一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法技术

本发明专利技术属于道路边坡加固技术领域，涉及一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，包括以下步骤：1）在道路边坡的坡面上撒播种植根系发达、生长能力强的禾本植物；2）待禾本植物自然枯萎后，剪去禾本植物上部的枝干，预留禾本植物茎；3）调制注浆液，注浆液的密度是1.2 g/cm

Method for reinforcing road side slope based on grouting of plant stem and root

The invention belongs to the technical field of road slope reinforcement, relates to a reinforcement method of road slope plant stem and root based grouting, comprising the following steps: 1) in road slope slope broadcast planting developed root system, growth ability of grass plants; 2) to gramineous plants naturally withered, cut grass in the upper the branches aside grass stems; 3) modulation grouting, grouting liquid density is 1.2 g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法
本专利技术属于道路边坡加固
，涉及一种道路边坡加固处理方法，尤其涉及一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，该方法既能锚固道路边坡土壤，又可以防止浅层滑坡，主要适用于道路边坡或山体的脆弱滑动面的防护。
技术介绍
边坡是道路中的重要的一部分，在实际工程中，天然边坡常常软弱松散容易发生浅层滑坡的现象，需要对边坡进行加固处理。用禾本植物加固边坡与乔木和灌木加固相比，禾本科植物生长速度快，短时间就能形成较长的根系，对浅层土体进行加固。而乔木和灌木生长周期较长，短期加固效果不显著，种植相对复杂，培育和种植成本较高，成活率相对较低。坡面上禾本植物的覆盖率较大时其茎叶能够有效的拦截高速落下的雨滴，通过缓冲作用，消耗掉雨滴大量的动能，从而明显削弱雨滴的溅蚀对坡面保护有利。植物根系与土通过注射注浆液形成三维网状加筋结构体，产生了对土粒的网兜包裹效应，增加了土层的粘聚力。网兜效应在阻止坡面土颗粒被水流解离方面发挥着重要的作用。而经过注浆的植物根系在土层中产生加筋效果，网兜作用效果更好。同时注浆液增加了根系的极限破坏能力有效防止了因浅层滑坡而导致根系脆性破坏，并且能在一定程度上减缓其腐烂的速度，而且即使植被枯萎，注浆体依然能够有效替代原有根系结构，保持对边坡土体加固的长效性。此种处理方法具有明显的经济优势和重要的工程价值，与传统的护坡方式相比，植物根系注入环氧树脂等制作而成的有机注浆液利于水土保持和自然环境的恢复，特别对于一年生的草本植物，植物干枯死亡后，其根茎腐烂，无法继续加固土体，而混凝土则会对土壤造成污染问题而且对后期边坡的护理也造成一定的麻烦。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种低成本、绿色环保、高可靠度、固化方便、粘附力强以及力学性能良好的基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)在道路边坡的坡面上撒播种植根系发达、生长能力强的禾本植物，如黑麦草；2)待道路边坡坡面上的禾本植物自然枯萎后，剪去禾本植物上部的枝干，预留禾本植物茎；所述禾本植物茎裸露地表5cm～10cm；3)调制注浆液，所述注浆液的密度是1.2g/cm3～2.0g/cm3；所述注浆液是环氧树脂与聚酰胺树脂的混合物，如环氧树脂E-44(6101)与聚酰胺树脂650的混合物；该混合物是初为液态后可凝固且具有一定强度的有机液体；4)通过步骤2)中预留的禾本植物茎的禾本植物导管向禾本植物根系中注射步骤3)调制得到的注浆液；5)以禾本植物茎在地面上的出土处为圆心，向半径5厘米-10厘米的圆内注射注浆液。作为优选，本专利技术所采用的步骤3)的具体实现方式是：将环氧树脂和聚酰胺树脂用手提式搅拌器按体积比80～120：30～60的比例充分混合；所述手提式搅拌器的搅拌速率是200rpm～250rpm；所述环氧树脂和聚酰胺树脂的混合物即为注浆液。作为优选，本专利技术所采用的步骤4)的具体实现方式是：4.1)在环境温度是15℃～32℃的条件下，采用注射器或微型高压注浆机通过禾本植物茎的禾本植物导管向禾本植物根系中注射步骤3)制备得到的注浆液；所述道路边坡的坡面上的每一株禾本植物茎的注浆液的体积是5mL～10mL；4.2)对禾本植物茎的禾本植物导管的注浆完成后，维持环境温度是15℃～32℃不低于24小时。作为优选，本专利技术所采用的环境温度是20℃。作为优选，本专利技术所采用的环境温度若高于32℃时，对待注浆的区域搭建遮阳棚；若环境温度低于15℃时，在注浆的区域搭建暖棚升温。作为优选，本专利技术所采用的步骤5)的具体实现方式是：采用微型高压注浆机以禾本植物茎在地面上的出土处为圆心，向半径5厘米-10厘米的圆内注射注浆液；所述道路边坡的坡面上的每一株禾本植物根系周围注浆液的体积是80mL～100mL；所述微型高压注浆机的注浆压力高于标准大气压0.3MPa～0.5MPa。作为优选，本专利技术所采用的禾本植物在边坡的坡面上的覆盖率是60％～80％。本专利技术的优点是：本专利技术提供了一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，使用环氧树脂等有机材料制作而成的注浆液对禾本植物的茎和根系进行注浆，待其充分固结硬化后就能增加植物根系在土壤中的抗剪能力，并且能在一定程度上减缓其腐烂的速度，延长植物的使用时间使其不会随着季节的变化而失去锚固作用，同时也减少了四季播种长期重复的过程。禾本植物加固边坡与乔木和灌木加固相比，禾本科植物生长速度快，短时间就能形成较长的根系，对浅层土体进行加固。而乔木和灌木生长周期较长，短期加固效果不显著，种植相对复杂，培育和种植成本较高，成活率相对较低。环氧树脂作为防腐蚀材料不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时具有绿色环保、附着力强、常温操作、施工简便等良好的工艺性而且价格适中，与传统的混凝土加固边坡相比，植物根系注入环氧树脂等制作而成的注浆液利于水土保持和自然环境的恢复，而混凝土则会对土壤造成污染问题而且对后期边坡的护理也造成一定的麻烦。本专利技术采用植物根系与土通过注射注浆液形成三维网状加筋结构体，注浆液结合根系的加筋作用一方面表现为增加了土层的粘聚力，另一方面表现为增强了对土粒的网兜包裹效应；粘聚力的增加在一定程度上阻止了坡面水流的剪切力破坏和表土层张裂缝的形成；网兜效应减弱了水流对土粒的解离作用。同时注浆液增加了根系的极限破坏能力有效防止了因浅层滑坡而导致的脆性破坏，并且能在一定程度上减缓其腐烂的速度，延长植物的使用时间使其不会随着季节的变化而失去锚固边坡的能力，同时也减少了每年四级播种长期重复的过程。本专利技术是一种低成本、绿色环保、高可靠度、固化方便、粘附力强、力学性能良好的道路边坡加固处理方法。附图说明图1为本专利技术所提供的基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法的操作示意图；其中：1-禾本植物叶子；2-禾本植物茎；3-禾本植物导管；4-禾本植物根系。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所提供的技术方案做进一步的说明，但本专利技术并不仅限于以下方式：本专利技术提供了一种植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，在满足植物根系有效的控制浅层滑坡的基础上，利用了注浆液的优质特性。该方法首先是在道路两侧边坡坡面上种植禾本植物，待禾本植物枯萎之后再用环氧树脂对其茎和根系进行注浆，使植物根系与土通过注射环氧树脂形成三维网状加筋结构体。根系的注浆作用一方面表现为增加了土层的粘聚力，另一方面表现为增强了对土粒的网兜包裹效应。粘聚力的增加在一定程度上阻止了坡面水流的剪切力破坏和表土层张裂缝的形成。网兜效应减弱了水流对土粒的解离作用。具体而言，本专利技术提供了一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，该方法包括以下步骤：1)在边坡的坡面上撒播种植根系发达、生长能力强的禾本植物，如黑麦草；禾本植物在边坡的坡面上的覆盖率是60％～80％；种植后的禾本植物在地表长有禾本科植物叶子1、禾本植物茎2、禾本植物茎2内部有禾本植物导管3；地下有禾本植物根系4；2)待禾本植物枯萎后，剪去禾本植物上部的枝干，预留禾本植物茎2；禾本植物茎2裸露地表5cm～10cm；3)调制注浆液，注浆液的密度是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1）在道路边坡的坡面上撒播种植根系发达、生长能力强的禾本植物；2）待道路边坡的坡面上的禾本植物自然枯萎后，剪去禾本植物上部的枝干，预留禾本植物茎（2）；所述禾本植物茎（2）裸露地表5cm～10cm；3）调制注浆液，所述注浆液的密度是1.2g/cm

【技术特征摘要】
1.一种基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1）在道路边坡的坡面上撒播种植根系发达、生长能力强的禾本植物；2）待道路边坡的坡面上的禾本植物自然枯萎后，剪去禾本植物上部的枝干，预留禾本植物茎（2）；所述禾本植物茎（2）裸露地表5cm～10cm；3）调制注浆液，所述注浆液的密度是1.2g/cm3～2.0g/cm3；所述注浆液是环氧树脂与聚酰胺树脂的混合物；4）通过预留的禾本植物茎（2）的禾本植物导管（3）向禾本植物根系（4）中注射步骤3）调制得到的注浆液；5）以禾本植物茎（2）在地面上的出土处为圆心，向半径5厘米-10厘米的圆内注射注浆液。2.根据权利要求1所述的基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，其特征在于：所述步骤3）的具体实现方式是：将环氧树脂和聚酰胺树脂按体积比80～120：30～60的比例充分混合，并用手提式搅拌器搅拌；所述手提式搅拌器的搅拌速率是200rpm～250rpm；所述环氧树脂和聚酰胺树脂的混合物即为注浆液。3.根据权利要求2所述的基于植物茎和根系注浆的道路边坡加固处理方法，其特征在于：所述步骤4）的具体实现方式是：4.1）在环境温度是15℃～32℃的条件下，采用注射器或微型高压注浆机通过禾本植物茎（2）的禾本植物导管（3）向禾本植物根系（4）中注射步骤3）制备得到的注浆液；所述道路边坡的坡面上的每一株禾本植物茎（...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，库准，肖衡林，刘永莉，叶建军，李丽华，陶高梁，陈智，裴尧尧，万娟，谭燕，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42