一种生态修复基质控缝回灌复合带、系统及施工方法与流程

本发明涉及生态修复与土壤水分调控，尤其涉及一种生态修复基质控缝回灌复合带、系统及施工方法。

背景技术：

1、人工重构土壤、厚层喷播基质、覆土层和细粒生态基材在失水时可能产生随机干缩裂缝。随机深裂缝既会切断浅根区的连续性，也可能在降雨时形成局部优先入渗和冲刷通道。

2、常见处理思路包括增加纤维或网材、提高保水性、表面覆盖、裂缝出现后回填以及埋设毛细织物，但这些措施通常以“尽量不裂”或“裂后修补”为目标，没有同时规定裂缝出现在哪里、限制到什么深度以及如何把该位置转换成后续可重复利用的进水通道。因此，现有技术难以在控制裂缝位置和深度的同时，将裂缝所在位置转化为可长期利用的水分入渗和回补通道。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种生态修复基质控缝回灌复合带、系统及施工方法，采取不同于单纯“防止开裂”或“裂后修补”的技术路线，在生态修复基质中预先设置可抽离的占位构件，在基质初步稳定后将其抽出，从而在预定位置形成与基质表面连通的浅缝；在浅缝下方保留连续的毛细导水部，并在更深位置设置跨越浅缝投影区域的横向多孔布水部。干燥阶段，该浅缝为部分收缩变形提供预定释放位置，而位于其下方的跨缝布水部有利于分散浅缝底部附近的局部变形并降低裂缝继续集中向深部发展的可能性；降雨或养护阶段，同一浅缝作为进水入口，水经毛细导水部传递至跨缝布水部后向浅缝两侧基质扩散。

2、为实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案：

3、在第一方面，本发明提供一种生态修复基质控缝回灌复合带，包括成缝舌片和设置于所述成缝舌片外围的永久功能体，所述永久功能体包括过滤唇边、导水芯、布水翼和固定部，所述过滤唇边设置于所述成缝舌片的两侧，并与所述导水芯连通，所述导水芯连接所述过滤唇边与所述布水翼；所述成缝舌片具有牵引部，沿复合带长度方向拉动所述牵引部使所述成缝舌片从所述永久功能体中抽离，所述永久功能体在所述成缝舌片抽出后保留在生态修复基质层中；所述布水翼与所述成缝舌片的下缘间隔设置，并跨越所述成缝舌片的中面投影向两侧延伸，形成分别位于中面投影两侧的第一翼部和第二翼部；所述导水芯与所述布水翼形成由所述过滤唇边向所述第一翼部和第二翼部延伸的毛细传水路径。

4、可选地，所述成缝舌片为沿复合带的长度方向连续设置的薄带构件，安装状态下，所述成缝舌片的一侧暴露于生态修复基质层的外表面，另一侧向所述生态修复基质层内部延伸。

5、可选地，所述成缝舌片与所述永久功能体之间的粘结力小于所述永久功能体与所述生态修复基质层之间的摩擦力，使所述成缝舌片能够相对于所述永久功能体抽出。

6、可选地，所述成缝舌片的下缘埋深小于所述布水翼的埋深，且所述布水翼位于所述成缝舌片抽出后形成的受控浅缝底部以下，以在干燥阶段分散缝尖附近的局部变形并阻断裂缝向深部集中发展。

7、可选地，所述过滤唇边包括分设在所述成缝舌片两侧的第一过滤唇边和第二过滤唇边，在所述成缝舌片抽出后，所述第一过滤唇边和第二过滤唇边之间形成狭长进水口；所述过滤唇边允许水进入并降低细颗粒直接进入所述导水芯的风险，其下缘与所述导水芯搭接。

8、可选地，所述导水芯的上端与所述过滤唇边之间的进水口接触或连通，下端与所述布水翼连接，使所述导水芯与所述布水翼之间形成不中断的毛细水路；所述导水芯主要沿所述生态修复基质层的厚度方向延伸。

9、可选地，所述布水翼的中部连接所述导水芯，所述第一翼部和所述第二翼部分别越过所述成缝舌片的中面投影向两侧延伸；所述布水翼与所述导水芯之间采用间断连接，以在连接区两侧保留透水通道。

10、可选地，所述固定部为固定孔、粗糙边、锚固耳或能穿u形钉的加强区。

11、可选地，所述成缝舌片沿所述复合带的长度方向分段设置，所述永久功能体沿相邻舌片段连续设置或搭接连通；当单条带超过人工稳定抽拉长度时，每3～5m设置一个中间牵引口，各段舌片的牵引方向一致，所述中间牵引口处用过滤纤维罩覆盖。

12、可选地，在坡面应用时，所述第一翼部和所述第二翼部的宽度不同，位于坡脚侧的翼部宽度为位于坡顶侧的翼部宽度的1.2～2.0倍。

13、在第二方面，本发明提供一种生态修复基质系统，包括具有设计厚度的生态修复基质层以及至少一条上述第一方面所述的生态修复基质控缝回灌复合带；所述控缝回灌复合带埋设于所述生态修复基质层内，所述成缝舌片靠近生态修复基质层外表面的一侧与生态修复基质层外表面连通；所述导水芯从所述生态修复基质层的外表面一侧向内部延伸；所述布水翼位于所述成缝舌片下缘的更深位置，并跨越所述成缝舌片的中面投影向两侧延伸，使所述成缝舌片抽出后形成的受控浅缝通过所述过滤唇边和所述导水芯与所述布水翼连通。

14、可选地，所述成缝舌片的牵引端位于复合带长度方向的端部，并暴露于所述生态修复基质层外；所述永久功能体的端部固定于锚固网或独立锚固件；至少一条复合带的布水翼端部与安全溢流沟连通。

15、在第三方面，本发明提供一种生态修复基质施工方法，基于上述第一方面所述的生态修复基质控缝回灌复合带，该方法包括以下步骤：

16、步骤一、在基底上施工下层生态修复基质，并按布水翼设计埋深放置所述控缝回灌复合带，使所述布水翼贴在下层表面上，所述导水芯朝向外表面；

17、步骤二、从所述导水芯两侧对称覆盖生态修复基质至设计表面，使所述成缝舌片靠近所述外表面的一侧与所述外表面连通，并使所述永久功能体的固定部保持外露；

18、步骤三、待所述生态修复基质初步稳定后，压住所述永久功能体的固定部，沿所述复合带的长度方向抽出所述成缝舌片，形成与所述外表面连通的受控浅缝，所述永久功能体保留在所述生态修复基质层中。

19、进一步地，在步骤二之前还包括抽舌标定：用同批生态修复基质制作不少于三块小样，分别在不同等待状态抽出所述成缝舌片，选择所述成缝舌片能够连续抽出、所述永久功能体不被带起且缝壁不大块坍落的状态作为当日施工窗口。

20、进一步地，在步骤一中，先施工下层生态修复基质至距基底设计位置，再利用限深针、控制线或带刻度探针复核所述布水翼的安装高程，每条复合带至少在首部、中部和尾部三个位置检查。

21、进一步地，在步骤二中，先从所述导水芯两侧少量填入或喷入基质并轻压，排除所述布水翼下方和所述过滤唇边外侧空洞，再分两次或多次覆盖到设计表面；用固定件压住所述永久功能体而不得穿过所述成缝舌片。

22、进一步地，在步骤三中，当牵引阻力突然增大、所述永久功能体移动或表面基质崩落时立即停止牵引；所述成缝舌片抽出后，不用高压水冲缝，局部闭合时用与所述成缝舌片厚度相近的钝头片轻划恢复，局部过宽时用同批细基质从侧边修补并保留进水口。

23、进一步地，在步骤三之后还包括端部处理：使所述永久功能体的固定部继续锚固，将所述布水翼外露端包覆过滤套并接入预设浅沟或集水点；不设置溢流时，将所述布水翼端部封入基质并记录位置。

24、进一步地，在步骤三之后还包括表层和播种：完成种子层、覆盖网或薄覆盖层，所述受控浅缝上方不连续抹封，而用稀疏纤维覆盖以避免种子和细料直接落入。

25、进一步地，在步骤三之后还包括复测与记录：记录所述成缝舌片是否完整抽出、所述永久功能体是否位移、所述受控浅缝的连续性、首中尾深度、端部去向和修补位置。

26、进一步地，当出现所述成缝舌片拉不动的异常时，停止硬拉，分段开设牵引口并调整下一批的表面状态或缩短分段长度，不将所述永久功能体整体拉出；当出现所述永久功能体随舌片上移的异常时，压住固定耳并改为轴向低角度牵引，局部重新固定，受损段拆除重铺。

27、进一步地，当出现浅缝大块坍落的异常时，暂停抽舌，延长稳定时间，用同批细基质从侧面修补并重新标定入口；当出现入口很快堵塞的异常时，更换过滤材料或增加唇边宽度，加稀疏纤维罩，不用强水反冲；当出现布水翼下形成空洞的异常时，先修平下层并从两侧压实，已成空洞的区段开小口补填并记录；当出现端部冲刷的异常时，立即导入受保护集水点，增设过滤套和消能铺垫。

28、与现有技术相比，本发明至少公开以下有益效果：

29、本发明通过成缝舌片与永久功能体的分体配合，在生态修复基质初步稳定后可将成缝舌片沿长度方向抽离，从而在预定位置直接形成与基质外表面连通的受控浅缝。该浅缝为基质干缩变形提供了预定的低约束释放位置，使随机开裂更倾向于沿该预定位置集中发展；同时，由于布水翼与成缝舌片下缘间隔设置并跨越其中面投影向两侧延伸，且导水芯与布水翼形成由过滤唇边向第一翼部和第二翼部连续延伸的毛细传水路径，因而在干燥阶段，位于浅缝底部以下的布水翼能够分散缝尖附近的局部变形，阻断裂缝向深部集中发展，并将水分向浅缝两侧基质扩散，实现预定成缝、深部导水与双侧回灌的协同效果。