一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法技术

本发明专利技术提供一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，其特征在于，包括如下步骤：以所需加固土壤质量的0～1％向所需加固土壤中添加生物聚合物，而后充分混合，得到混合物；步骤2，在混合物中加入一定量的水，在常温下进行湿混合，且混合均匀，得到初步改良土壤；步骤3，在初步改良土壤的表面撒入种子，而后覆上一定厚度的初步改良土壤，经过一定时间的培养后，得到根系和生物聚合物联合加固的土壤。本发明专利技术的方法既可改善植物生长初期较难达到理想固土效果的状况，又可促进植物生长、达到更佳的后期加固效果。

【技术实现步骤摘要】
一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法
本专利技术属于岩土工程领域，具体涉及一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法。
技术介绍
建筑工程中土壤处理的一般目的是改善土壤的物理及力学性质，例如密实度、强度等。传统的土壤加固方法包括植物根系固土法和掺入土壤固化剂法(水泥、粉煤灰等)。其中植物根系固土技术因其经济、环保、可持续等特性，受到越来越多的关注，但该技术在植物生长初期，由于根系发育不足较难达到理想的固土效果。鉴于此，本专利技术将土壤固化剂与植物根系固土联合使用，以弥补植物生长初期较难达到理想固土效果的缺点。然而，传统的土壤固化剂(水泥、粉煤灰等)虽然具有优良的加固性能，但从可持续发展和环保角度来看，其生产过程能源消耗高、温室气体排放量大，且极易造成空气颗粒悬浮物的产生和排放。因此，需要对传统土壤固化剂进行适当的升级。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法。本专利技术提供了一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，以所需加固土壤质量的0～1％向所需加固土壤中添加生物聚合物，而后充分混合，得到混合物；步骤2，在混合物中加入一定量的水，在常温下进行湿混合，且混合均匀，得到初步改良土壤；步骤3，在初步改良土壤的表面撒入种子，而后覆上一定厚度的初步改良土壤，经过一定时间的培养后，得到根系和生物聚合物联合加固的土壤。在本专利技术提供的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中的生物聚合物为高分子粘性生物聚合物，该高分子粘性生物聚合物为植物多糖、藻类多糖、微生物多糖以及动物多糖中的一种或多种的复配物。在本专利技术提供的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中的所需加固土壤添加生物聚合物的方式为：直接添加干状的生物聚合物粉末或将一定浓度的生物聚合物溶液喷洒至所需加固土壤表面或注入所需加固土中。在本专利技术提供的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中的水的质量根据所需加固土壤的最优含水率确定。在本专利技术提供的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中的种子的播种密度为每10cm2土壤中5粒～10粒，且撒入种子后覆上的初步改良土壤的厚度为5～15mm。在本专利技术提供的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中撒入种子前需进行种子筛选，即去除不够饱满的小粒以及秕粒，种子为护坡植物的种子，该护坡植物为草本植物以及灌木中的一种或两种的组合。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，简单易用于工程实际，采用绿色环保型生物聚合物固化剂β葡聚糖取代传统固化剂，一方面，由于β葡聚糖具有提高土体强度和稳定性的潜力，所以能够在植物生长初期阶段对土体起到加固作用；另一方面，由于β葡聚糖通过给植物提供营养成分以及提高土体的保水性来促进植物生长，所以能够使植物根系固土达到更佳的后期加固效果，此外，减少了传统土壤处理材料在能源消耗、温室气体排放以及传统固化剂低降解性等方面对生态系统造成的负面影响。因此，本专利技术将传统的植物根系护坡技术与新兴的生物聚合物固土技术相结合，既弥补了传统植物根系护坡技术在根系发育不足时未达到理想固土效果的缺点，又可缓解生物聚合物的降解性对土体加固效果可能带来的不利影响，此外，本专利技术涉及的护坡技术减少了传统土壤处理材料在能源消耗、温室气体排放以及传统固化剂低降解性等方面对生态系统造成的负面影响。最后，还能为进一步推进绿色土壤加固技术及扩展植物护坡工程的适用性提供一定的参考。附图说明图1是本专利技术的实施例中燕麦种子播种图；图2是本专利技术的实施例中制样图；图3(a)是本专利技术的实施例中剪去上部幼苗示意图；图3(b)是本专利技术的实施例中选择位置示意图；图3(c)是本专利技术的实施例中取出土样示意图；图3(d)是本专利技术的实施例中修剪环刀上部土示意图；图3(e)是本专利技术的实施例中修剪环刀下部土示意图；图3(f)是本专利技术的实施例中处理完成后的试样示意图；图4是本专利技术的实施例中土壤在培养14天后，各试样在100、200和300kPa固结压力下的抗剪强度对比图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术作具体阐述。本专利技术的一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，包括如下步骤：步骤1，以所需加固土壤质量的0～1％向所需加固土壤中添加生物聚合物，而后充分混合，得到混合物。本专利技术中，生物聚合物为高分子粘性生物聚合物，能够增加土壤颗粒之间的粘结强度，能保持土壤中的保水性或者含有促进植物新陈代谢的成分，该高分子粘性生物聚合物为植物多糖、藻类多糖、微生物多糖以及动物多糖中的一种或多种的复配物，其中，植物多糖为植物β葡聚糖、瓜尔胶等、藻类多糖为琼脂等、微生物多糖为黄原胶、结冷胶等、动物多糖为甲壳素等。本专利技术中，所需加固土壤添加生物聚合物的方式为：直接添加干状的生物聚合物粉末或将一定浓度的生物聚合物溶液喷洒至所需加固土壤表面或注入所需加固土中，其中，生物聚合物溶液的浓度为0～1/(100*土壤最优含水率)。步骤2，在混合物中加入一定量的水，在常温下进行湿混合，且混合均匀，得到初步改良土壤。本专利技术中，水的质量根据所需加固土壤的最优含水率确定。步骤3，在初步改良土壤的表面撒入种子，而后覆上一定厚度的初步改良土壤，经过一定时间的培养后，得到根系和生物聚合物联合加固的土壤。本专利技术中，种子的播种密度为每10cm2土壤中5粒～10粒，撒入种子之前需将不够饱满的小粒和秕粒去除或其它有助于种子萌发、幼苗生长的措施，此外，撒入种子后覆上的初步改良土壤的厚度为5～15mm，且种子为护坡植物的种子，该护坡植物为草本植物以及灌木中的一种或两种的组合，其中，草本植物为香根草、燕麦、黑麦草等，灌木为胡枝子、紫穗槐等。本专利技术中，种子撒入后的培养条件对于不耐涝植物，需适当降低浇水量以确保植物生长不因土壤含水率过高而被抑制。以下实施例中进行实验室加固土体试验，采用的所需加固土壤均为上海淤泥质黏土，该土壤砂粒含量33.41％，粉粒含量54.86％，黏粒含量11.73％，最优含水率23.1％；β葡聚糖从燕麦麸中提取，呈粉末状；取200粒燕麦种子均匀播种于土壤表面，后覆盖5mm厚土壤；培养盒尺寸为205×150×80mm。<实施例一>步骤1，将上海淤泥质黏土风干并敲碎后过2mm筛，得到过筛土I，而后称取1.2kg过筛土I，在过筛土I中加入相对于过筛土I质量23.1％的水，在常温下进行湿混合，得到未改良土壤I。步骤2，将未改良土壤I放入尺寸为205×150×80mm的培养盒中，用木板将未改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，以所需加固土壤质量的0～1％向所述所需加固土壤中添加生物聚合物，而后充分混合，得到混合物；/n步骤2，在所述混合物中加入一定量的水，在常温下进行湿混合，且混合均匀，得到初步改良土壤；/n步骤3，在所述初步改良土壤的表面撒入种子，而后覆上一定厚度的所述初步改良土壤，经过一定时间的培养后，得到根系和生物聚合物联合加固的土壤。/n

【技术特征摘要】
1.一种联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，以所需加固土壤质量的0～1％向所述所需加固土壤中添加生物聚合物，而后充分混合，得到混合物；
步骤2，在所述混合物中加入一定量的水，在常温下进行湿混合，且混合均匀，得到初步改良土壤；
步骤3，在所述初步改良土壤的表面撒入种子，而后覆上一定厚度的所述初步改良土壤，经过一定时间的培养后，得到根系和生物聚合物联合加固的土壤。


2.根据权利要求1所述的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，其特征在于：
其中，所述步骤1中的所述生物聚合物为高分子粘性生物聚合物，该高分子粘性生物聚合物为植物多糖、藻类多糖、微生物多糖以及动物多糖中的一种或多种的复配物。


3.根据权利要求1所述的联合根系和生物聚合物加固浅层边坡的方法，其特征在于：
其中，所述步骤1中的所述所需加...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪静，王子腾，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31