[發明專利]一種砒砂巖坡面治理方法

有效

• 申請號: 201410011052.9
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103821153A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 吳智仁;楊若沖;朱吉鵬;楊才千;姚文藝;劉建勛;汪忠明;冷元寶;髙衛民;郜志勇;楊小聰
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇杰成凱新材料科技有限公司
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及環境保護與生態建設技術領域，具體涉及一種新型砒砂巖坡面治理及砒砂巖水土保持與生態建設的技術，屬于水土保持技術領域。

背景技術

砒砂巖被稱為“世界水土流失之最”和“環境癌癥”，對自然、生態、環境的危害極大。廣泛分布于黃河流域，其中以晉陜蒙接壤區為中心的區域。具體指古生代二疊紀、中生代三疊紀、侏羅紀和白堊紀的厚層砂巖、砂頁巖和泥巖組成的互層，是黃土高原集中的碎屑基巖產沙區的核心，系黃河流域多沙粗沙區的一個重要組成部分。其特點是無水堅硬如頑石，遇水則松軟如泥，遇風則風化剝蝕。由于該區地形破碎，植被稀少，氣候干旱，降雨量少，暴雨集中，且多大風沙暴，水土流失極為嚴重，生態環境尤為脆弱。

目前，砒砂巖地區水土流失治理措施主要有生物措施和工程措施。其中，水土保持用的化學固結材料主要有無機膠結材料、有機膠結材料及有機-無機復合膠結材料三類，生物措施主要為沙棘柔性壩。目前，化學固結與生物防治有機結合是防治水土流失的有效手段。但現有固結材料在耐久性、植生性、經濟性等方面或多或少存在著缺陷。

本發明基于砒砂巖基土的固結、抗蝕及促生技術，采用環境友好型的親水性聚氨酯材料改性砒砂巖基土，并結合坡頂及坡面促生技術，實現砒砂巖基土的固結及抗蝕，改善砒砂巖地區水土流失現狀。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供一種基于樹脂材料，通過固土、抗蝕、促生等技術的應用減少砒砂巖地區嚴重的水土流失問題的砒砂巖坡面治理方法。

技術方案：

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種砒砂巖坡面治理方法，其特征在于：包括斜坡處理、坡頂處理以及坡底處理，其中：

坡面處理工藝為：

首先，在距離斜坡頂部邊緣1～3m位置開挖截水溝，在截水溝遠離陡坡方向2m以外開挖魚鱗坑；其次，在魚鱗坑中種植當地耐旱植物；最后，在截水溝及與斜坡頂部邊緣之間的巖土上噴灑濃度為5%～15%的樹脂溶液。采用5%～15%噴灑濃度的樹脂溶液使其可在砒砂巖表面形成3~15mm厚的隔水層。該隔水層具有防止水份進一步下滲至基巖而出現砒砂巖崩解的作用。

如工程實踐中需增加該隔水層的厚度，可采用先翻松表層土至要求的隔水層厚度1.2~2倍，然后噴曬濃度為5%～15%的樹脂溶液等技術措施。

斜坡處理工藝為：

步驟一，根據斜坡的坡度將坡面劃分為陡坡、中度坡以及緩坡，其中，坡度≥63°的坡面為陡坡；坡度為25°～63°的坡面為中度坡面；坡度＜25°的坡面為緩坡；

步驟二、根據坡面的不同，在坡面表面噴灑濃度不同的樹脂溶液，其中陡坡樹脂溶液的濃度為5～10%，在陡坡表面形成隔水層；該隔水層主要用于穩定陡坡面，并極大的減少了其與水的接觸；中度坡面的樹脂溶液濃度為3～7%，在中度坡表面形成3~9mm厚的促生層；緩坡的樹脂溶液濃度為3～5%，在緩坡表面形成3~7mm厚的綠化層；

步驟三、在所述的促生層上種植草本植物；在綠化層種植木本植物；

坡底處理工藝為：在坡底的表面噴灑濃度為3～5%樹脂溶液形成3~7mm厚的綠化層，并在綠化層上種植草本植物和木本植物。

本發明砒砂巖地區水土流失治理主要以工程措施、化學措施和生物措施相結合的方式進行展開。主要包括坡頂（截引水和魚鱗坑設置）、坡面處理及促生措施。具體包括如下步驟：

（1）坡頂處理

距離陡坡一定距離的坡頂平面上，采用截水溝與魚鱗坑相結合的截水、引水方式。首先，在距離陡坡頂部邊緣1～3m位置開挖截水溝，在截水溝2m以外（遠離陡坡方向）開挖魚鱗坑。其次，在魚鱗坑中種植當地常用經濟耐旱植物。最后，在截水溝及其與坡崖之間的巖土上噴灑濃度為5%～15%的環境友好型親水性聚氨酯材料。

（2）陡坡處理

對于坡度≥63°的坡面，即陡坡，先清理表層松散、已近剝落的碎石土，再噴涂高濃度（5～10%）的環境友好型親水性聚氨酯材料。在陡坡外露層表面形成具有防水、抗侵蝕效果的保護層。由于上述濃度聚氨酯材料的使用，可使該保護層具有較佳的力學性能、抗凍融性能、抗滲透性能及耐候性。通過該防水保護層可有效防止陡坡坡面出現因遇水泥化而引發的坡面巖體剝落、坍塌現象的發生。

（3）中度坡面處理

對于25°～63°的坡面，即中度坡面。此類坡面在水力（水蝕及凍融）、重力、風化等作用下產生的砒砂巖基土流失相對較易得到控制，植物生長條件較陡坡具有較大優勢。