠压搭接在位于下游的滤土防冲布上；
Ⅱ：在滤土防冲布的搭接处、边缘位置及转折位置使用T型钉锚固；
5)铺装：
Ⅰ：将铰接块单元逐个铺装在滤土防冲布上，且将各个铰接块单元连接在一起；
Ⅱ：将边缘位置的铰接块单元埋设在滤土防冲布边缘位置开设的挖槽内，然后将土回填到挖槽内并压实。
进一步的，在步骤1)中，挖设底槽的深度为30cm，挖设耳槽的深度为 30-50cm。
进一步的，在步骤2)中，谷坊迎水坡和背水坡的坡比小于等于1：1.5。
进一步的，在步骤2)中，碱性软土生态固化剂由质量分数66-80％的软土固化剂和质量分数20-34％的土壤改良剂组成，其中，软土固化剂包括水 15％-30％、砾石25％-38％、环氧树脂粘合剂20％-25％、热熔粘合复合纤维7％-23％、硅灰10％-13％和水泥5％-10％。
进一步的，在步骤4)中，滤土防冲布采用土工合成材料制成。
进一步的，在步骤4)中，多个T型钉呈梅花形布置，相邻两个T型钉间隔为50cm-100cm；每个T型钉均为直径10cm，长度50cm以上的螺纹钢筋。
进一步的，在步骤4)中，对冲刷严重区域，滤土防冲布采用高韧防护材料制成。
进一步的，在步骤5)中，铰接块单元由煤矸石集料制成；各个铰接块单元通过绑扎连接，绑扎道数大于等于3道；相邻铰接块单元铺砌缝宽小于等于20mm。
进一步的，在步骤5)中，位于边缘位置的铰接块单元埋设深度及回填锚固长度均为0.5m-1.0m。
进一步的，相邻铰接块单元之间形成植生孔。
由此可知，本发明提供了一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法，与现有技术相较而言，本发明：
1)通过滤土防冲布铺设，铰接块单元铺装，将谷坊、沟底、海漫和沟坡的防护结构连接成一个整体，从而实现抗冰冻、变形协调能力强，结构稳定性好；
2)谷坊采用土填筑替代石料，铰接块单元采用煤矸石集料生产，整个修建过程无需天然砂石，避免石料开采，综合造价更低；
3)施工过程合理简化，节约工时，效率高；
4)相邻铰接块单元之间留有植生孔，通过插柳等能够快速形成植被防护。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种生态柔性煤矸石土谷坊施工方法，包括以下步骤：
1)削坡：
Ⅰ：对选定谷坊填筑位置的上下游进行削坡；
Ⅱ：对选定谷坊填筑位置的沟道底部挖设底槽；
Ⅲ：对选定谷坊填筑位置的沟道沟坡挖设耳槽；
2)填筑：
在底槽及耳槽处逐层填筑土体，每层填筑土体的厚度为30cm-50cm，并逐层利用挖掘机铲斗或夯实机压实，直至谷坊达到设计高度；或
在底槽及耳槽处逐层铺设竹筒骨架，纵向竹筒骨架两端伸出谷坊背水面，每层竹筒骨架高度为30cm-50cm；在沟地注水、搅拌，形成泥浆，用泥浆泵抽取泥浆注入到竹筒骨架中，两侧加固排水板定型，排水板固结后，压实度在 94％以上，填筑高于设计高度0.5m-1.0m；其中竹筒骨架包括交错排列的多个粗制骨架和多个细制骨架，粗制骨架的规格为10-12CM，细制骨架的规格为6-8CM，相邻粗制骨架与细制骨架排布间距为30-50公分；或
在底槽及耳槽处逐层填筑土体，每层土体厚度不超过900mm，填筑后将软土与生碱性软土态固化剂按55：1的比例放入喷洒装置内，搅拌，此时搅拌温度控制在20℃左右，喷射固化土，在含水率较低的情况下，可用干喷漆直接分层喷注，保证表层固化土厚度为300mm，并逐层利用挖掘机铲斗或夯实机压实，压实度控制在94％以上，当然在不压实的情况下，压实度选择在85％-90％，可满足低等级工程需要，逐层填筑、击实直至谷坊达到设计高度；
3)整形：
对谷坊、沟道沟坡及沟道底部按设计尺寸进行整形，使得谷坊中间低两翼高，水能够从谷坊中间溢流通过；然后对现场进行清理；
4)铺设：
Ⅰ：将多个滤土防冲布沿着水流方向铺设在谷坊、沟道沟坡及沟道底部，且位于上游的滤土防冲布叠压搭接在位于下游的滤土防冲布上；
Ⅱ：在滤土防冲布的搭接处、边缘位置及转折位置使用T型钉锚固；
5)铺装：参照黑龙江省地方标准DB23/T 2327-2019《透水混凝土铰接块护坡应用技术规范》
Ⅰ：将铰接块单元逐个铺装在滤土防冲布上，且将各个铰接块单元连接在一起；
Ⅱ：将边缘位置的铰接块单元埋设在滤土防冲布边缘位置开设的挖槽内，然后将土回填到挖槽内并压实。
本发明通过滤土防冲布铺设，铰接块单元铺装，将谷坊、沟底、海漫和沟坡的防护结构连接成一个整体，从而实现抗冰冻、变形协调能力强，结构稳定性好，并且整个修建过程无需天然砂石，避免石料开采，综合造价更低。
具体的，在步骤1)中，挖设底槽的深度为30cm，挖设耳槽的深度为 30-50cm。
具体的，在步骤2)中，谷坊迎水坡和背水坡的坡比小于等于1：1.5。
具体的，在步骤2)中，碱性软土生态固化剂由质量分数66-80％的软土固化剂和质量分数20-34％的土壤改良剂组成，其中，软土固化剂包括水 15％-30％、砾石25％-38％、环氧树脂粘合剂20％-25％、热熔粘合复合纤维7％-23％、硅灰10％-13％和水泥5％-10％。
具体的，在步骤4)中，滤土防冲布采用土工合成材料制成。
具体的，在步骤4)中，多个T型钉呈梅花形布置，相邻两个T型钉间隔为50cm-100cm；每个T型钉均为直径10cm，长度50cm以上的螺纹钢筋。
具体的，在步骤4)中，对冲刷严重区域，滤土防冲布采用高韧防护材料制成。
具体的，在步骤5)中，铰接块单元由煤矸石集料制成；各个铰接块单元通过绑扎连接，绑扎道数大于等于3道；相邻铰接块单元铺砌缝宽小于等于 20mm。
具体的，在步骤5)中，位于边缘位置的铰接块单元埋设深度及回填锚固长度均为0.5m-1.0m。
具体的，相邻铰接块单元之间形成植生孔，从而有利扦插，通过插柳等能够快速形成植被防护。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。