一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法.pdf

本发明公开了一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，该方法包括以下步骤：整修坡面；在所整修坡面上均匀涂抹一层由体积比为2.5～3.5∶1的混合料和水按均匀搅拌而成的营养麦草泥：混合料为均匀混合在一起的麦草秸秆、黏土、混合肥和草籽且四者的体积比为30±5∶60±2∶1±0.5∶9±0.5，混合肥为化肥或由化肥和农家肥按体积比为20±5～10±5的比例均匀混合而成，化肥中含有重量百分比为10％～15％的氮和15％～20％的磷酸钾；在所涂抹营养麦草泥层上披覆一金属网；在所披覆金属网上铺设一层无纺布；对营养麦草泥进行养护。本发明操作简单易行、成本低且治理效果好，能有效解决黄土边坡的中厚层剥落病害问题。

1.  一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、整修坡面：清理坡面杂物并铲除剥落层，同时对被处治边坡进行修整且刮平其坡面，再在所刮平坡面上洒水并达到饱和状态；
步骤二、在所整修坡面上均匀涂抹一层营养麦草泥：所述营养麦草泥由混合料和水按体积比为2.5～3.5∶1的比例均匀混合搅拌而成，所涂抹营养麦草泥的厚度与步骤一中被铲除剥落层的厚度相同；
所述混合料为均匀混合在一起的麦草秸秆、黏土、混合肥和草籽且四者的体积比为30±5∶60±2∶1±0.5∶9±0.5；所述麦草秸秆为腐烂率<2％的麦草秸秆，且麦草秸秆中长度>3cm的秸秆数量不小于80％；所述黏土为所施工路段适宜草本植物生长的黏土；所述混合肥为化肥或者由化肥和农家肥按体积比为20±5～10±5的比例均匀混合而成，所述化肥中含有重量百分比为10％～15％的氮和重量百分比为15％～20％的磷酸钾；所述草籽为适宜在所施工路段地理环境生长的草种籽；
步骤三、在所涂抹营养麦草泥层上披覆一金属网，所述金属网通过多个锚固钉锚固在被处治边坡上；
步骤四、在所披覆金属网上铺设一层无纺布；
步骤五、根据步骤二中所述黏土的土质和所选用草种的生长期，按常规草本植物养护方法对所述营养麦草泥进行养护。

2.  按照权利要求1所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤二中所述营养麦草泥中混合料和水的体积比为3∶1。

3.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤二中所述的化肥为固体或液体化肥。

4.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤一中所述被处治边坡的坡比为1∶0.5～0.75。

5.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤二中所述的混合肥中还包括腐殖土，所述腐殖土和化肥的体积比为10±5∶70±10。

6.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤三中所述的金属网为镀锌铁丝网。

7.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤一中所述的铲除剥落层时，应铲进稳定坡体5～10cm。

8.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤四中所述的无纺布为单层且规格为10～12g/m²的无纺布。

9.  按照权利要求1或2所述的一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于：步骤四中所述的无纺布为单层且规格为14g/m²或双层且规格为10g/m²的无纺布。

一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法
技术领域
本发明涉及边坡工程技术领域，尤其是涉及一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法。
背景技术
现实中，黄土边坡剥落病害按剥落层厚度可以划分为三类：表层结皮剥落、中层层状剥落和厚层滑塌状剥落。
其中，表层结皮剥落的主要特点为：厚度一般为3-5cm之间，且呈片状、近圆状、梯形状等剥落结皮，常出现在老黄土中，通常因风化、冻融、冲刷作用等原因形成。
中层层状剥落的主要特点为：中层层状剥落厚度为10～40cm，剥落体外观上一般呈弧形或长方形，规模一般为(1.0～1.5m)×(2.0～4.0m)；整体上呈楔形状，上厚下薄，上部厚约10～20cm，下部厚度小于10cm；剥落层平整且较光滑，从坡脚沿坡面向上发育且缓于原坡面。厚块状剥落一般规模较大，严重破坏坡面完整和稳定，剥落的土体完整性较好，呈块状堆积在坡脚或平台上，堵塞排水沟(边沟)。黄延黄土边坡的剥落病害大多数为此种类型。
厚层滑塌状剥落的主要特点为：厚层滑塌状剥落一般规模大小不一，类似于崩塌，剥落体的运动方式为滑移、崩落。其厚度为50～80cm，一般受节理裂缝影响，剥落面形态受节理面控制。实践中，剥落层厚度大于大于80cm左右的情形即为通常所说的崩塌现象，则相应采用针对崩塌的治理方法进行处理。
现如今，关于黄土边坡剥落病害处治技术，还没有一套成熟的技术规范来指导。从总体情况来看，黄土区一些重点线路都或多或少地采用了一些因地制宜的防护措施。目前，针对黄土边坡坡面的防护技术，主要有如下几种：
一、人工种草护坡，这种防护可分为沟种、穴种、撒种、铺草皮及植生带等方式。该种防护技术对表层剥落的防护效果较好，但对于中层或厚层剥落的防护效果较差；对于土质疏松、护坡工程上部的土体，由于击溅侵蚀而引起重力型剥落，最终失去防治效果。以穴种处治黄土边坡中厚层剥落病害为例，对于边坡下部有护坡工程的地方，降雨时，雨滴将打击在护坡工程上方，因溅起的雨滴对坡面黄土有一定的打击和掏蚀作用，最终将形成反坡，因此在重力作用下将形成剥落病害，此时穴种防护失去效果；同时出现了新的剥落，这是由于穴种形成的植物根系小于土体破落破坏的厚度，从而失去了防护效果。
二、客土喷播，在坡面喷播后黄土坡面被植草覆盖，植草长势良好，坡面平整，无剥落现象发生。但是，由于客土喷播植物根系的加固深度在0.2-0.3m的范围最佳，因而在处理厚层剥落病害时效果较差。以黄延公路为例，2007年3月竣工的客土喷播处治段，当年均可以得到比较理想的植被建植效果，覆盖率可以达到75％；新建植的植物群落可以顺利通过越冬、越夏，能够经受冬季严寒与夏季暑热干旱的生态环境考验。但是，2008年7月调查发现，由于客土喷播植物根系的加固深度在0.2-0.3m的范围最佳，因而又出现了新的剥落。
三、土工格室，此种方法在处治黄土边坡表层和中层剥落效果较好，而对厚层剥落效果并不理想，并且造价较高。
四、全坡面污工防护，该方法将封闭植物的生长环境，使得因高速公路建设而开挖破坏的自然植被，永久不能恢复。
五、骨架植草护坡，此防护方法适用于坡度较缓的边坡，一般被处治边坡的坡比小于1:0.75，对坡度较陡的黄土边坡剥落病害效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其操作简单易行、成本低且治理效果好，能有效解决黄土边坡的中厚层剥落病害问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、整修坡面：清理坡面杂物并铲除剥落层，同时对被处治边坡进行修整且刮平其坡面，再在所刮平坡面上洒水并达到饱和状态；
步骤二、在所整修坡面上均匀涂抹一层营养麦草泥：所述营养麦草泥由混合料和水按体积比为2.5～3.5:1的比例均匀混合搅拌而成，所涂抹营养麦草泥的厚度与步骤一中被铲除剥落层的厚度相同；
所述混合料为均匀混合在一起的麦草秸秆、黏土、混合肥和草籽且四者的体积比为30±5:60±2:1±0.5:9±0.5；所述麦草秸秆为腐烂率<2％的麦草秸秆，且麦草秸秆中长度>3cm的秸秆数量不小于80％；所述黏土为所施工路段适宜草本植物生长的黏土；所述混合肥为化肥或者由化肥和农家肥按体积比为20±5～10±5的比例均匀混合而成，所述化肥中含有重量百分比为10％～15％的氮和重量百分比为15％～20％的磷酸钾；所述草籽为适宜在所施工路段地理环境生长的草种籽；
步骤三、在所涂抹营养麦草泥层上披覆一金属网，所述金属网通过多个锚固钉锚固在被处治边坡上；
步骤四、在所披覆金属网上铺设一层无纺布；
步骤五、根据步骤二中所述黏土的土质和所选用草种的生长期，按常规草本植物养护方法对所述营养麦草泥进行养护。
步骤二中所述营养麦草泥中混合料和水的体积比为3:1。
步骤二中所述的化肥为固体或液体化肥。
步骤一中所述被处治边坡的坡比为1:0.5～0.75。
步骤二中所述的混合肥中还包括腐殖土，所述腐殖土和化肥的体积比为10±5:70±10。
步骤三中所述的金属网为镀锌铁丝网。
步骤一中所述的铲除剥落层时，应铲进稳定坡体5～10cm。
步骤四中所述的无纺布为单层且规格为10～12g/m²的无纺布。
步骤四中所述的无纺布为单层且规格为14g/m²或双层且规格为10g/m²的无纺布。
本发明与现有技术相比具有以下优点，1、适用面广，不仅适用于坡度较缓的边坡坡体，而且适用于坡度较陡的黄土边坡坡体，对于坡比为1:0.5～0.75的黄土边坡剥落病害也能进行有效处治，尤其是对黄土边坡的中厚层剥落病害。2、具有保墒作用，根据农业科学家的研究，麦草秸秆不论集中还是分散分布在土壤中，都具有良好且稳定的蓄水保墒功能，可起到改良土壤、节水抗旱和抗虫害的作用。本发明中采用特别配制的营养麦草泥作为草被生长的基地，充分利用麦草秸秆的上述特性，保持生物生长的湿度，解决了黄土边坡坡面容易失去水分且植物不易成活的缺点。3、具有保温作用，在种植土、黏土中混入麦草秸秆后，具有一定的聚热作用，且覆盖后能够有效阻止水分蒸发，减少潜热消耗，保持坡面温度，因而在低温年份，采用麦草泥更有利于获取热量，促进出苗。4、具有绿化作用，草籽在营养麦草泥中有机肥、无机肥的催生作用下，加上麦草泥的保温、保墒作用，很容易生长，同时麦草秸秆可改善土壤，有利于植物生长，达到绿化黄土边坡坡面的效果。5、具有固坡作用，由于麦草秸秆韧性较好，因而在种植土中也起到了加筋作用；上述麦草秸秆相互搭结，形成有机网络并与土体结为一体，最终将对边坡起到加固作用。当边坡表层岩土体沿表面滑动时，深入土体中的麦草秸秆就起到锚固作用。另外，由于在营养麦草泥土体表面铺一层铁丝网并用“T”形螺旋钢对上述铁丝网进行固定，这样，由边坡稳定土体、营养麦草泥以及铁丝网所组成整体防护系统的作用力将通过铁丝网作用到“T”形螺旋钢上，便可将局部集中荷载向四周传递以充分发挥整个防护系统的防护能力，从而使系统能承受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求，达到固坡目的。6、具有环保作用，本发明将麦草秸秆变废为宝，能够有效避免烧秸秆造成的灾害和污染。总之，本发明操作简单易行、成本低且治理效果好，采用“营养麦草泥+网锚植草”技术处治黄土边坡的中厚层剥落病害，能有效解决黄土边坡的中厚层剥落病害问题。7、处治效果好，本发明所施工的坡面植被短期内则生长茂盛，长势良好，根系发达，草根扎入边坡土体，形成浅层致密的坡面复合保护层，具有较好的整体性和较强的抗冲蚀能力，对坡面起到了较好的保护作用；被处治坡面的绿化覆盖率达到95％以上，坡面绿草浓浓，坡形弯曲有致，给人以较好的视觉感，也给线路增加了一道亮丽的风景线；使得防护工程达到了固土护坡和绿化美化道路边坡的效果。综上所述，本发明将配制好的营养麦草泥通过人工涂覆在被处治边坡坡面上，形成类似于自然土壤且能储存水分和养分的适宜于植物生长基层，再在所涂抹营养麦草泥外层按照一定间距采用“T”形螺旋钢进行挂网，待植物恢复后，发达的根系可深入到黄土坡体，与坡面和所挂镀锌铁丝网结合成一个整体，从而达到护土固坡、美化环境的目的。总之，该方法通过麦草秸秆的加筋作用、淤泥的黏结作用、营养麦草泥的保墒作用及保温作用、“T”螺旋钢锚固网的固定作用，达到护坡、绿化的目的，使坡面平稳、平定、持久，获得绿化美观、固坡护坡的效果，能对被处理坡面进行有效加固，防止坡面局部剥落和崩塌。对比穴种植草处治黄土边坡剥落和客土喷播处治黄土边坡剥落效果发现，本发明处理黄土边坡中厚层剥落效果最佳。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的施工工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明处治黄土边坡中厚层剥落病害的方法，包括以下步骤：
步骤一、整修坡面：清理坡面杂物并铲除剥落层，同时对被处治边坡进行修整且刮平其坡面，再在所刮平坡面上洒水并达到饱和状态。
具体而言，就是清理坡面杂物包括浮土及杂草，并铲除剥落层，同时人工采用常规修整工具刮平待处理黄土边坡即被处治边坡的坡面，使被处治边坡坡面平顺，以便于铺设金属网即镀锌铁丝网。另外，需注意的是：还需检查被处治边坡坡顶是否有沟渠以及沟渠是否被堵塞，确保坡顶的沟渠通畅，以防止雨水等对坡面造成直接冲刷。本发明不仅适用于坡度较缓的黄土边坡，也适用于坡度较陡的黄土边坡，其被处治边坡的坡比为1:0.5～0.75。并且实际操作过程中，在铲除剥落层时，应铲进稳定坡体5～10cm，所述稳定坡体为被处理边坡坡面上稳固且不脱落的土体。
步骤二、在所整修坡面上均匀涂抹一层营养麦草泥：所述营养麦草泥由混合料和水按体积比为2.5～3.5:1的比例均匀混合搅拌而成，所涂抹营养麦草泥的厚度与步骤一中被铲除剥落层的厚度相同。
所述混合料为均匀混合在一起的麦草秸秆、黏土、混合肥和草籽且四者的体积比为30±5:60±2:1±0.5:9±0.5。所述麦草秸秆为腐烂率<2％的麦草秸秆，且麦草秸秆中长度>3cm的秸秆数量不小于80％，实际选用时，麦草秸秆为最近1～2年内收割的麦草秸秆。所述黏土为所施工路段适宜草本植物生长的黏土。所述混合肥为化肥或者由化肥和农家肥按体积比为20±5～10±5的比例均匀混合而成，所述化肥中含有重量百分比不低于10％～15％的氮和重量百分比为15％～20％的磷酸钾；另外，所述混合肥中还包括腐殖土，并且所述腐殖土和化肥的体积比为10±5:70±10。所述草籽为适宜在所施工路段地理环境生长的草种籽。所述化肥为固体或液体化肥。
具体对于选择草种时，应根据当地的气候、播种季节的降雨量以及草的生长特点因素综合考虑。例如对黄延公路而言，选择草种时，应结合黄延公路所在地区的气候条件，草本主要选择紫花苜蓿、苦豆、冰草、高羊茅、黄花草木樨、红豆草、小冠花、白沙蒿；小灌木主要选择柠条、荆条、多花木兰、白刺花、沙棘、二色胡枝子、紫穗槐等。所述黏土即土壤采用植物营养土，其土源黏性强且不含任何砂性，具体为预先配置好的含有丰富有机质及氧、磷、钾等肥料的土壤，干容重约为0.8～0.9kN/m³。所述混合肥中的农家肥应优先使用经过沤制的常规农家肥；所使用的化肥为标准农用化肥并按袋装提供，化学肥料应含有重量百分比为10％～15％的氮和重量百分比为15％～20％的磷酸钾，化肥中氮磷钾的含量根据土壤肥力状况具体选定。所选用的水为种植或养护植物用水，其中不应含有油、酸、碱或其他对植物生长有害的物质，并应符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-1992)的要求。所述水的水稳性指数≥60.0％且所述营养麦草泥的PH值为5.5～7.0。
本实施例中，首先将麦草秸秆粉碎或搅碎，并且保证最终所选用麦草秸秆中长度>3cm的秸秆数量不小于80％。接着，配制混合肥，所述混合肥由体积百分比为10％的农家肥、体积百分比为20％的化肥和体积百分比为70％的腐殖土均匀抖合成。需注意的是：化肥中含有重量百分比为10％～15％的氮和重量百分比为15％～20％的磷酸钾，实际使用时，含有不低于上述有效营养成分的液体化肥也可使用。之后，将处理好的麦草秸秆、黏土、配制好的混合肥和草籽按体积比为30±5:60±2:1±0.5:9±0.5的比例搅拌均匀成混合料。最后，再在上述搅拌均匀混合料混合料上按照体积比为3:1的比例添加水，并继续搅拌直到均匀成营养麦草泥，也就是说，所述营养麦草泥中混合料和水的体积比为3:1。最终，草种籽要均匀拌和在营养麦草泥中，确保草种能够均匀生长。
按照上述条件配制好营养麦草泥后，采用人工在所整修好的坡面上均匀涂抹一层与剥落层厚度相同的营养麦草泥。人工涂抹营养麦草泥时，为保证所涂抹营养麦草泥层的厚度以及涂抹的均匀性，在被涂抹的坡面上每隔一定间距后设置一个厚度指示桩，本实施例中，每隔100m用钢筋设一铺土厚度指示桩，该指示桩上标示有营养麦草泥的涂覆厚度。并且，实际涂抹时，要保证所涂抹的营养麦草泥能牢固地黏附在被处治坡面上，并且被处治坡面的表土没有明显脱落迹象。
步骤三、在所涂抹营养麦草泥层上披覆一金属网。
具体挂网时，所述金属网通过多个锚固钉锚固在被处治边坡上，并且所述金属网为镀锌铁丝网，也就是说，在所涂抹营养麦草泥外侧用镀锌铁丝网进行固土。
本实施例中，所述镀锌铁丝网由直径为2～2.2mm的冷浸镀锌铁丝编成，所编成镀锌铁丝网的网孔形状为正方形且网孔的尺寸为60mm×60mm，另外所编成的镀锌铁丝网的包装规格为2m×20m且展平后镀锌铁丝网的厚度以4cm为宜。需注意的是：所采用的冷浸镀锌铁丝应符合《一般用途热镀锌低碳钢丝》(GB3081-82)的规定。
对上述镀锌铁丝网进行锚固时，具体按照划分为多个连续正方形的方式进行锚固，本实施例中，所划分的正方形边长为1m。具体锚固时，采用“T”形螺旋钢进行锚固挂网，所述“T”螺旋钢为锚固用的锚钉。锚固用的“T”形螺旋钢根据在正方形中的锚固位置分为主锚钉和副锚钉，其中在正方形的各顶点采用主锚钉，其主锚钉所用“T”形螺旋钢长为100cm且直径14mm；在正方形中心及各边中点采用副锚钉，其副锚钉所用“T”形螺旋钢长为80cm且直径为12mm。具体锚固时，主锚钉即主锚钩埋深100cm且主锚钩纵横间距均约为1m；副锚钉埋深80cm。锚固时，应将锚钉直接由外至内打入被处治边坡的稳定层内，以确保挂网稳固，并且铺设挂网时相邻两网之间缝隙小于3mm。
挂网时，应按从坡顶至坡脚的顺序进行，同时应保持网垫端正垂直且与坡面紧贴，相邻网垫之间要搭接5cm以上，上下网垫搭接时，应是坡上部分压住坡下部分10cm以上。
步骤四、在所披覆金属网上铺设一层无纺布。
挂网完成后，应及时在挂网完成的坡面上覆盖一层无纺布，以免刚施工完毕的营养麦草泥层遭降雨冲刷而破坏。实际铺设过程中，对于一般边坡，应铺设一层单层且规格为10～12g/m²的无纺布；对于高陡边坡、表土松散边坡以及非适宜季节施工的边坡，应铺设一层单层且规格为14g/m²或双层且规格为10g/m²的无纺布。无纺布铺设后，应采用U形铁丝钉及时进行固定；高边坡或风口处还应在无纺布上下部压上土或石块，并且在无纺布中部用拉绳进行加固。另外，无纺布也应平顺紧贴被处治坡面，并且无纺布之间不留缝隙，本实施例中，相邻两个无纺布5％搭接后，同样用“T”形螺旋钢进行固定。
步骤五、根据步骤二中所述黏土的土质和所选用草种的生长期，按常规草本植物养护方法对所述营养麦草泥中所生长的草进行养护。
施工完毕后，应按照常规草本植物养护方法做好浇水、施肥等养护工作。在营养麦草泥中的草灌种了发芽、幼苗生长期间，要进行浇水及病虫害防治等养护管理措施，以确保植物顺利生长。养护期间，应随时注意植物生长及大气情况，必要时加水湿润和追加养分，原则上每2个月使用复合肥料施肥一次。12个月期满后植生覆盖率达90％以上。
养护时应注意：①浇水时应呈雾状喷洒，时间选在早晨或傍晚进行，必须避开阳光强烈的时段；②肥料应根据土质和草的生长期进行科学选择；③施肥应适量、适时。
另外施工完后，如遭暴雨冲刷，雨停后应及时回填冲刷步骤一中所述的沟渠，同时进行补播覆盖，以防止冲刷加剧。如坡面上隐蔽的渗水孔暴露，应及时加补导水孔，并加大黏结剂用量，将出水口冲垮处补播恢复。
当然，本发明应在当地生长季节进行播种、施工和覆盖，并且在刮风天不应播种，也不应在过湿的地表播种。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。