一种基于三维土工合成材料防侵蚀纤维的坡面防护方法与流程

1.本发明属于水土防护领域，特别涉及一种基于三维土工合成材料防侵蚀纤维的坡面防护方法。


背景技术：

2.自然环境下，由于地形、地势、土壤等自然条件较为复杂与特殊，植被生长条件恶劣或难以生长，边坡侵蚀加剧，造成边坡裸露；此外，工程开发建设中,诸如土石方开挖等各种施工活动势必对原有地物地貌、地面植被造成一定程度的破坏，形成裸露的工作面。
3.这些裸露边坡暴露于自然界中，长期受到雨水、日照、气温、风力等自然因素的反复作用，容易造成边坡的水毁病害，影响景观效益的同时，也带来了安全上的巨大隐患。因此裸露边坡的生态治理日益受到人们的重视，就目前来说，边坡的生态治理都较为简单，只是简单在坡面上罩一层防护网，这种简单原始的方法可以起到一点点作用，但是也存在巨大缺陷，抗冲击能力差，易出现滑坡，安全隐患大，水土保护效果差易发生水土流失，同时也显得非常难看。
4.本发明要解决的技术问题是提供一种抗冲击能力强、安全隐患小、水土保护效果好不易发生水土流失、景观效益良好、施工简单高效造价低、不易损坏使用周期长、无岁修成本的基于三维土工合成材料复合防侵蚀纤维的坡面防护方法。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术抗冲击能力差、易出现滑坡安全隐患大、水土保护和植物生长效果差易发生水土流失、美观度极差等问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于三维土工合成材料防侵蚀纤维的坡面防护方法，包括如下步骤：1、准备1.1 清除边坡表面碎石，不稳定的块石等杂物。对边坡进行加固保证边坡整体稳定性。坡度修理至设计坡度，并平顺线形使边坡无较大的凸起或凹陷；1.2 开挖用于锚固三维土工合成材料起始端与终端的沟槽各一个，沟槽深度和宽度不小于0.3m；1.3在坡面上覆盖5-10cm的表土，最好为耕植土，或一般性黏土，尽量不要选用砂性土，覆盖过程中播撒30%的植物种子；2、铺设三维土工合成材料将成卷的三维土工合成材料从坡顶向坡脚展开（也可从坡脚向坡顶展开，但不建议横向铺设），并将三维土工合成材料起始端与终端方式分别固定于坡顶和坡脚的沟槽内，填土并压实，并在边坡上通过u型钢钉固定三维土工合成材料，u型钢钉间距1m，如遇起伏坡段则适度增加，务必使三维土工合成材料贴合坡面，不产生空腔，成卷材料之间通过上下重合10-15cm的方式进行搭接（如在水中使用时，搭接的方向为上游压下游，最大搭接宽度为1m），并用u型钢钉固定；3、喷播防侵蚀纤维3.1基质及选种准备 3.1.1检查需要喷施区域的基质和条件，将材料喷施于结构稳定且疏导表面径流的坡面，当坡面条件不符时请勿喷施；3.1.2根据项目环境因素以及预期效果选择适宜当地生长的植被种类，将种子添加到防侵蚀材料中进行喷施；3.2 操作 3.2.1将防侵蚀纤维液压填充进三维土工合成材料之中，并在近距离处应用液压播种/覆盖机软管，最佳施用量为
400g/
㎡
，或三维土工合成材料立体网状结构的顶端仍暴露在外的深度；3.2.2严格遵守防侵蚀纤维的使用说明和建议，为了获得最佳的防侵蚀纤维泵送和应用性能，请使用认可的喷播设备，喷播时，如现场条件允许，用管喷效果最佳，但实际操作中存在着人工无法操作的工况，比如高陡边坡等，该种条件下可采用枪喷的方式喷播防侵蚀纤维，这也是该技术的一大亮点；3.2.3为了获得最佳的水力性能和营养生长，请注意不要过量填充三维土工合成材料，以完全覆盖三维土工合成材料，不露出空隙为宜；3.2.4在发芽期间和植被生长的最初三个月内，按照现场人员的指示在该区域上补充水分，并根据植被生长情况，适当追加适合植被生长所需要的肥料。
6.本发明的有益效果在于：以三维土工合成材料为基础，再通过喷播的方式注入防侵蚀纤维，以便紧密的粘合土壤和种子，加速植被生长，抗冲击能力强、安全隐患小、水土保护效果好不易发生水土流失、景观效益良好、施工简单高效造价低、不易损坏使用周期长、无岁修成本。
具体实施方式
7.下面详细说明本发明的优选实施例。
8.一种基于三维土工合成材料防侵蚀纤维的坡面防护方法，包括如下步骤：1、准备1.1 清除边坡表面碎石，不稳定的块石等杂物。对边坡进行加固保证边坡整体稳定性。坡度修理至设计坡度，并平顺线形使边坡无较大的凸起或凹陷；1.2 开挖用于锚固三维土工合成材料起始端与终端的沟槽各一个，沟槽深度和宽度不小于0.3m；1.3在坡面上覆盖5-10cm的表土，最好为耕植土，或一般性黏土，尽量不要选用砂性土，覆盖过程中播撒30%的植物种子；2、铺设三维土工合成材料将成卷的三维土工合成材料从坡顶向坡脚展开（也可从坡脚向坡顶展开，但不建议横向铺设），并将三维土工合成材料起始端与终端方式分别固定于坡顶和坡脚的沟槽内，填土并压实，并在边坡上通过u型钢钉固定三维土工合成材料，u型钢钉间距1m，如遇起伏坡段则适度增加，务必使三维土工合成材料贴合坡面，不产生空腔。成卷材料之间通过上下重合10-15cm的方式进行搭接（如在水中使用时，搭接的方向为上游压下游，最大搭接宽度为1m），并用u型钢钉固定；3、液压喷播防侵蚀纤维3.1基质及选种准备 3.1.1检查需要喷施区域的基质和条件，将材料喷施于结构稳定且疏导表面径流的坡面，当坡面条件不符时请勿喷施；3.1.2根据项目环境因素以及预期效果选择适宜当地生长的植被种类，将种子添加到防侵蚀材料中进行喷施；3.2 操作3.2.1将防侵蚀纤维填充进三维土工合成材料之中，最佳施用量为400g/
㎡
，或三维土工合成材料立体网状结构的顶端仍暴露在外的深度；3.2.2严格遵守防侵蚀纤维的使用说明和建议，为了获得最佳的防侵蚀纤维泵送和应用性能，请使用认可的喷播设备。喷播时，如现场条件允许，用管喷效果最佳。但实际操作中存在着人工无法操作的工况，比如高陡边坡等。该种条件下可采用枪喷的方式喷播防侵蚀纤维，这也是该技术的一大亮点；3.2.3为了获得最佳的水力性能和营养生长，请注意不要过量填充三维土工合成材料，以完全覆盖三维土工合成材料，不露出空隙为宜；3.2.4在发芽期间和植被生长的最初三个月内，按照现场人员的指示在该区域上补充水分，并根据植被生长情况，适当追加适合植被生长所需要的肥料。
9.本坡面防护方法是以三维土工合成材料（一种永久的具有开放结构的高级基质）为基础，再通过喷播的方式注入防侵蚀纤维，以便紧密的黏合土壤和种子，加速植被生长，
这种独特的坡面防护技术可抵御高荷载或剪应力所带来的侵蚀问题，同时促进草皮建植和长期根系加固，在一般三维土工合成材料不能发挥作用的区域，能够更快速地形成更密集的植被覆盖。
10.其中，三维土工合成材料是一种开孔的三维网垫，由聚酰胺纤维（pa6）单丝制成，其每平方米高达1200米的人造长丝可为植被根系加固提供理想的固定平台，由于该土工材料拥有95%的开放空间，因此比其他材料更容易接受液压填充、粘附土壤和促进植被生长，与融合了松散纤维、线和网的缝边型草皮加筋垫相比，该三维土工合成材料可在安装期间及后续很长时间内抵抗挤压、拆解和撕裂。该三维土工合成材料采用惰性材料聚酰胺（pa6）制成并添加了额外的抗紫外线稳定剂，耐久性极高；特殊的干拉工艺又使得网垫的三维结构即便在外力的作用下也能够保持原有的完整性，该三维土工合成材料作为防侵蚀纤维喷施的基质层通过锚固系统固定，包括坡顶锚固系统和坡面锚固钉。
11.另外，防侵蚀纤维是一种完全可生物降解，以液压喷播的方式施用的材料，一经施用，无须固化时间，即能有效控制侵蚀。该材料在设计中融入热精制木质纤维、可生物降解的波浪纹互锁纤维以及能在极端条件下发挥效用的添加剂，从而实现了产品高于99%的侵蚀控制有效性。当防侵蚀纤维喷施在三维土工合成材料中时，纤维能紧密贴合基质层，种子以及土壤。
12.这种基于三维土工合成材料防侵蚀纤维的坡面防护技术是坡面侵蚀控制与植被恢复的绝佳选择，三维土工合成材料设计可以充分利用根系加固坡面，承受高水流速度和剪应力状况，防侵蚀纤维可提供即时防护，同时加速植被生长建植和根系缠结，与单独使用三维土工材料相比或防侵蚀纤维相比，该技术具有如下优点：1.一般认为粗糙的苗床可降低侵蚀的产生，同时由于表面的起伏不平，可以保持种子和水分，更利于植物萌发生长，三维土工合成材料为柔性材料，具有良好的韧性和抗形变能力，可紧贴坡面不会产生空洞，以三维土工合成材料作为抗侵蚀纤维喷播的基质，无需细分和扩展土壤准备，却可实现快速保护，其卓越的性能减少了整体成本。
13.2.完整快速的植被成坪，是长期防治侵蚀的关键，该防侵蚀纤维使用了化学与机械粘合专利技术将工程介质锁定于适当的位置，在三维土工合成材料的基质上喷施后可创建一层空气层，不仅能捕捉更多湿度，改善幼苗发芽率，也能改善植物生长所需的氧气交换，防侵蚀纤维所使用专利微孔技术能更好的保持水分和营养成分，植被生长效率可提高8倍以上。
14.3.超强的抗侵蚀有效性，该防侵蚀纤维拥有目前市面上最强的湿黏结强度，一经喷施能迅速与土壤、种子与三维土工合成材料基质层粘合，提高了吸收雨水冲击能量的能力，并证明固土效果大于 99%。功能寿命长（最长可达18个月），可抵御多次雨水冲刷，三维土工合成材料由聚酰胺（pa6）制成，使用寿命超过50年以上，可在植被发育完全后为植被的根系提供长久的人工加筋，抗冲性能优越，最高可抵御3-5m/s的短时流速。
15.4.生态环保：该防侵蚀纤维由100% 可循环木纤维植物在高温高压环境下制作（超过193℃）而成，已去除真菌、细菌，不含杂草，安全无污染，100% 可生物降解，该三维土工合成材料由惰性材料制成，抗紫外线性能强，耐酸耐碱，可抵抗土壤与水中常见的化学品类，而不被析出。
16.5.轻质材料，对结构要求低，该三维土工合成材料与抗侵蚀纤维均为轻质材料，每
种材料的单位重量约为400g/
㎡
，轻质材料的应用能最大幅度上减少因重力带来的边坡失稳等稳定性问题，力求最大程度上不扰动原状边坡。
17.6.施工便捷快速：轻质材料和机械化作业能有效加速施工效率，同时对施工作业面的要求也相应降低，网面摊铺固定均可靠普工完成，简单快捷。
18.上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。