基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构技术

本发明专利技术属于边坡防护治理领域，涉及一种基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构，方法包括以下步骤：1）对边坡裂缝进行勘察；2）采用由水泥、植物营养液以及土壤构成的混合土填埋裂缝，直至混合土将裂缝填埋至与边坡齐平；3）沿边坡裂缝的走势在边坡裂缝的上方填埋原状土，在边坡裂缝上形成防水结构；4）选取植物根系发达的木本植物，根据木本植物的品种获取木本植物种植参数；5）根据步骤4）所获取得到的木本植物种植参数将木本植物种植；木本植物以及防水结构沿边坡走势自上而下依次设置。本发明专利技术提供了一种防雨水入渗性能良好以及防止滑坡灾害的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构。方法及防水结构。方法及防水结构。

【技术实现步骤摘要】
基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构


[0001]本专利技术属于边坡防护治理领域，涉及一种边坡裂缝修复方法及防水结构，尤其涉及一种基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构。

技术介绍

[0002]在高土边坡出现大裂缝时，雨水会从裂缝中快速渗入到坡体内部，雨水渗入土层，除了增大其重量外，还会软化土体，并降低滑带土的强度，导致裂缝下的土体松动。长此以往，在遇到强降雨、地震或工程施工时，会发生滑坡、泥石流等灾害。而传统的边坡防护工程，不仅工程成本高，对环境较大污染，且无法做到永久有效的防护。
[0003]当前我国治理高土边坡由降雨渗流、地震等自然因素和非自然因素，导致的滑坡破坏，主要工程措施有排水工程、支挡工程和改变土体性质等。锚杆框格梁这种结构可以对坡体起到整体加固的作用，但无法抑制坡面产生裂缝的情况，也就无法做好良好的排水和防护。这些措施各有其优点和缺点，但不能做到永久性防护。水是边坡失稳的重要影响因素，因此传统的高边坡防护对排水十分重视，但在复杂的地质条件下，排水问题十分困难，或不能做到彻底永久性排水。高土边坡的支挡工程一般有锚索框架、主被动网架、挡土墙和抗滑桩等刚性支护，它们的共同缺陷是无法兼顾生态修复的功能，甚至还造成了生态环境的进一步污染。锚喷支护，施工所需设备简单，但费用较高，混凝土喷射过程中回弹量大，厚度难以控制。粉尘较多，影响操作人员健康，且对环境还有一定影响，应减少使用。挡土墙对基础承载要求过高，施工工期相对较长、施工工艺要求较高，需要钻孔对设备要求较高和不经济等缺点。且建筑结构由于施工水平和材料质量的差异，达不到设计要求，后期需要定期检查、维护和修补。不能永久的解决固土和植被恢复这一问题，不符合当今绿色可持续发展的理念。本专利技术主要是解决高土边坡出现的裂缝积水问题。裂缝长时间积水会导致下层土体被水渗透，从而土体重量增加，土质反而松软，不利于植被生长和容易形成滑坡体，造成滑坡、边坡失稳等问题。相比于传统施工方法，本专利技术施工简单，不需要大型机械设备；经济环保，不仅能有效长期防止裂缝渗水导致的滑坡失稳等灾害，还能美化景观，改善环境。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种防雨水入渗性能良好以及防止滑坡灾害的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法及防水结构。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法包括以下步骤：
[0007]1)对边坡裂缝进行勘察，获取边坡裂缝的勘察参数，所述边坡裂缝的勘察参数包括边坡裂缝长度a，宽度b以及深度h1；
[0008]2)采用由水泥、植物营养液以及土壤构成的混合土填埋裂缝，直至混合土将裂缝填埋至与边坡齐平；所述水泥和植物营养液的总重量占混合土总质量的1％
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2％；
[0009]3)沿边坡裂缝的走势在边坡裂缝的上方填埋原状土，在边坡裂缝上形成防水结构，所述防水结构的截面呈八字型；
[0010]4)选取植物根系发达的木本植物，根据木本植物的品种获取木本植物种植参数，所述木本植物种植参数包括木本植物的埋深h、边坡裂缝与木本植物的间距R以及木本植物的水平间距S；
[0011]5)根据步骤4)所获取得到的木本植物种植参数将木本植物种植；所述木本植物以及防水结构沿边坡走势自上而下依次设置。
[0012]作为优选，本专利技术所采用的步骤4)中，木本植物的埋深h是根据边坡裂缝的深度h1与木本植物的根系长度h2的关系确定的；
[0013]当边坡裂缝的深度h1大于木本植物的根系长度h2时，木本植物的埋深h的计算方式是：
[0014][0015]其中：
[0016]h是木本植物的埋深；
[0017]h1是边坡裂缝的深度；
[0018]h2是木本植物的根系长度；
[0019]当边坡裂缝的深度h1不大于木本植物的根系长度时，木本植物的埋深h为非正数，取木本植物的最小埋深。
[0020]作为优选，本专利技术所采用的步骤4)中，边坡裂缝与木本植物的间距R的计算方式是根据木本植物根系覆盖半径r确定，所述R＝r/2。
[0021]作为优选，本专利技术所采用的步骤4)中，木本植物的水平间距S的计算方式是根据木本植物根系覆盖半径r确定，所述S＝r。
[0022]作为优选，本专利技术所采用的步骤3)和步骤4)之间还包括对防水结构进行稳固的步骤，所述稳固是采用水泥生态基材对原状土进行生态护坡处理增强防水结构的强度；所述水泥生态基材包括水泥、绿化添加剂、腐殖质以及生态肥，以原状土的总量为基准，所述水泥、绿化添加剂(市售产品)、腐殖质以及生态肥的掺量依次是7％
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9％(质量分数)、2％
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3％(质量分数)、0.036g/m3以及1％
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2％(质量分数)；此外，所述稳固还包括用长钉将橡胶圈固定至防水结构的顶端，在橡胶圈中间插入钢管，增强防水结构是整体稳定性，橡胶圈和钢管通过螺栓固定。
[0023]作为优选，本专利技术所采用的步骤3)和步骤4)之间还包括在防水结构与边坡的结合处修筑散水结构的步骤；所述散水结构整体呈弧形。
[0024]作为优选，本专利技术所采用的防水结构的高度是H；所述H＝(1/2～1)h1；所述防水结构的宽度是B，所述B＝(2～5)b。
[0025]作为优选，本专利技术所采用的B＝3b。
[0026]作为优选，本专利技术所采用的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法在步骤5)之后还包括：
[0027]6)待木本植物粗壮且根系发达时，边坡裂缝处完全被植物根系所贯穿，在防水结构上种植草本植物，所述草本植物是狗牙根或多花木兰。
[0028]一种用于如前所记载的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法的防水结构，其特征在于：所述防水结构包括原状土、水泥生态基材以及设置在水泥生态基材顶部的顶部加固装置；所述原状土的截面成八字型；所述水泥生态基材铺设在原状土的上表面；所述顶部加固装置包括橡胶圈以及长钉；所述橡胶圈通过长钉固定在水泥生态基材的顶部。
[0029]作为优选，本专利技术所采用的顶部加固装置还包括钢管以及螺栓；所述钢管沿橡胶圈的轴向置于橡胶圈中；所述螺栓沿橡胶圈的径向贯穿橡胶圈以及钢管并将橡胶圈与钢管固定。
[0030]作为优选，本专利技术所采用的顶部加固装置还包括铺设在橡胶圈顶部的混凝土。
[0031]作为优选，本专利技术所采用的防水结构还包括修筑在水泥生态基材与边坡的结合处的散水结构；所述散水结构整体呈弧形结构。
[0032]本专利技术的优点是：
[0033]本专利技术提供了一种基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，该方法包括：1)对边坡裂缝进行勘察，获取边坡裂缝的勘察参数，边坡裂缝的勘察参数包括边坡裂缝长度a，宽度b以及深度h1；2)采用由水泥、植物营养液以及土壤构成的混合土填埋裂缝，直至混合土将裂缝填埋至与边坡齐平；水泥和植物营养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法包括以下步骤：1)对边坡裂缝进行勘察，获取边坡裂缝的勘察参数，所述边坡裂缝的勘察参数包括边坡裂缝长度a，宽度b以及深度h1；2)采用由水泥、植物营养液以及土壤构成的混合土填埋裂缝，直至混合土将裂缝填埋至与边坡齐平；所述水泥和植物营养液的总重量占混合土总质量的1％
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2％；3)沿边坡裂缝的走势在边坡裂缝的上方填埋原状土，在边坡裂缝上形成防水结构，所述防水结构的截面呈八字型；4)选取植物根系发达的木本植物，根据木本植物的品种获取木本植物种植参数，所述木本植物种植参数包括木本植物的埋深h、边坡裂缝与木本植物的间距R以及木本植物的水平间距S；5)根据步骤4)所获取得到的木本植物种植参数将木本植物种植；所述木本植物以及防水结构沿边坡走势自上而下依次设置。2.根据权利要求1所述的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤4)中，木本植物的埋深h是根据边坡裂缝的深度h1与木本植物的根系长度h2的关系确定的；当边坡裂缝的深度h1大于木本植物的根系长度h2时，木本植物的埋深h的计算方式是：其中：h是木本植物的埋深；h1是边坡裂缝的深度；h2是木本植物的根系长度；当边坡裂缝的深度h1不大于木本植物的根系长度时，木本植物的埋深h为非正数，取木本植物的最小埋深。3.根据权利要求2所述的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤4)中，边坡裂缝与木本植物的间距R的计算方式是根据木本植物根系覆盖半径r确定，所述R＝r/2。4.根据权利要求3所述的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述木本植物的水平间距S的计算方式是根据木本植物根系覆盖半径r确定，所述S＝r。5.根据权利要求1
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4任一项所述的基于植物根系的高土边坡裂缝修复方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤4)之间还包括对防水结构进行稳固的步骤，所述稳固是采用水泥生态基材对原状土进行生态护坡处理增强防水结构的强度，防止雨水入渗；所述水泥生态基材包括水泥、绿化添加剂、腐殖质以及生态肥，以原状土的总量为基准，所述水泥、绿化添加剂、腐殖质以及生态肥的掺量依次是7％
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9％(质量分数)、2％...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶高梁，郭二辉，吴巍，朱志政，付佩，王清，冯士举，彭湃，周宏豫，王超超，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：