[發明專利]一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法

有效

• 申請號: 202110491704.3
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113373947B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 夏振堯;張文琪;肖海;高峰;向瑞;朱慶文;郝連安;馮磊;崔磊
• 申請（專利權）人: 三峽大學;中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司;水電水利規劃設計總院
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D3/12;A01G22/00;A01G20/00;A01B79/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 焦磊

1.一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：它包括如下步驟：

步驟1）：對邊坡表面的碎石塊及垃圾進行清除操作，等間隔挖出植物栽植穴，將邊坡植物種子播種到植物栽植穴中，重新覆蓋并平整土體；

步驟2）：在植物栽植穴處灌注刀豆脲酶清液、膠結混合液和生物聚合物溶液，并每隔一段時間重復灌注刀豆脲酶清液、膠結混合液和生物聚合物溶液；

步驟3）：待邊坡植物種子出芽后，再次在植物栽植穴處灌注刀豆脲酶清液、膠結混合液和生物聚合物溶液；

步驟4）：膠結混合液中的尿素被刀豆脲酶清液中的脲酶分解，生成碳酸根離子，并和膠結混合液內扇貝殼鈣源溶液的鈣離子結合形成沉淀，填充植物栽植穴處土體空隙；

步驟5）：生物聚合物溶液內的瓜爾豆膠和黃原膠在重力作用下流動至土體孔隙內，可以在土體孔隙內顆粒表面形成涂層，從而在顆粒之間形成交聯網絡，排列成有序結構，提高土體結構整體穩定性，其膠體的粘性吸附粘連步驟4）形成的碳酸鈣晶體也穩定地充斥限位于到土體孔隙內；所述步驟2）中膠結混合液生產方法包括以下步驟：將扇貝殼用去離子水洗凈磨碎后與去離子水混合，制得0.6mol/L的扇貝殼鈣源溶液，然后與尿素按照重量份1：1進行混合，再將混合后的溶液加入10-15ml的0.02-0.05mol/L的檸檬酸鈉得到膠結混合液。

2.根據權利要求1所述的一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：所述步驟1）中，邊坡植物種子為高羊茅種子和狗牙根種子混播，它們經去離子水清洗3-5遍，曬干進行播種，高羊茅種子和狗牙根種子數量混合比為7:3，高羊茅種子播種密度控制在15-25g/m²，狗牙根種子播種密度控制在5-10g/m²；相鄰種子的間隔為15-20cm，相鄰的植物栽植穴距離為15-20cm。

3.根據權利要求1所述的一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：所述步驟2）中，每4-5天重復灌注刀豆脲酶清液、膠結混合液和生物聚合物溶液，持續至24-30天為止。

4.根據權利要求1所述的一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：所述步驟2）中刀豆脲酶清液的提取方法包括以下步驟：將刀豆用去離子水洗3-5次，每次3-5分鐘，洗凈后，置于粉碎機中磨成豆粉，按照重量份比為1:25將刀豆粉和蒸餾水混合，充分攪拌后靜置1-2h至刀豆渣沉淀，取刀豆溶液放置于離心機中在4℃，3000r/min條件下離心20分鐘，取離心管上層清液，得刀豆脲酶清液，保持在4℃環境下。

5.根據權利要求1所述的一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：所述步驟2）中生物聚合物溶液生產方法包括以下步驟：將瓜爾豆種子去皮、去胚芽后的胚乳部分用去離子水洗3-5次，每次3-5分鐘，洗凈后干燥、粉碎后加去離子水，再進行加壓水解后用20%乙醇沉淀，離心分離后干燥、粉碎并溶于去離子水得到4-8g/L的瓜爾豆膠溶液，將黃原膠溶于去離子水后得到4-8g/L黃原膠溶液，將瓜爾豆膠溶液和黃原膠溶液兩者等重量比例混合后得到生物聚合物溶液。

6.根據權利要求1所述的一種刀豆脲酶結合生物聚合物的邊坡加固實施方法，其特征在于：所述步驟2）和步驟3）內每次灌注刀豆脲酶清液、膠結混合液和生物聚合物溶液的量分別為45-60ml、5-10ml和45-60ml。