【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态修复，特别涉及一种陡峻边坡可持续生态修复结构及修复方法。
技术介绍
1、当前对于各类工程造成的人工裸露边坡的植被恢复，主要采用植生袋和喷播方式进行，但对于生态环境恶劣的地区，上述两种方法存在不可持续的问题，即很快养分和水分流失，植物死亡，边坡再次裸露。究其根本原因有以下几个方面：(1)既有人工措施没有构建足够的生态循环修复系统，培养基厚度小于当地最小土壤层厚度，至少在功能不足，同时培养基没有融入当地生态土层，总之培养基没有形成足够的可持续性。(2)既有工程措施的可持续性能不足，措施的保墒性、肥力不具备可持续性和循环特点是措施失效的根本原因，在失效前没有建立真正意义上的功能土壤层。(3)陡峻地形造成的冲刷和水土流失难题，陡峻地形坡面冲刷强烈，雨水流失严重，裸露坡面缺乏自然来水的搜集利用，只有害而无益，加剧了修复难度。因此，急需开发具备足够厚度的人造高性能土壤和可持续且具备自我循环功能的陡峻边坡生态修复处置方法，实现陡峻边坡可持续生态修复。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的是现有技术中的生态环境恶劣的陡峻边坡的生态修复存在养分和水分容易流失，植物容易死亡，边坡再次裸露不可持续的问题。
2、针对上述问题，本专利技术采用的技术方案是：一种陡峻边坡可持续生态修复结构，包括：表层土壤支撑结构、深层土壤附着结构、雨水搜集及储存结构及表层人工土壤层；
3、所述表层土壤支撑结构包括在陡峻裸露边坡均匀布置的多个分布式竹木锚杆，多个分布式竹木锚杆之间形成正方
4、所述深层土壤附着结构包括在正方形网格结构的分布式竹木锚杆的每个正方形中点处布设的竹编土壤宾格，所述竹编土壤宾格为空心的圆柱型封底竹篓，圆柱型封底竹篓结构底部封底，上端开敞，圆柱型封底竹篓的下端插入分布式竹木锚杆的每个正方形中点处预先制作的宾格孔中，上端外露，外露的长度和分布式竹木锚杆的外露长度相同；竹编土壤宾格内轻锤填入人工土壤也可以在放入宾格孔前，提前在竹编土壤宾格里面装入人工土壤；
5、所述雨水搜集及储存结构包括竹编土壤宾格下部布置的支撑竹木锚杆，支撑竹木锚杆的长度和分布式竹木锚杆的长度相同，支撑竹木锚杆长度的一半打入坡面，另一半外露；支撑竹木锚杆与竹编土壤宾格之间设置有隔水塑料布；支撑竹木锚杆外露出陡峻边坡的部分的侧面还组合设置有x型分割挡板，x型木质分割挡板与隔水塑料布组成雨水搜集系统，宾格斜孔作为雨水储存系统；
6、所述表层人工土壤层为在竹编土壤宾格和竹编宾格外露部分中间轻轻锤击满铺的人工土壤层。
7、进一步的，所述表层人工土壤层的土壤的制备方法为：利用工程弃渣磨碎制备人工造土，黏粒成分不少于10％，最大粒径不超过2mm；制备植物纤维，搜集当地方便获取的植物叶、茎、根，打碎形成植物纤维；人造土和植物纤维重量按比例搅拌后掺入保水剂，搅拌形成人工制备高性能土壤备用。
8、进一步的，所述陡峻裸露边坡的为坡度大于45°-φ/2的人工边坡，φ表示边坡岩土体的摩擦角，该人工边坡由包括矿山、交通工程、水利在内的各类工程形成。
9、进一步的，所述分布式竹木锚杆、竹编土壤宾格、支撑竹木锚杆的打入陡峻裸露边坡的入射角为20°～30°。
10、进一步的，所述x型木质分割挡板和竹编土壤宾格与支撑竹木锚杆通过销钉或者钉子连接，隔水塑料布钉在x型木质分割挡板上。
11、进一步的，还包括构造护面及防冲刷结构，所述构造护面及防冲刷结构包括铺设在表层人工土壤层表面的竹编护面层，竹编护面层与支撑竹木锚杆及竹编土壤宾格通过竹篾扎紧，一起为表层土壤提供附着支撑及护面。
12、作为本专利技术的另一方面，还涉及一种陡峻边坡可持续生态修复方法，包括如下步骤：
13、步骤1：针对矿山、交通工程、水利等各类工程形成的裸露陡峻边坡，陡峻裸露边坡满足坡度大于45°-φ/2的人工边坡，对边坡先进行初步整形；
14、步骤2：土壤制备，利用工程弃渣磨碎制备人工造土，黏粒成分不少于10％，最大粒径不超过2mm；制备植物纤维，搜集当地方便获取的植物叶、茎、根，打碎形成植物纤维；人造土和植物纤维重量按比例搅拌后掺入保水剂，搅拌形成人工制备高性能土壤备用；
15、步骤3：构造表层土壤支撑结构，施作分布式竹木锚杆，竹木锚杆之间形成正方形网格，每个分布式竹木锚杆长度的一半打入坡面，另一半外露，为表层人工土壤层、构造护面及防冲刷结构提供附着支撑；
16、步骤4：构造深层土壤附着结构，施作竹编土壤宾格在正方形网格结构的分布式竹木锚杆的每个正方形中点处打宾格孔，竹编土壤宾格为空心的圆柱型封底竹篓结构，圆柱型封底竹篓结构底部封底，上端开敞，圆柱型封底竹篓的下端插入分布式竹木锚杆的每个正方形中点处预先制作的宾格孔中，上端外露，外露的长度和分布式竹木锚杆的外露长度相同；竹编土壤宾格内轻锤填入人工土壤，也可以在放入宾格孔前，提前在竹编土壤宾格里面装入人工土壤；
17、步骤5：构造雨水搜集及储存结构，在竹编土壤宾格下部布置和分布式竹木锚杆的长度相同的支撑竹木锚杆，支撑竹木锚杆长度的一半打入坡面，另一半外露；支撑竹木锚杆与竹编土壤宾格之间设置有隔水塑料布；支撑竹木锚杆外露出陡峻边坡的部分的侧面还组合设置有x型分割挡板，x型木质分割挡板与隔水塑料布组成雨水搜集系统，宾格斜孔作为雨水储存系统；
18、步骤6：构造表层土壤结构，在竹编土壤宾格和竹编土壤宾格外露部分中间轻轻锤击满铺人工制备高性能土壤；
19、步骤7：构造护面及防冲刷结构，在表层人工土壤层表面铺设竹编护面层，竹编护面层与支撑竹木锚杆及竹编土壤宾格通过竹篾扎紧，一起为表层土壤提供附着支撑及护面。
20、进一步的，所述步骤2中人造土和植物纤维重量按比例搅拌的比例为9:1，保水剂的掺入量为50g～70g每吨。
21、进一步的，所述步骤3中分布式竹木锚杆打入陡峻边坡过程中如难以打入，在竹木锚杆前端套置一个铁质尖帽结构。
22、本专利技术的有益效果和特点是：
23、1、本专利技术的陡峻边坡可持续生态修复方法，提供了植物的生长需求的足够的土壤层厚度，通过人工制备高性能土壤，构造表层土壤和深层土壤系统，土壤层厚度远超一般山区土壤剖面深度，保证草、灌、乔的生长需求，利用足够的厚度保证生态修复效能。
24、2、本专利技术的陡峻边坡可持续生态修复方法，坚强的附着支撑系统保证土壤层与陡峻边坡紧密结合，通过长短结合的竹木锚杆、竹编宾格、x型挡板和护面竹篾席系统，将土壤层紧紧地锁骨在陡峻边坡坡面，所使用的材料均方便获取。
25、3.本专利技术的陡峻边坡可持续生态修复方法，可循环利用且持续供水的储水结构，通过在人工制备高性能土壤中掺和保水剂增加土壤的短期获取水的能力，x型挡板在提供支撑锁固功能之余，与塑料垫和斜孔组成形成表层土壤和深层土壤的储水系统，可以持续获取降雨来水的补给，为植物生长持续本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于，包括：表层土壤支撑结构、深层土壤附着结构、雨水搜集及储存结构及表层人工土壤层；
2.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述表层人工土壤层的土壤的制备方法为：利用工程弃渣磨碎制备人工造土，黏粒成分不少于10％，最大粒径不超过2mm；制备植物纤维，搜集当地方便获取的植物叶、茎、根，打碎形成植物纤维；人造土和植物纤维重量按比例搅拌后掺入保水剂，搅拌形成人工制备高性能土壤备用。
3.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述分布式竹木锚杆(1)、竹编土壤宾格(2)、支撑竹木锚杆(4)的打入陡峻裸露边坡的入射角为20°～30°。
5.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述X型木质分割挡板(5)和竹编土壤宾格(2)与支撑竹木锚杆(4)通过销钉或者钉子连接，隔水塑料布(6)钉在X型木质分割挡板(5)上。
6.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复
7.一种陡峻边坡可持续生态修复方法，其特征在于：包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的陡峻边坡可持续生态修复方法，其特征在于：所述步骤2中人造土和植物纤维重量按比例搅拌的比例为9:1，保水剂的掺入量为50g～70g每吨。
9.根据权利要求7所述的陡峻边坡可持续生态修复方法，其特征在于：所述步骤3中分布式竹木锚杆(1)打入陡峻边坡过程中如难以打入，在竹木锚杆(1)前端套置一个铁质尖帽结构。
...【技术特征摘要】
1.一种陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于，包括：表层土壤支撑结构、深层土壤附着结构、雨水搜集及储存结构及表层人工土壤层；
2.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述表层人工土壤层的土壤的制备方法为：利用工程弃渣磨碎制备人工造土，黏粒成分不少于10％，最大粒径不超过2mm；制备植物纤维，搜集当地方便获取的植物叶、茎、根，打碎形成植物纤维；人造土和植物纤维重量按比例搅拌后掺入保水剂，搅拌形成人工制备高性能土壤备用。
3.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述分布式竹木锚杆(1)、竹编土壤宾格(2)、支撑竹木锚杆(4)的打入陡峻裸露边坡的入射角为20°～30°。
5.根据权利要求1所述的陡峻边坡可持续生态修复结构，其特征在于：所述x...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹小涛，秦雨樵，汤华，邓琴，吴振君，张勇慧，尹家宝，秦辉，叶沐浪，宋罡，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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