边坡修复营养土培育和施工方法

729 编辑：中冶有色技术网来源：安吉馨月农业科技发展有限公司

2023-12-06 15:09:16

权利要求书： 1.一种边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：草纤维切碎为5～12cm的长度；将污泥粉碎为小颗粒后再筛选，筛选出直径小于等于0.8cm污泥颗粒；收集枯落物进行破碎；

步骤S2：S1制备的草纤维、污泥、破碎的枯落物质量比1：1：0.5，与粘合剂加水进行搅拌处理；

步骤S3：在靠近边坡面设第一层防护网(9)，第一层防护网(9)每间隔8米设置一个含水率监测点，再将S2搅拌而成的产物进行第一次喷播；

步骤S4：S3喷播表层设第二层防护网(7)，在第一层防护网(9)监测点垂直边坡方向，第二层防护网(7)上设置含水率监测点，将S2搅拌而成的产物混入灌木种籽再进行搅拌，进行接下来的喷播批次；

步骤S5：喷播完成后，相较于第二层防护网(7)检测点正上方，喷播表面设置含水率监测点，S4喷播结束后往喷播表层覆盖未经破碎的枯落物，达到完全覆盖效果；最终完成营养土的培育；

步骤S6：在边坡的顶端与边坡坡脚各建立水箱以及洒水枪。

2.根据权利要求1所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述防护网为弯曲铁丝交错编织组成，所述弯曲铁丝顶点与营养土贴合，所述营养土喷薄需在边坡设所述第一层防护网(9)，然后进行第一次喷播，在第一层喷播的所述营养土表层再设所述第二层防护网(7)，增强施加在所述营养土上的法向应力。

3.根据权利要求3所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述第一层防护网(9)和所述第二层防护网(7)与所述营养土表层在垂直边坡方向上都设有含水率检测点，边坡水平面上每间隔8m设置一个含水率监测点。

4.根据权利要求1所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述营养土的克每立方厘米含水率为5％～10％，所述营养土粘聚力取值范围15％～25％，内摩擦角取值范围30°～27°。

5.根据权利要求4所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述营养土在所述第一层防护网(9)含水率监测点低于5％时所述洒水枪开始工作，所述洒水枪可对含水率低的监测点进行特定区域工作，所述洒水枪在坡面监测点含水量高于12％时停止洒水。

6.根据权利要求5所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述洒水枪水平旋转角度为0°～180°，垂直旋转角度自水平面为0°～90°，可对坡面进行全覆盖，避免干湿循环破坏营养土理化性质。

7.根据权利要求6所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述水箱设有低水位报警装置，防止水位过低影响洒水效果。

8.根据权利要求1所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述营养土的使用是根据实际施工厚度进行分批次喷播，10cm厚度营养土采用3次喷播，15cm厚度营养土采用4次喷播。

9.根据权利要求8所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述灌木种籽是分批次添加，且在所述营养土的第一次喷播中不混入所述灌木种籽，在之后喷播批次中依次递增20％。

10.根据权利要求1所述的边坡修复营养土培育和施工的方法，其特征在于：所述粘合剂选用聚丙烯酰胺，可采用拌施和表层撒施，拌施量为0.5％～1％，表层撒施量为1％～

2％。

说明书：一种边坡修复营养土培育和施工方法技术领域[0001] 本发明涉及边坡修复营养土的技术领域，且公开了一种边坡修复营养土培育和施工方法。背景技术[0002] 裸露边坡一般是在人类活动例如开矿、建高速、开隧道建设过程对自然山体进行开发而形成的。裸露边坡由于缺少植被的维护，极易造成水土流失的情况，并且由于边坡自身土壤性质，在自然条件下难以恢复，现有营养土的生产方案及成分都是基于当地气候而形成的，对于一般营养土的粘结强度通常降低，容易发生因为降雨或地质震动引起的滑坡现象，对前期的投入会造成一定的损失。[0003] 在针对超过30°的斜坡进行边坡修复情况下，存在土壤瘠薄和水分易流失等难题，传统营养土采用添加大量保水剂和粘合剂的方式对营养土以及边坡地质土壤和水分进行保护，前期投入巨大，并且相关文献也记载粘合剂的大量使用存在抑制种籽发芽的现象。[0004] 营养土由于附着在边坡上当受到降雨打击作用时会迅速固化，营养土表层容重迅速上升，不利于种籽发芽率、发芽势及发芽速度，并且在由于边坡存在的一定角度关系，土壤中的水分渗流方向发生改变，造成在渗流层易发生水土流失降低土壤内聚力、内摩擦角等影响土壤的抗剪强度。发明内容[0005] 本发明意在提供一种边坡修复营养土培育和施工方法，在不破坏营养土原有特点的情况下，增大营养土抗剪强度，完成边坡修复。[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：[0007] 步骤S1：草纤维切碎为5～12cm的长度；将污泥粉碎为小颗粒后再筛选，筛选出直径小于等于0.8cm污泥颗粒；收集枯落物进行破碎；[0008] 步骤S2：S1制备的草纤维、污泥、破碎的枯落物质量比1：1：0.5，与粘合剂加水进行搅拌处理；[0009] 步骤S3：在靠近边坡面设第一层防护网(9)，第一层防护网(9)每间隔8米设置一个含水率监测点，再将S2搅拌而成的产物进行第一次喷播；[0010] 步骤S4：S3喷播表层设第二层防护网(7)，在第一层防护网(9)监测点垂直边坡方向，第二层防护网(7)上设置含水率监测点，将S2搅拌而成的产物混入灌木种籽再进行搅拌，进行接下来的喷播批次；[0011] 步骤S5：喷播完成后，相较于第二层防护网(7)检测点正上方，喷播表面设置含水率监测点，S4喷播结束后往喷播表层覆盖未经破碎的枯落物，达到完全覆盖效果；最终完成营养土的培育；[0012] 步骤S6：在边坡的顶端与边坡坡脚各建立水箱以及洒水枪。[0013] 优选地，所述防护网为弯曲铁丝交错编织组成，所述弯曲铁丝顶点与营养土贴合，所述营养土喷薄需在边坡设所述第一层防护网(9)，然后进行第一次喷播，在第一层喷播的所述营养土表层再设所述第二层防护网(7)，增强施加在所述营养土上的法向应力。[0014] 优选地，所述第一层防护网(9)和所述第二层防护网(7)与所述营养土表层在垂直边坡方向上都设有含水率检测点，边坡水平面上每间隔8m设置一个含水率监测点。[0015] 优选地，所述营养土的克每立方厘米含水率为5％～10％，所述营养土粘聚力取值范围15％～25％，内摩擦角取值范围30°～27°。[0016] 优选地，所述营养土在所述第一层防护网(9)含水率监测点低于5％时所述洒水枪开始工作。[0017] 所述洒水枪可对含水率低的监测点进行特定区域工作，所述洒水枪在坡面监测点含水量高于12％时停止洒水，避免干湿循环破坏营养土理化性质。[0018] 优选地，所述洒水枪水平旋转角度为0°～180°，垂直旋转角度自水平面为0°～90°，可对坡面进行全覆盖。

[0019] 优选地，所述水箱设有低水位报警装置，防止水位过低影响洒水效果。[0020] 优选地，所述营养土的使用是根据实际施工厚度进行分批次喷播，10cm厚度营养土采用3次喷播，15cm厚度营养土采用4次喷播。[0021] 优选地，所述灌木种籽是分批次添加，且在所述营养土的第一次喷播中不混入所述灌木种籽，在之后喷播批次中依次递增20％。[0022] 通过掺入枯落物、覆盖枯落物能够提高营养土自身的内聚力、内摩擦角、提高抗降雨侵蚀能力从而提升营养提升营养土抗剪强度，设置两层防护网能够为营养土提供外界的法向应力从而提高营养土抗剪强度，增设洒水枪能够避免营养土由于干湿循环造成的土体抗剪强度的降低，通过上述方式能够从营养土自身、外界等方面提高营养土抗剪强度。[0023] 与现有技术相比，本发明效果是：采用草纤维和污泥混合加水后的营养土作为种籽载体，粘合剂可在制备营养土中掺入也可在边坡营养土表层撒施，利用喷播机将营养土喷射到边坡上，使边坡获得修复基础，种籽长成后从而得到绿化结果，并且喷射在边坡上的营养土表面覆有一层枯落物，同时也可在营养土中掺入物理破碎后的枯落物减少枯落物淋浴分解的时间，由于边坡存在的一定角度，对于粘结强度低的营养土易受到降雨、地质震动引起的滑坡，加入草纤维可提高营养土的抗剪强度，加入污泥提高营养土肥力和粘结力，覆盖枯落物在短期能够缓解降雨打击对营养土的固化作用，长期而言枯落物分解能够释放有机质，能够提高营养土的粘结强度，减少土壤粘合剂的使用，与修复边坡土壤理化性质，有效保证了种籽的存活率和生长稳定性，削弱了降雨对边坡营养土的冲击作用，缓解降雨对营养土的固化作用，提高了营养土修复边坡的有效性。附图说明[0024] 此处说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用与解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：[0025] 图1是为边坡施工整体示意图[0026] 图2是本发明营养土制备的流程图；[0027] 图3是本发明在边坡修复的工况图；[0028] 图4是营养土内部草纤维的分布示意图，条状物为草纤维，营养土颗粒；[0029] 图5为防护网铁丝；[0030] 图中：1：作物芽、2：落叶层、3：土壤层、4：边坡层、5：第一水箱、6：第一洒水枪、7：第二层防护网、8：喷薄表层、9：第一层防护网、10：第二洒水枪、11：第二水箱、12：含水率监测点。具体实施方式[0031] 下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例进士本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外，除非另外指明(例如，“或另外”或“或在替代方案中”)，否则如本文所使用的术语“或”指代非排他性的“或”(即，“和/或”)。并且，本文所描述的各种实施例不一定相互排斥，因为一些实施例可以与一个或多个其他实施例组合仪形成新的实施例。[0032] 参考图1，一种边坡修复营养土培育和施工方法，包括以下步骤：[0033] 步骤S1：草纤维切碎为5～12cm的长度；将污泥粉碎为小颗粒后再筛选，筛选出直径小于等于0.8cm污泥颗粒；收集枯落物进行破碎；[0034] 步骤S2：S1制备的草纤维、污泥、破碎的枯落物质量比1：1：0.5，与粘合剂加水进行搅拌处理；[0035] 步骤S3：在靠近边坡面设第一层防护网9，第一层防护网9每间隔8米设置一个含水率监测点，再将S2搅拌而成的产物进行第一次喷播；[0036] 步骤S4：S3喷播表层设第二层防护网7，在第一层防护网9监测点垂直边坡方向，第二层防护网7上设置含水率监测点，将S2搅拌而成的产物混入灌木种籽再进行搅拌，进行接下来的喷播批次；[0037] 步骤S5：喷播完成后，相较于第二层防护网7检测点正上方，喷播表面设置含水率监测点，S4喷播结束后往喷播表层覆盖未经破碎的枯落物，达到完全覆盖效果；最终完成营养土的培育；[0038] 步骤S6：在边坡的顶端与边坡坡脚各建立水箱以及洒水枪。[0039] 所述防护网为弯曲铁丝交错编织组成，所述弯曲铁丝顶点与营养土贴合，所述营养土喷薄需在边坡设所述第一层防护网9，然后进行第一次喷播，在第一层喷播的所述营养土表层再设所述第二层防护网7，增强施加在所述营养土上的法向应力，根据公式：其中T为抗剪强度；C为粘聚力；ψ为内摩擦角；σ表示法向应力，所述第二层

防护网7为第一喷薄的营养土提供了法向应力，使得营养土更为贴合与边坡。

[0040] 所述第一层防护网9和所述第二层防护网7与所述营养土表层在垂直边坡方向上都设有含水率检测点，边坡水平面上每间隔8m设置一个含水率监测点，所述含水率检测点通过时域反射仪法测量营养土的介电常数可对营养土含水率进行原位检测，采用将探针埋入营养土的方式，由于土壤中水的介电常数远大于土壤中的固体颗粒和空气的介电常数，因此土壤含水率升高，介电常数数值也会随着增大，通过时域反射仪法所得含水率数据指导洒水枪是否工作。[0041] 所述营养土的克每立方厘米含水率为5％～10％，所述营养土粘聚力取值范围15％～25％，内摩擦角取值范围30°～27°。非饱和土的粘聚力可表示为土体本身的粘聚力和孔隙水压力之和，非饱和土抗剪强度公式：其中C’

表示土壤有效粘聚力；σ表示法向应力；Ua表示孔隙气压力；Uw表示孔隙水压力；χ表示有效应力参数。

[0042] 所述营养土在所述第一层防护网9含水率监测点低于5％时所述洒水枪开始工作，所述洒水枪可对含水率低的监测点进行特定区域工作，所述洒水枪在坡面监测点含水量高于12％时停止洒水。[0043] 所述洒水枪水平旋转角度为0°～180°，垂直旋转角度自水平面为0°～90°，可对坡面进行全覆盖，避免干湿循环破坏营养土理化性质。[0044] 所述水箱设有低水位报警装置，防止水位过低影响洒水效果。在水箱桶底往上10cm安置非接触式液位传感器，当水箱内液位低于10cm，产生报警信号。

[0045] 所述营养土的使用是根据实际施工厚度进行分批次喷播，10cm厚度营养土采用3次喷播，15cm厚度营养土采用4次喷播。[0046] 所述灌木种籽是分批次添加，且在所述营养土的第一次喷播中不混入所述灌木种籽，在之后喷播批次中依次递增20％。[0047] 在边坡上喷播好营养土后可采用风机喷撒收集的枯落物，以达到覆盖边坡的效果。[0048] 如下对整体工作流程进行阐述，用于边坡修复的营养土在覆盖在边坡上时，易受到雨水冲刷、地质震动及营养土自身等原因产生滑坡等现象，破坏边坡修复的修复基础，并且加大了前期投入。为了解决此类问题具体修复方案如下：[0049] 对于不同地质环境边坡有不同处置办法，针对矿场边坡由于多是以松散的混合土石为地质基础的，首先对松散土石应该进行整理和对边坡进行理平，以便后续的植被修复，对于受损较为严重的山体需要使用加固等方式强化不稳定的地质结构。[0050] 在靠近山体一侧用防护网进行稳固，并且设置的防护网在喷播时会为草纤维提供更多的挂坡条件。[0051] 当用于边坡修复的需要配置营养土时，可采用草纤维、营养土及粉碎后枯落物进行混合后的方式生产营养土，粘合剂可采用拌施和表层施用方式，草纤维一方面用于连接营养土内部结构，草纤维穿插在营养土中呈立体网状结构分布。另一方面草纤维进行分解后在营养土内能够增多团聚体数量，并且能够影响团聚体平均重量直径。[0052] 在第一层防护网9进行客土喷播，草纤维实现挂坡的效果。而后再设置第二层防护网7，增大法向应力，从而增大抗剪强度。[0053] 在垂直边坡方向上，每一层防护网间隔8m设置一个含水率监测点，并在喷播完成后的营养土表层设置含水率监测点。由于存在渗流作用，通过递进式的方式对营养土层进行含水率检测。[0054] 边坡坡顶、坡脚设置储水箱与洒水枪，当检测到某一点的含水率低于设定的5％，则调整相对应的洒水枪俯角与水平角，对特定区域进行补水操作。对于10*10m的边坡面积，可分为上下相同两块区域，第一洒水枪6负责上方区域，第二洒水枪10负责下方区域。[0055] 粘合剂可在已经喷播好的营养土表层进撒播，也可在搅拌过程中和营养土等一起搅拌，再进行喷播。[0056] 在边坡上的营养土表层覆盖符合当地气候的枯落物，枯落物之间可呈任意形态覆盖，枯落物可缓解雨水冲刷，减低侵蚀力，并且枯落物经过分解后也能使得营养土内部团聚体数量增多，从而提高抗剪强度。[0057] 在喷播完成后，要根据坡高、坡面等边坡因素安置水箱以及洒水枪，当含水率监测点所得数据小于5％克每立方厘米，洒水头自动调整角度对该监测点进行区域内的洒水，由于土壤中水渗流作用，当喷播表层含水率检测数值为12％克每立方厘米时停止洒水，利用渗流作用使营养土内部含水率达到5％～10％。[0058] 以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。