一種砒砂巖自然邊坡的柔性護坡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自然邊坡的護坡方法，具體涉及一種砒砂巖自然邊坡的柔性護坡方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在黃河流域的晉陜蒙接壤地區(qū)，分布著被當?shù)厝怂追Q為“砒砂巖”的松散巖層，是由古生代二疊紀、中生代三疊紀、侏羅紀和白堊紀的厚層砂巖、砂頁巖和泥質(zhì)砂巖組成的巖石互層。該地層為陸相碎肩巖系，覆巖層厚度小、壓力低，從而造成其成巖程度低、沙粒間膠結(jié)程度差、結(jié)構(gòu)強度低，無水堅硬如石，遇水則松軟如爛泥。
[0003]目前，為解決砒砂巖無水堅硬如石，遇水則松軟如爛泥的問題，國內(nèi)已有學者研宄并提出了多種不同的治理措施，但由于砒砂巖地區(qū)立地條件差加之水資源匱乏，生物措施難以全面實施，再則護坡工程中一般以水泥，石料，混凝土等硬性材料為主要建材，在設(shè)計上優(yōu)先以力學的角度去思考邊坡穩(wěn)定，忽略了生態(tài)修復，使自然邊坡的生態(tài)功能恢復更加困難；同時在此類自然邊坡生態(tài)修復中沒有考慮到周邊自然環(huán)境、植物修復相協(xié)調(diào)等因素，與周邊的景觀不協(xié)調(diào)，與目前注重保護生態(tài)環(huán)境的發(fā)展趨勢相違背。因此，在這種背景下，在砒砂巖上采用以保護、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀為前提，在保證護坡具有一定的強度、安全性和耐久性的同時，兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)，以達到一種土體和生物相互涵養(yǎng)、適合生物生長的仿自然狀態(tài)的新型固結(jié)促生的生態(tài)護坡工程是發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種砒砂巖自然邊坡的柔性治理方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種砒砂巖自然邊坡的柔性護坡方法，包括以下步驟:
[0006](I)坡面前期的清理:清除作業(yè)面雜物及松動巖塊、土塊，對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M行修整，使之呈弧形，局部突出的巖石及土塊應(yīng)移除或進行削坡處理；
[0007](2)建設(shè)微潤系統(tǒng):在坡頂區(qū)距坡面4?6米內(nèi)設(shè)置截水溝，在截水溝上每隔8?12m間設(shè)置一處儲水窖；在中等坡度區(qū)鋪設(shè)微潤管，埋設(shè)深度為5?10cm，管內(nèi)水壓為2.4?2.6kPa，微潤管與儲水窖兩者之間用柔性管道連接，微潤管的供水管上設(shè)置減壓閥，每一個減壓閥控制3?4根微潤管，相鄰微潤管之間的間距為0.5?0.7m之間，供水控制范圍為上下各0.3m，每個減壓閥控制的微潤管尾端用快速接頭進行連接，形成并聯(lián)回路，防止微潤管因接頭損壞導致整根無法使用；微潤管鋪設(shè)完成后應(yīng)進行試水試壓，出水及水壓力需滿足設(shè)計值，當不能滿足要求時，應(yīng)檢查問題原因，及時排除，必要時更換已鋪設(shè)管件，直至試水試壓滿足設(shè)計要求后方可進行下一步施工，微潤管供水管在儲水窖進口處應(yīng)設(shè)過濾網(wǎng)，防止管道堵塞；
[0008](3)掛網(wǎng):在陡坡區(qū)，中等坡度區(qū)，坡頂區(qū)的截水溝底部、溝壁，儲水窖底部、窖壁上分別掛網(wǎng)；掛網(wǎng)施工時，首先放卷網(wǎng)目邊長3?5cm單層柔性網(wǎng)鋪在坡面，然后自上而下打入長度50?60cm錨件，所述錨件縱橫向間距控制在1.5?2.5m ;相鄰兩卷柔性網(wǎng)交接處要求有20?30cm的重疊，并用錨件固定；
[0009](4)植物種植及綠化:在距坡面1m范圍內(nèi)的坡頂區(qū)，中等坡度區(qū)，坡腳緩坡區(qū)，坡腳區(qū)進行綠化，根據(jù)施工作業(yè)面土壤或巖面性質(zhì)、當?shù)貧夂驐l件、施工季節(jié)，并結(jié)合各種植物生長特性選擇根系發(fā)達的草本植物及喬、灌木，且物種應(yīng)以當?shù)刂参餅橹?；草種播種前應(yīng)對采購的種子活性、純度進行監(jiān)測，不符合要求的種子嚴禁使用；草種撒播時應(yīng)保證種子的密度6?9kg/hm2，后期養(yǎng)護時應(yīng)對出現(xiàn)禿斑的位置及時進行修補；
[0010](5)噴涂:在坡頂區(qū)的截水溝的溝底及邊坡，坡頂區(qū)的儲水窖底部及窖壁，陡坡區(qū)，中等坡度區(qū)，坡腳緩坡區(qū)自上而下均勻噴涂固結(jié)材料溶液，所述固結(jié)材料溶液滲入深度為2?3cm ;噴灑固結(jié)材料溶液固化表層砒砂巖，形成邊坡表面復合材料固化層，主要功能為減少雨水對砒砂巖的侵蝕，形成保護層，降低水土流失量；
[0011](6)運行及養(yǎng)護:施工完成后，微潤系統(tǒng)首次運行應(yīng)將儲水窖內(nèi)注滿，保持系統(tǒng)的出水量在最大狀態(tài)運行，當潤濕體形成且體積達到足以包容作物的根區(qū)體積后，定期測定土壤濕度，并調(diào)節(jié)閥門或儲水窖水位控制微潤管出水量，使中等坡度區(qū)土壤的濕度保持在20?30%保證坡面植物的生長。
[0012]進一步，步驟(3)中，所述錨件采用U型鋼筋，所述錨件縱橫向間距在局部需加密處按縱橫向間距為Im控制。
[0013]進一步，步驟(4)中，在坡頂區(qū)種植耐旱的沙棘和油松，撒播蒙古冰草、克氏冰草、野牛草、匍匐剪股穎，總播種量為20g/m2;在中等坡度區(qū)，坡腳緩坡區(qū)采用草、灌相結(jié)合種植的立體配置模式，并播撒保水劑，所述灌木選用耐旱、生存能力較強的沙棘，在微潤管的中間位置每隔0.8米種植2顆沙棘，沙棘的埋設(shè)深度為15?20cm，選取蒙古冰草、克氏冰草、野牛草、匍匐剪股穎四種草種進行播撒，總播種量為20g/m2;坡腳區(qū)種植楊樹、油松、檸條，撒播蒙古冰草、克氏冰草，總播種量20g/m2。
[0014]進一步，所述草種在播撒前，對輕質(zhì)種子進行浸泡處理；草種在播撒后，澆撒水量至表層土壤濕潤。
[0015]進一步，步驟(5)中，在坡頂區(qū)的截水溝的溝底及邊坡自上而下均勻噴涂8%固結(jié)材料W-OHC溶液，形成厚4?5cm固結(jié)層；在截水溝上口線外0.5m范圍內(nèi)地表噴涂8%固結(jié)材料W-OHC溶液，形成厚5cm固結(jié)層；在坡頂區(qū)的儲水窖底部及窖壁自上而下均勻噴涂10 %固結(jié)材料W-OHC溶液，形成厚4?5cm固結(jié)層；儲水窯口周邊0.5m范圍內(nèi)噴涂10 %固結(jié)材料W-OHC溶液，形成厚5cm固結(jié)層；陡坡區(qū)噴涂濃度為10%的固結(jié)材料W-OHC溶液，每平方的噴灑量控制在2.0?3.0L，保證滲透的厚度2?3cm，中等坡度區(qū)噴涂濃度為6%的固結(jié)材料W-OHC溶液，形成厚2?3cm固結(jié)層，坡腳緩坡區(qū)噴涂濃度為4 %的固結(jié)材料W-OHC溶液，厚I?2cm固結(jié)層，W-OHC是一種生態(tài)環(huán)保型改性親水性聚氨酯樹脂類復合固化材料，與沙土等有很好的附著力，形成多孔結(jié)構(gòu)的固結(jié)層，固結(jié)層的彈性等力學性能高，且具有較好的植生功能，遇水不再溶解。
[0016]本發(fā)明是在砒砂巖柔性護坡結(jié)構(gòu)體上附加植生功能的生態(tài)修復工法，順應(yīng)了人與自然共生的要求，提升了護坡工程建設(shè)的內(nèi)涵。本發(fā)明首先通過對需要治理的自然邊坡坡面進行清理，必要時采用削坡措施，保持坡面平整，保證了坡面后期噴灑固結(jié)材料溶液能夠均勻；其次建設(shè)微潤系統(tǒng)，通過截水溝和儲水窖收集雨水或人工補水作為水源，為促生區(qū)植被生長提供必要的水分，鋪設(shè)坡表內(nèi)部的微潤管，為后期表層固結(jié)后降低了土壤表層的滲透能力，重新補充水分，提高促生區(qū)植物的成活率；接著掛網(wǎng)為進一步增強噴涂固結(jié)效果做鋪墊；然后植物種植及綠化，進一步提升邊坡治理的生態(tài)效果；最后在表面噴涂固結(jié)材料，使裸露的坡面形成固結(jié)層，改善坡面土壤結(jié)構(gòu)，增強整體穩(wěn)定性，減少水土流失，附加植生功能；以及自然邊坡日常運行及養(yǎng)護。由此經(jīng)過一系列措施柔性護坡方法，使得處理后的邊坡表層砒砂巖復合體具有優(yōu)異的力學性能、耐紫外線降解性能、抗風蝕、水蝕和重力侵蝕性能、抗凍融、保水、保溫、保肥等綜合性能，可以在固定砒砂巖的同時，與種子噴射法等植生手法結(jié)合，促進植被恢復，有效提高水土保持的效果。本發(fā)明適宜于砒砂巖質(zhì)邊坡生態(tài)治理及修復工程，尤其適用于水土流失嚴重的砒砂巖地區(qū)。
【附圖說明】
[0017]圖1為截水溝斷面大樣圖。
[0018]圖2為儲水窖平面及剖面大樣圖。
[0019]圖3為微潤管工作系統(tǒng)圖。
[0020]圖4為坡頂施工大樣圖。
[0021]圖5為坡面角多60°的陡坡區(qū)(完全固結(jié)區(qū))護坡結(jié)構(gòu)大樣圖。
[0022]圖6為坡面角30°?60°的促生區(qū)結(jié)構(gòu)大樣圖。
[0023]圖7為坡面角< 30°的坡腳緩坡區(qū)(促生區(qū))護坡結(jié)構(gòu)大樣圖。
[0024]圖8為自然邊坡柔性護坡施工斷面形式。
[0025]圖9為砒砂巖自然邊坡治理平面圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步加以說明。
[0027]實施例1
[0028](I)坡面前期的清理:清除作業(yè)面雜物及松動巖塊、土塊，對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M行修整，使之呈弧形，局部突出的巖石及土塊應(yīng)移除或進行削坡處理；陡坡區(qū)(坡面角多60°的完全固結(jié)區(qū))邊坡整體穩(wěn)定，應(yīng)局部對突出孤石、局部不穩(wěn)定土層或倒坡砒砂巖清除。
[0029](2)建設(shè)微潤系統(tǒng):在坡頂區(qū)距坡面4?6米內(nèi)設(shè)置截水溝，用于收集周圍匯水，截水溝采用梯形斷面，結(jié)構(gòu)如圖1所示；在截水溝上每隔1m設(shè)置一處儲水窖，用于存儲收集的雨水，并為微潤管供水，其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示；在中等坡度區(qū)(坡面角30°?60°的促生區(qū)，有微潤)鋪設(shè)微潤管，微潤管的鋪設(shè)間距為60cm，埋設(shè)深度為5?10cm，管內(nèi)水壓為2.5kPa，微潤管與儲水窖兩者之間用柔性管道連接，微潤