[发明专利]一种黄土边坡坡面防护材料及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种黄土边坡坡面防护材料及其制备和使用方法，包括黄土、加筋材料、改良剂及水；加筋材料采用聚丙烯纤维，改良剂采用瓜尔胶；使用时采用将防护材料喷涂在黄土边坡坡面上，养护即可；本发明利用黄土为基体，聚丙烯纤维为加筋材料，通过与瓜尔胶混合制备得到；通过加入瓜尔胶，有效增强了土体强度，提高了土体抗崩解性及抗渗性，提高了土体的持水性、释水性及水分的有效性，为植被生长提供水分环境；聚丙烯纤维具有较好的抗拉强度和延伸性，有效提高了土体的抗剪强度及抗变形能力，抑制了土体裂缝发育，提高了防护效果的耐久性；通过瓜尔胶和聚丙烯纤维协同作用，协同加固土体，是提高黄土边坡坡面土体抗冲蚀性能的有效方法。

技术领域

本发明属于边坡治理技术领域，特别涉及一种黄土边坡坡面防护材料及其制备和使用方法。

背景技术

西部地区是我国的黄土大区，伴随着公路建设的发展，黄土公路边坡问题也越来越多。公路建设中路基建设会形成大量的挖方和填方，这就造成了对黄土边坡的人为破坏，加上黄土地区植被稀少，气候干燥，降雨集中，黄土公路边坡坡面冲刷问题越来越普遍，其危害也日益严重，因此对黄土公路边坡的防护和加固受到了更多的重视。

目前我国公路边坡广泛使用各种工程防护和植物防护，总体来看，两大类防护都存在许多不足之处。工程全防护美化效果差，工程经济性也差，施工难度大，造成了很大的工程浪费；而植物防护不易保证边坡的稳定性，如在土质不良、降雨集中、降雨量大的地区，随着雨水的下渗，边坡土体发生崩解，土体强度下降，进而引起坡体的滑移和破坏，另外植物防护需要较好的养护环境，在干旱少雨的西北地区，植物的生存环境恶劣，植物防护的养护就比较困难，经济性不合理。因此，需要进一步研究防护效果好、经济成本低、施工又方便的坡面防护材料。

存在的问题

(1)自然界的土体由于其物质构成、结构、矿物成分和化学成分的不同而复杂多变，这一特点使得土壤固化剂的固化性能出现较大差异，造成其使用效果不是很理想，因此，土壤固化剂的研制过程中应具有针对性和兼容性，应加强对固化剂增强边坡坡面抗冲刷性能机理及适应土质、最优掺量、最优掺入厚度等的研究。

(2)目前对最优掺量的选择大多数只是考虑了固化剂对抗侵蚀性能的影响，忽略使用固化剂对土体造成的干缩开裂问题，而裂缝的发育会大大减小护坡材料的耐久性，劣化了护坡材料长期的防护效果；所以应当从多角度出发，解决裂缝问题，在综合考虑抗冲刷性能和裂缝问题的前提下，提出更加合理的配合比。

(3)在“生态、环保、绿色、高效”的要求下，仅通过力学强度和水理特性指标来评价护坡材料在黄土边坡坡面防护的效果，会忽略生态性的影响，急需在评价体系中引入其他土壤理化性质评价指标，如土体的水分特征与植物生长适宜性等。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种黄土边坡坡面防护材料及其制备和使用方法，以提高坡面防护材料的抗冲蚀能力，减少或降低坡面病害发展和蔓延，确保坡体稳定。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种黄土边坡坡面防护材料，包括黄土、加筋材料、改良剂及水；其中，相对于100份黄土，加筋材料的质量份数为0.3-0.7份，改良剂的质量份数为0.5-1.5份，水的质量份数为45-55份；所述加筋材料采用聚丙烯纤维，改良剂采用瓜尔胶。

进一步的，按质量分数计，瓜尔胶包括75％-85％的半乳甘露聚糖、8％-14％水、5％-6％蛋白质、2％-3％粗纤维及0.5％-1％其他灰分；瓜尔胶的分子量为100万-200万。

进一步的，聚丙烯纤维的长度为15-22mm，黄土粒径≤2mm。

进一步的，还包括复合肥料；相对于100份黄土，复合肥料的质量份数为0.08-0.15份。

本发明还提供了一种黄土边坡坡面防护材料的制备方法，包括以下步骤：