一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，包括粘性土边坡、胶结于粘性土边坡坡面和坡底的砂石保护层、以及从粘性土边坡坡面长出穿过砂石保护层的植被。同时还公开了该护面的施工方法。本发明专利技术的砂石保护层、粘土、植被形成一个整体，从而形成一种高排水性、强固土能力的生态边坡，与混凝土等边坡护面结构相比，生态环保，施工期短，造价较低；与植物护坡相比，砂石保护层具有一定的抗冲刷性，且排水性更好，抵御恶劣环境的能力更强，此外，还解决了微生物胶结技术难以在粘土质边坡应用的问题，施工工艺简单，质量可控。

A scouring and permeable ecological surface for cohesive soil slope and its construction method

The invention discloses an anti-scouring and permeable ecological protective surface for a clayey soil slope, including a clayey soil slope, a sand and stone protective layer cemented to the slope surface and the bottom of the slope, and vegetation growing from the slope surface of the clayey soil slope through the sand and stone protective layer. At the same time, the construction method of the face guard is also disclosed. The sand and stone protective layer, clay and vegetation of the invention form a whole, thereby forming an ecological slope with high drainage and strong soil-fixing capacity. Compared with the concrete and other slope protective surface structures, the sand and stone protective layer has the advantages of eco-environmental protection, short construction period and low cost; compared with the plant protective slope, the sand and stone protective layer has certain scouring resistance and drainage. In addition, it solves the problem that microbial cementation technology is difficult to be used in clay slope. The construction technology is simple and the quality is controllable.

【技术实现步骤摘要】
一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面及其施工方法
本专利技术涉及一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面及其施工方法，属于斜坡护理

技术介绍
护坡是各个工程领域一项十分重要的工程。常见的护坡方式有工程护坡、植物护坡两大类。工程护坡包括砌石护坡、抛石护坡、混凝土护坡等，这种护坡方式虽然可靠性较高，适应性强，但成本高，工期长，且对原料要求较高。植物护坡是通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式，是一种有效的护坡、固坡手段。但依靠植物对坡面的保护有时很难抵挡强降水、水流的冲刷，且排水性较弱。利用微生物胶结作用护坡是近些年来兴起的一种新型护坡方式，可将胶结液喷洒在斜坡表面，胶结后可大幅提高斜坡抗冲刷性。但这种方法仅适合于砂土质边坡，由于粘土质边坡土颗粒较小，渗透性较差，胶结液很难渗透到斜坡内部，形成的保护层效果不佳。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面及其施工方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，包括粘性土边坡、胶结于粘性土边坡坡面和坡底的砂石保护层、以及从粘性土边坡坡面长出穿过砂石保护层的植被。粘性土边坡坡底的砂石保护层内设置有集液管，集液管沿粘性土边坡的长度方向设置，集液管上连有若干排液管，排液管的排液口伸出粘性土边坡坡底的砂石保护层端面。还包括纵向土工板，纵向土工板沿粘性土边坡的长度方向设置，嵌入粘性土边坡坡底，并且内侧面与坡底的砂石保护层端面贴靠，纵向土工板上开有穿排液管的通孔。还包括若干横向土工板，横向土工板沿粘性土边坡的宽度方向设置，横向土工板底端穿过坡面的砂石保护层嵌入粘性土边坡坡面，横向土工板顶边高于坡面的砂石保护层顶面。砂与碎石混合，通过胶结液胶结形成砂石保护层。一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面的施工方法，包括以下步骤，将植被种子与粘土的混合物，播洒在粘性土边坡坡面上，然后铺上一层粘土层，并适当压实后浇水；将砂与碎石混合物铺设在粘性土边坡坡面和坡底，在粘性土边坡坡底的砂与碎石混合物内埋设集液管和排液管；浇水养护，使植被生长穿出坡面的砂与碎石混合物；配置胶结液；周期循环灌溉胶结液，一个周期结束后，监测砂石保护层的粘合程度，若贯入阻力不低于设计值，则停止周期循环灌溉。停止胶结液灌溉后，用清水对砂石保护层进行灌溉，清除残留在砂石保护层中的胶结液。胶结液灌溉的过程为，在粘性土边坡坡顶设置灌溉漕和流量控制仪，流量控制仪连接灌溉漕，胶结液通过流量控制仪流入灌溉槽，灌溉槽内的胶结液溢出，实现灌溉，未反应的胶结液流入集液管，通过排液管被电泵送入流量控制仪。注入未反应的胶结液时，对流量控制仪中的胶结液浓度进行监测，及时补充胶结液中的成分。在铺设砂与碎石混合物之前，将纵向土工板嵌入粘性土边坡坡底，横向土工板嵌入粘性土边坡坡面。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术的砂石保护层、粘土、植被形成一个整体，从而形成一种高排水性、强固土能力的生态边坡，与混凝土等边坡护面结构相比，生态环保，施工期短，造价较低；与植物护坡相比，砂石保护层具有一定的抗冲刷性，且排水性更好，抵御恶劣环境的能力更强，此外，还解决了微生物胶结技术难以在粘土质边坡应用的问题，施工工艺简单，质量可控。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，包括粘性土边坡1、胶结于粘性土边坡1坡面和坡底的砂石保护层2、以及从粘性土边坡1坡面长出穿过砂石保护层2的植被。植被为常见的草5。砂石保护层2为砂与碎石混合物通过胶结液10胶结形成，坡面砂石保护层2厚度为1cm~2cm，坡底砂石保护层2厚度为5cm~8cm；砂的粒径范围为0.05mm~1mm，其中0.5mm~1mm砂不少于60%；碎石粒径范围为1mm~10mm，其中1mm~5mm碎石不少于60%；二者根据设计要求按照一定比例混合，构成具有一定级配的砂石混合物，并且满足以下要求：堆积密度不能超过1.5×103kg/m3，孔隙率不能低于0.5，以保证草5能从孔隙中穿过生长；渗透系数不能低于1.5×10-2cm/s，以保证本身的排水性。胶结液10是在微生物培养基中加入一定浓度的CaCl2溶液、尿素后形成的混合溶液；微生物一般为巴氏芽孢杆菌，可将尿素水解生成CO32-，其与溶液中Ca2+生成具有胶结性质的CaCO3沉淀；培养基一般由酵母、尿素、NaCl、MnCl2·4H2O、NiCl2·6H2O等按照一定浓度与比例混合，高温灭菌后接种微生物并在30度~35度恒温培养箱中振荡培养不少于24小时，达到足够活性后方可加入CaCl2溶液、尿素，形成胶结液10。胶结液10浓度要适宜，其中CaCl2溶液、尿素溶液浓度不高于0.3mol/L，以减少胶结溶液中盐离子对草5的影响。为了保证护面的排水性以及便于在施工时收集未反应胶结液10，粘性土边坡1坡底的砂石保护层2内设置有集液管4，集液管4由反滤层材料组成，管径为3cm~4cm，集液管4沿粘性土边坡1的长度方向设置，集液管4上连有若干排液管12，排液管12的排液口伸出粘性土边坡1坡底的砂石保护层2端面。为了束缚砂石保护层2，在粘性土边坡1坡底嵌纵向土工板11，纵向土工板11与坡面底边之间的距离为20cm~40cm，纵向土工板11沿粘性土边坡1的长度方向设置，纵向土工板11内侧面与坡底的砂石保护层2端面贴靠，纵向土工板11的顶边与坡底的砂石保护层2顶面同高，纵向土工板11上开有穿排液管12的通孔。为了保证胶结液10灌溉时的均匀性，设置若干沿粘性土边坡1宽度方向的横向土工板6，横向土工板6长度与粘性土边坡1宽度一致，横向土工板6底端穿过坡面的砂石保护层2嵌入粘性土边坡1坡面，横向土工板6顶边高于坡面的砂石保护层2顶面，约1cm~2cm，相邻横向土工板6之间的距离约为2m~3m。上述护面的施工方法，包括以下步骤：步骤1，将草籽与粘土的混合物，播洒在粘性土边坡1坡面上，以20g/m2~25g/m2为播洒标准，然后铺上一层粘土层3，并适当压实后浇水。铺上的粘土厚度为1cm，压实度介于50%~80%，该层粘土既要保证草籽发芽时能够穿过，又要起到阻止胶结液10往下渗透的作用，减小对草5生长的影响。步骤2，将纵向土工板11嵌入粘性土边坡1坡底，并开穿排液管12的通孔，横向土工板6嵌入粘性土边坡1坡面。步骤3，将砂与碎石按照设计要求混合，将砂与碎石混合物铺设在粘性土边坡1坡面和坡底，铺设过程中严格控制其厚度的均一性，同时使其与土工板之间满足渗透性、堆积密度、孔隙率等要求，在粘性土边坡1坡底的砂与碎石混合物内埋设集液管4和排液管12，排液管12端部从通孔伸出。步骤4，浇水养护，使草5生长穿出坡面的砂与碎石混合物。每隔1~2天通过喷洒浇水一次，喷洒要低速均匀进行，避免砂被冲走；草5在生长过程中会引起砂与碎石混合物表面凹凸不平，要及时采取措施将其整平，直到大部分草5穿过的高度不小于10cm。步骤5，配置胶结液10。步骤6，周期循环灌溉胶结液10，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：包括粘性土边坡、胶结于粘性土边坡坡面和坡底的砂石保护层、以及从粘性土边坡坡面长出穿过砂石保护层的植被。

【技术特征摘要】
1.一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：包括粘性土边坡、胶结于粘性土边坡坡面和坡底的砂石保护层、以及从粘性土边坡坡面长出穿过砂石保护层的植被。2.根据权利要求1所述的一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：粘性土边坡坡底的砂石保护层内设置有集液管，集液管沿粘性土边坡的长度方向设置，集液管上连有若干排液管，排液管的排液口伸出粘性土边坡坡底的砂石保护层端面。3.根据权利要求2所述的一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：还包括纵向土工板，纵向土工板沿粘性土边坡的长度方向设置，嵌入粘性土边坡坡底，并且内侧面与坡底的砂石保护层端面贴靠，纵向土工板上开有穿排液管的通孔。4.根据权利要求1所述的一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：还包括若干横向土工板，横向土工板沿粘性土边坡的宽度方向设置，横向土工板底端穿过坡面的砂石保护层嵌入粘性土边坡坡面，横向土工板顶边高于坡面的砂石保护层顶面。5.根据权利要求1所述的一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面，其特征在于：砂与碎石混合，通过胶结液胶结形成砂石保护层。6.一种粘性土边坡耐冲刷透水生态护面的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，将植被种子与粘土的混合物，播洒在粘性土边坡坡面上，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭慧明，陈福茂，陈佳，肖皓元，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32