[發(fā)明專利]一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料及其制備和使用方法

在審

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• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111233380A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 晏長根;李博;王曉鐘;魯志方;蘭恒星;孫巍鋒;石玉玲;許江波;包含;賈卓龍
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué);甘肅路橋公路投資有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C05G3/00;C05G3/80;E02D17/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料及其制備和使用方法，包括黃土、加筋材料、改良劑及水；加筋材料采用聚丙烯纖維，改良劑采用瓜爾膠；使用時采用將防護(hù)材料噴涂在黃土邊坡坡面上，養(yǎng)護(hù)即可；本發(fā)明利用黃土為基體，聚丙烯纖維為加筋材料，通過與瓜爾膠混合制備得到；通過加入瓜爾膠，有效增強(qiáng)了土體強(qiáng)度，提高了土體抗崩解性及抗?jié)B性，提高了土體的持水性、釋水性及水分的有效性，為植被生長提供水分環(huán)境；聚丙烯纖維具有較好的抗拉強(qiáng)度和延伸性，有效提高了土體的抗剪強(qiáng)度及抗變形能力，抑制了土體裂縫發(fā)育，提高了防護(hù)效果的耐久性；通過瓜爾膠和聚丙烯纖維協(xié)同作用，協(xié)同加固土體，是提高黃土邊坡坡面土體抗沖蝕性能的有效方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于邊坡治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料及其制備和使用方法。

背景技術(shù)

西部地區(qū)是我國的黃土大區(qū)，伴隨著公路建設(shè)的發(fā)展，黃土公路邊坡問題也越來越多。公路建設(shè)中路基建設(shè)會形成大量的挖方和填方，這就造成了對黃土邊坡的人為破壞，加上黃土地區(qū)植被稀少，氣候干燥，降雨集中，黃土公路邊坡坡面沖刷問題越來越普遍，其危害也日益嚴(yán)重，因此對黃土公路邊坡的防護(hù)和加固受到了更多的重視。

目前我國公路邊坡廣泛使用各種工程防護(hù)和植物防護(hù)，總體來看，兩大類防護(hù)都存在許多不足之處。工程全防護(hù)美化效果差，工程經(jīng)濟(jì)性也差，施工難度大，造成了很大的工程浪費；而植物防護(hù)不易保證邊坡的穩(wěn)定性，如在土質(zhì)不良、降雨集中、降雨量大的地區(qū)，隨著雨水的下滲，邊坡土體發(fā)生崩解，土體強(qiáng)度下降，進(jìn)而引起坡體的滑移和破壞，另外植物防護(hù)需要較好的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，在干旱少雨的西北地區(qū)，植物的生存環(huán)境惡劣，植物防護(hù)的養(yǎng)護(hù)就比較困難，經(jīng)濟(jì)性不合理。因此，需要進(jìn)一步研究防護(hù)效果好、經(jīng)濟(jì)成本低、施工又方便的坡面防護(hù)材料。

存在的問題

(1)自然界的土體由于其物質(zhì)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、礦物成分和化學(xué)成分的不同而復(fù)雜多變，這一特點使得土壤固化劑的固化性能出現(xiàn)較大差異，造成其使用效果不是很理想，因此，土壤固化劑的研制過程中應(yīng)具有針對性和兼容性，應(yīng)加強(qiáng)對固化劑增強(qiáng)邊坡坡面抗沖刷性能機(jī)理及適應(yīng)土質(zhì)、最優(yōu)摻量、最優(yōu)摻入厚度等的研究。

(2)目前對最優(yōu)摻量的選擇大多數(shù)只是考慮了固化劑對抗侵蝕性能的影響，忽略使用固化劑對土體造成的干縮開裂問題，而裂縫的發(fā)育會大大減小護(hù)坡材料的耐久性，劣化了護(hù)坡材料長期的防護(hù)效果；所以應(yīng)當(dāng)從多角度出發(fā)，解決裂縫問題，在綜合考慮抗沖刷性能和裂縫問題的前提下，提出更加合理的配合比。

(3)在“生態(tài)、環(huán)保、綠色、高效”的要求下，僅通過力學(xué)強(qiáng)度和水理特性指標(biāo)來評價護(hù)坡材料在黃土邊坡坡面防護(hù)的效果，會忽略生態(tài)性的影響，急需在評價體系中引入其他土壤理化性質(zhì)評價指標(biāo)，如土體的水分特征與植物生長適宜性等。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料及其制備和使用方法，以提高坡面防護(hù)材料的抗沖蝕能力，減少或降低坡面病害發(fā)展和蔓延，確保坡體穩(wěn)定。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料，包括黃土、加筋材料、改良劑及水；其中，相對于100份黃土，加筋材料的質(zhì)量份數(shù)為0.3-0.7份，改良劑的質(zhì)量份數(shù)為0.5-1.5份，水的質(zhì)量份數(shù)為45-55份；所述加筋材料采用聚丙烯纖維，改良劑采用瓜爾膠。

進(jìn)一步的，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，瓜爾膠包括75％-85％的半乳甘露聚糖、8％-14％水、5％-6％蛋白質(zhì)、2％-3％粗纖維及0.5％-1％其他灰分；瓜爾膠的分子量為100萬-200萬。

進(jìn)一步的，聚丙烯纖維的長度為15-22mm，黃土粒徑≤2mm。

進(jìn)一步的，還包括復(fù)合肥料；相對于100份黃土，復(fù)合肥料的質(zhì)量份數(shù)為0.08-0.15份。

本發(fā)明還提供了一種黃土邊坡坡面防護(hù)材料的制備方法，包括以下步驟：