根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法与流程

本发明涉及水土流失及边坡治理工程技术领域，具体涉及一种采取根系联合拉筋带生态防护法治理膨胀土边坡的方法。

背景技术：

在膨胀土边坡工程中，目前遇到的技术难题主要是水的问题，即非降雨期间由于蒸发导致膨胀土开裂，而降雨时膨胀土变软，加之裂缝中雨水浸泡软化，边坡土体强度降低，使得常规的格构梁护坡技术及其它刚性护坡技术大多容易失效。由于膨胀土怕水，膨胀土边坡工程又要求既能防水又能排水，致使膨胀土边坡很难通过需要用水养护的生态护坡方法，例如撒草种、铺草皮、液压喷播植草、三维网植草、格构梁骨架植草等进行生态防护。因此现有护坡技术存在两个难以解决的技术难题，一是难以解决目前膨胀土边坡采用刚性防护存在湿脹破坏的技术难题，二是难以改变采用生态护坡无法用水(由于湿脹性问题)养护管理的局面。为了有效治理膨胀土边坡，需要提供一种新的膨胀土边坡治理方法，既能解决膨胀土边坡湿脹破坏问题，又能改变采用生态护坡无法用水养护管理的局面。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有膨胀土边坡工程刚性护坡特别是生态防护技术的不足，提供一种根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法，以同时实现膨胀土边坡的生态和柔性防护。

针对本发明上述发明目的，本发明提供的根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法，其技术方案的构成主要包括：在膨胀土边坡的坡面构建格构网络式的用于排水和蓄水的沟槽(排蓄水沟槽)，在排蓄水沟槽内间隔栽种根系发达的植株，在相邻两植株之间垂直于边坡坡面植入具有抗拉强度和吸水保水特性的拉筋带，所述拉筋带下端穿过膨胀土边坡易浸水的表层(易被降雨入渗浸润的土层)，植入深度达到膨胀土边坡难浸水的里层内部。

在本发明的上述技术方案中，所述排蓄水沟槽为在边坡坡面上开挖的横截面为梯形(倒梯形)的排蓄水小沟槽。最好在排蓄水沟槽的两侧壁铺设防水膜并在膜上覆土，以防止雨水从侧壁入渗和紫外线照射。沟槽槽底宽度优先控制在10～15cm范围。

在本发明的上述技术方案中，所述拉筋带可为单根拉筋带或成束拉筋带，拉筋带下端植入膨胀土边坡的深度最好不少于80cm。

在本发明的上述技术方案中，所述拉筋带的植入可以采取先在膨胀土边坡坡面垂直向下打孔，然后将拉筋带一端压入所打孔中，使拉筋带沿孔延伸至孔底后向孔中灌入松散细颗粒土或泥浆将拉筋带固定于孔中。

在本发明的上述技术方案中，所述拉筋带可为致密的尼龙织带、涤纶织带或丙纶织带制作的2～4cm左右宽的条带。

在本发明的上述技术方案中，排蓄水沟槽排布而成的格构网络的格子最好为正方形格或菱形格，相邻两平行的排蓄水沟槽之间的垂直间距一般为1～1.5m范围。

在本发明的上述技术方案中，排蓄水沟槽中栽种的植株其相邻株间距一般为30～40cm。

在本发明的上述技术方案中，最好在边坡坡面排蓄水沟槽排布而成的格构网络的格子中种植草皮，以进一步保持水土。

在本发明的上述技术方案中，栽种的植物需要是根系发达的植株，例如灌木类或香根草等草本类。

本发明所述方法能够抑制膨胀土边坡降雨产生膨胀变形破坏的力学原理为：降雨会导致边坡表层膨胀土产生向上的膨胀力q1，内层难浸水土体与拉筋带之间相应产生一个向下的摩擦力q2，从而实现坡面法向受力自平衡(见图3)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明所述方法采用根系联合拉筋带加固膨胀土边坡，利用半封闭性的排蓄水沟槽排蓄水(以排为主，以蓄为辅，大雨主排，小雨主蓄)，利用植入的拉筋带的毛细力持水根灌。降雨径流收集到半封闭(两侧壁通过防水膜封闭)排蓄水沟槽底部下渗，拉筋带吸收下渗的雨水并持水供给植物根系毛细吸水。同时膨胀土由于微控持水，避免了剧烈的干湿循环导致的膨胀和开裂，使得膨胀土边坡防水排水效果好、植株护坡生态效应的耐持久性好，有效地维护了膨胀土边坡的柔性和生态防护。

2.本发明所述方法中，香根草或其它灌木植株都具有发达的根系，在拉筋带毛细持水的养护下经过一段时间可以快速生长，扎入下部的稳定土层，根系将会和拉筋带缠绕成一整体，从而会提高加固效果，有利于保持水土和抑制膨胀土湿胀。

3.本发明所述方法中，通过用植物联合持水拉筋带的围护网络代替传统的格构梁骨架，利用拉筋带和植株根系的抗拔作用，限制降雨引起的膨胀土边坡的隆起和下滑，因而能适应膨胀土边坡的生态防护，实现了膨胀土边坡的生态和柔性防护。

4.本发明所述方法中，养护系统结构简单易建立、设计合理、工艺简单、易于施工、操作方便、成本低、养护容易、易于推广，可以用于膨胀土边坡的生态防护和绿化。

附图说明

图1为本发明所述加固后的膨胀土边坡坡面俯视图；

图2为图1的a-a剖面图；

图3为本发明所述方法的力学原理示意图。

图中，1—排蓄水沟槽，2—拉筋带，3—植株(香根草或灌木)，4—膨胀土边坡易浸水的表层，5—膨胀土边坡难浸水的里层，6—草皮。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明所述根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法作进一步说明。

实施例1

本实施例的根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法，技术方案的构成包括，在膨胀土边坡的坡面构建格构网络式分布的排蓄水沟槽1，排蓄水沟槽1为在坡面上开挖的横截面为倒梯形的小沟槽，且两侧壁铺设防水膜并在膜上覆土，以防止雨水从侧壁入渗和紫外线照射。排蓄水沟槽槽底宽度约为10cm。排蓄水沟槽排布而成的格构网络的格子为菱形格，相邻两平行的排蓄水沟槽之间的垂直间距为1m左右。在排蓄水沟槽内栽种香根草，相邻两植株之间的间距(株间距)为35cm左右。在相邻两植株之间垂直于边坡坡面植入具有抗拉强度和吸水保水特性的单根拉筋带2，所述拉筋带为3cm宽的致密尼龙织带，下端穿过膨胀土边坡易浸水的表层4，植入深度达到膨胀土边坡难浸水的里层5内部，拉筋带下端植入深度约为80cm。拉筋带的植入方法是，先用麻花钻或锥头钢筋在膨胀土边坡上垂直坡面向下打孔，然后用麻花钻或锥头钢筋将拉筋带一端压入所打孔中，使拉筋带沿孔延伸至孔底后拔出麻花钻或锥头钢筋，并向孔中灌入松散细颗粒土或泥浆将拉筋带固定于孔中。最后在坡面排蓄水沟槽排布而成的格构网络的格子中种植草皮6。

技术特征：

技术总结
本发明提供的根系联合拉筋带加固膨胀土边坡的方法，在膨胀土边坡的坡面构建格构网络式的排蓄水沟槽，在排蓄水沟槽内间隔栽种根系发达的植株，在相邻两植株之间垂直于边坡坡面植入具有抗拉强度和吸水保水特性的拉筋带，所述拉筋带下端穿过膨胀土边坡易浸水的表层(易被降雨入渗浸润的土层)，植入深度达到膨胀土边坡难浸水的里层内部。本发明所述方法能同时实现膨胀土边坡的生态和柔性防护。

技术研发人员：周成;杨文琦;党晓强;吴美苏;陈群;陈晓红;戴峰;李红梅;刘恩龙;张茹;谭昌明;聂影;王琛;黄月华;王涵;朱宝强
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2017.03.03
技术公布日：2017.07.28