[发明专利]一种电渗生态护坡养护系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种电渗生态边坡养护系统及工艺，主要适用于富粘土地区公路两侧边坡植被的养护及边坡加固等技术领域。

背景技术

高速公路是我国经济发展的命脉，在建造过程中常遇到各种边坡，如果加固或防护不当，极易引起滑坡，给人民生命财产带来重大威胁。引起滑坡的因素主要有两个：一是地表水和地下水的影响；二是地震等地壳震动的影响。为降低水对边坡的作用，前人提出了多种治理方法，生态护坡作为一种可有效减小降雨对边坡冲刷并且经济环保的防护措施被广泛使用，但在边坡的后期养护过程中仍存在着诸多问题。

在对富粘土地区的边坡进行绿化后，随着时间的增长，秋冬季干旱、夏伏季炎热，土体养分逐渐流失，土壤肥力降低，如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁，将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。常规的养护方法是将混合了多种植物生长必须的营养物质的水溶液通过洒水车淋向草皮表面，但这种方法不仅费工费力，还会造成大量溶液的损失，甚至对边坡形成一定的冲刷，日积月累，危害边坡的稳定性。

在本发明之前，中国专利“一种复合固化剂对土质边坡坡面生态加固的方法”（公开号：CN 103485328 A）公开了一种生态边坡加固方法，它通过将混合了固化剂、泥浆、水以及草种的复合固化剂喷洒于边坡坡面，形成一定厚度的固化层，通过固化层和植被的相互作用，实现土质边坡生态加固。但该方法存在一些问题，例如：复合固化剂在施工过程中，复合固化剂容易在重力作用下流动到边坡底部；所使用的聚氨酯固化剂中的化学成分易对周围环境形成污染；只考虑前期施工，未考虑后期的生态边坡维护问题。专利“一种电渗脉冲除潮防渗监控装置”（公开号：CN 103306314 A）公开了一种地下建筑防潮方法，它通过将脉冲电极埋设在墙体表面，通过施加电压，促进阳离子带动水分子向阴极流动，但该方法未考虑阳离子的补给，可导致后期防潮效果变差。专利“一种化学电渗法联合微型抗滑桩治理滑坡工程的方法”（公开号：CN 102322067 A）公开了一种利用化学电渗法对潜在滑坡带软弱土层的电渗加固方法，虽然施工工艺简单，可操作性强，但存在着耐久性差，金属电极在经过1~3次使用后，会发生锈蚀断裂，使加固方法失效。因此，有必要开发一种既经济耐久，又能长效地维持生态边坡土壤肥力及稳定性的养护装置及工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服生态边坡维护过程中存在的土壤肥力下降，人工养护费工费力并对边坡形成冲刷等问题，提出了一种可节水、节肥、省时省工，排水与送水实现自动化控制的生态边坡电渗养护系统及工艺。

一种电渗生态边坡养护系统，由新型导电塑料导水板、新型土工格栅、导电波纹管、粗砂、塑料排水板、混凝土、导水导电通路、控制中心、集水沟、连接构件、含水量传感器、土壤EC计等装置组成。其中导电导水板用作阳极，新型土工格栅和导电波纹管用作阴极。导电导水板横向平铺在边坡表面，其上覆盖0.5~0.7m厚度的粘土；新型土工格栅平铺在粘土表面，其上覆盖0.2~0.3m厚度的含有草种和肥料的客土；导电导水板和新型土工格栅通过连接构件与控制中心相连。导电波纹管安装在边坡顶部的钻孔内，然后将塑料排水板和粗砂分别放入波纹管中，并用混凝土封口，将波纹管通过导水导电通路和控制中心相连。土壤EC计和含水量传感器埋入阳极上部粘土的中间位置，并通过连接构件与控制中心相连。

所述的导电塑料排水板，由导线、导电塑料、导水管及无纺滤布构成，导水管上留有给水孔，只有在管内有水压时，给水孔张开。

所述的新型土工格栅，其横向由导线及导电塑料组成，纵向由导水管组成，管上留有给水孔，当管内存在水压时，给水孔张开。

根据以上电渗生态护坡养护系统的养护工艺其步骤如下：

1）按设计要求在边坡上部钻孔并在孔内安置导电波纹管，然后分别将塑料排水板和粗砂放入波纹管中，在距离口部0.5m处用混凝土封口，并将波纹管通过导水导电通路与控制中心相连。

2）在边坡表面按图（1）所示方式铺设导电排水板，铺设完成后在其表面覆盖0.5~0.7m厚度的粘土，并在覆盖过程中在土层中部布置含水量传感器与土壤EC计。并将导电排水板、含水量传感器、土壤EC计通过连接构件与控制中心相连。

3）在土层上表面铺设新型土工格栅，待铺设完成后在其表面喷洒0.2~0.3m厚度的混有草种与肥料的客土。并将新型土工格栅通过连接构件与控制中心相连。

4）当土壤含水率较低或土壤营养成分匮乏时，通过控制中心经由新型土工格栅向土壤根部补给水分及养分，待补给量达到一定程度后停止补给。