CN106013181A - 一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，包括以下步骤：(1)将边坡处理成坡度为一定值的陡坡；(2)在边坡坡面种植植物；(3)在边坡上铺设滴灌装置。本发明基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，先把膨胀土边坡处理成坡度比较大的陡坡，有利于加快地表径流，使边坡浅层膨胀土含水率不至于过高，从而使边坡浅层膨胀土含水率保持在一定的范围内。采用绿色植物和滴管技术的配合，利用植物根系和茎叶能时膨胀土保持一定的水分和减少蒸腾，使膨胀土表层土体的渗透系数处于极低状态，用作为防渗膜。在边坡上安装滴灌装置，是为了防止土体的含水率过低，产生裂隙，也是为了使膨胀土含水率保持一定的范围。

Description

一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法

技术领域

本发明涉及边坡防护方法，特别涉及一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法。

背景技术

理论上非饱和土和特殊土研究是21世纪土力学研究的热点和难点。工程中遇到的地下水位之上的土大多处于非饱和状态，在中国北方和中西部地区更是如此。膨胀土作为对水敏性强的非饱和土，在我国的分布范围很广，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。随着现代化进程地推进，南水北调、中西部开发和一路一带战略地实施，工程中将会遇到大量的膨胀土问题，膨胀土边坡的失稳和破坏更是屡见不鲜！据中国加拿大合作研究表明：我国每年因膨胀土造成的经济损失高达150亿美元。

从目前膨胀土边坡的处治技术来看：1)大部分针对的基本上是缓坡和裸坡，并且在对膨胀土边坡支护设计时缺乏综合因素(坡长、坡度和土体渗透系数等等)的考虑；2)虽然有关膨胀土强度实际工程处治相对较多，但是建立有关膨胀土渗透性对膨胀土影响的考虑则相对较少；3)现有的膨胀土边坡的实际工程设计中缺乏膨胀土强度和渗透性的耦合的考虑；4)现有的各种处治技术主要针对的是膨胀土的某些特性开展处治工作，有的采用换填方法，但是造价太高，有的采用化学技术改造膨胀土的特性，但是存在环境问题。总之，虽然现在的膨胀土处治的方法较多，加固技术也在逐步发展，但是从某些方面看具有一定的局限性，尚不具有普适性，并且针对边坡的加固与整治尚存在诸多难题亟需解决。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，从而克服现有膨胀土边坡防护造价高、防治效果不显著以及对环境造成污染等的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，包括以下步骤：

(1)将边坡处理成坡度为一定值的陡坡；

(2)在边坡坡面种植植物；

(3)在边坡上铺设滴灌装置。

先把边坡处理成坡度比较大的陡坡，这样有利于加快地表径流，不至于使膨胀土含水率过高，从而使边坡浅层膨胀土含水率保持在一定的范围内。然后根据仿生学原理，在边坡坡面上种植绿色植物，主要是利用植物根系和茎叶能使膨胀土保持一定的水分和减少蒸腾，同时可以使膨胀土表层土体的渗透系数处于极低状态，用作为防渗膜。最后在边坡上辅以滴灌技术，主要是为了防止土体的的含水率过低，产生裂隙，也是为了使膨胀土含水率保持在一定的范围内。因为稳定的含水率可使膨胀土表层不出现裂隙，同时可使膨胀土保持较高的强度，从而使植绿陡坡更加稳定。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)中所述的坡度在1-1.73之内。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中种植植物为，在边坡坡面上种植不同种类的植物。

绿色植物应该是选择选择和当地气候条件相适应的植物，因为只有选择和当地气候相适应的植物，才能使植物更好的生长，同时当地的植物是与当地气候和土壤环境中长期进化的结果，最适应当地环境。同时所选的植物还应该与周围环境相协调。

绿色植物应该选择根系发达、分生能力强的植物，因为植物根系的好坏直接关系到固土能力。地下生长量越大，根系分布越深，保持水土能力越强，植物的抗逆性也强。绿色植物应该选择抗性强、耐瘠薄的植物。边坡土壤一般较为贫瘠，因此，应选择较耐瘠薄的植物。同时由于养护强度低，还要求植物具有较好的抗病性。

优选地，上述技术方案中，所述膨胀土边坡上设有地质雷达，所述地质雷达用于检测膨胀土边坡的含水率，所述地质雷达与所述滴灌装置数据连接。

在有需要处理边坡的适当位置开挖雨水蓄水池和建设一套自动加水系统，能够保持蓄水池里面常有水，同时在边坡上安装地质雷达，可以自动监测边坡的含水率，当边坡的含水率到达在一定的范围内，滴管系统自动关闭，当边坡的含水率超过一定的范围后，滴管系统自动打开，使得边坡膨胀土的含水率保持在一定的范围内。

优选地，上述技术方案中，膨胀土边坡防护中边坡表层的含水率在16％-23％之内。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，先把膨胀土边坡处理成坡度比较大的陡坡，这样有利于加快地表径流，使边坡浅层膨胀土含水率不至于过高，从而使边坡浅层膨胀土含水率保持在一定的范围内。然后采用绿色植物和滴管技术的配合，根据仿生学原理，针对某自然膨胀土边坡，在边坡坡面上种植绿色植物，主要是利用植物根系和茎叶能时膨胀土保持一定的水分和减少蒸腾，使膨胀土表层土体的渗透系数处于极低状态，用作为防渗膜；然后在边坡上安装滴灌，主要是为了防止土体的的含水率过低，产生裂隙，也是为了使膨胀土含水率保持一定的范围。因为稳定的含水率可使膨胀土表层不出现裂隙，可是膨胀土保持较高的强度，从而使植绿陡坡更加稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，包括以下步骤：

(1)将边坡处理成坡度为一定值的陡坡，坡度为1-1.73；

(2)在边坡坡面种植植物，例如：生黑麦、高羊茅、白三叶；

(3)在膨胀土边坡上设有地质雷达，所述地质雷达用于检测膨胀土边坡的含水率，膨胀土边坡防护中边坡表层的含水率在16％-23％之内，在边坡上铺设滴灌装置，所述地质雷达与所述滴灌装置数据连接。在有需要处理边坡的适当位置开挖雨水蓄水池和建设一套自动加水系统，能够保持蓄水池里面常有水，同时在边坡上安装地质雷达，可以自动监测边坡的含水率，当边坡的含水率到达在一定的范围内，滴管系统自动关闭，当边坡的含水率超过一定的范围后，滴管系统自动打开，使得边坡膨胀土的含水率保持在一定的范围内。

根据坡度不同设置不同的实施例，即实施例1-4。实施例的不同之处在于边坡的坡度不同。如表1所示为膨胀土含水量在16％-23％这个范围内边坡的状态随坡度的变化情况。

表1膨胀土含水量在16％-23％这个范围内边坡的状态随坡度的变化情况

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					坡度	1.00	1.19	1.42	1.73
边坡情况	不易开裂	不易开裂	不易开裂	不易开裂

如表1所示，在含水量为16-23％的范围内，边坡坡度为1-1.73时，边坡防护效果较好，即边坡不容易开裂。

采用本发明膨胀土边坡防护方法，先把边坡处理成坡度比较大的陡坡，这样有利于加快地表径流，不至于使膨胀土含水率过高，从而使边坡浅层膨胀土含水率保持在一定的范围内。然后根据仿生学原理，在边坡坡面上种植绿色植物，主要是利用植物根系和茎叶能时膨胀土保持一定的水分和减少蒸腾，使膨胀土表层土体的渗透系数处于极低状态，用作为防渗膜。最后在边坡上辅以滴灌技术，主要是为了防止土体的的含水率过低，产生裂隙，也是为了使膨胀土含水率保持在一定的范围内。因为稳定的含水率可使膨胀土表层不出现裂隙，可使膨胀土保持较高的强度，从而使植绿陡坡更加稳定。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将边坡处理成坡度为一定值的陡坡；

(2)在边坡坡面种植植物；

(3)在边坡上铺设滴灌装置。

2.根据权利要求1所述的基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述的坡度在1-1.73之内。

3.根据权利要求1所述的基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，其特征在于，所述步骤(2)中种植植物为，在边坡坡面上种植不同种类的植物。

4.根据权利要求1所述的基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，其特征在于，所述膨胀土边坡上设有地质雷达，所述地质雷达用于检测膨胀土边坡的含水率，所述地质雷达与所述滴灌装置数据连接。

5.根据权利要求1所述的基于表层含水率控制的膨胀土边坡防护方法，其特征在于，膨胀土边坡防护中边坡表层的含水率在16％-23％之内。