一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构及施工方法

本发明属于边坡防护工程，具体涉及一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构及施工方法。

背景技术：

1、随着基础工程建设迅猛发展，大量工程施工不可避免的对原生地貌环境造成了破坏，开挖的土方堆积形成了巨大的松散堆积边坡，大规模的松散堆积边坡不仅造成了扬尘四起，而且加剧了水土流失等环境问题

2、工程建设开挖土方导致挖方体多为松散的破碎岩石或土体，堆积形成结构松散、孔隙较多的边坡，造成尘土飞扬、边坡崩塌等一系列生态环保和安全生产的问题，而当前针对堆积边坡防护通常采用坡体注浆，坡面铺设框格梁加固，不仅工程量巨大，耗时长、不均匀、费材料、成本高，而且对周边的环境、景观和生态造成了不可恢复的损伤。因此，亟需发明一种针对堆积边坡快速防护的大豆脲酶诱导加固施工方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构及施工方法，能够对松散堆积边坡进行快速加固和绿色防护。

2、本发明的技术方案是，一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构，堆积边坡上部开挖有加固液槽，底部开挖工作坑，加固液槽和工作坑沿堆积边坡表面横向设置；堆积边坡内通过钻孔植入有负压管，负压管水平设置，其一端通过工作坑露出堆积边坡，并经管道连接至负压泵，另一端垂直工作坑向堆积边坡深度方向延伸，负压管植入堆积边坡部分的上方设有多个渗透孔，透孔上安装塞体；负压管内渗透孔的下方设有浓度检测系统。

3、进一步地，加固液槽设置于堆积边坡的顶部或中部；可以是平行坡面的长方形开挖沟道或分布式沟槽，也可以是半圆形凹槽。

4、进一步地，负压管为硬质管；管径为8～20cm；负压管上部间隔50cm设置直径为5～10cm的渗透孔。

5、进一步地，负压管的渗透孔下方设有与渗透孔匹配的集液漏斗；塞体为渗透塞和密封塞，或全部为渗透塞。

6、进一步地，浓度检测系统包括多个检测传感器，其分别位于渗透孔下方，检测信号通过传感器电缆传输至浓度检测器。

7、进一步地，该浓度检测系统包括信号传输管，其两端采用法兰密封，检测传感器位于信号传输管上，传感器电缆位于信号传输管内，其一端连接检测传感器，另一端从信号传输管穿出后连接浓度检测器。

8、进一步地，负压管内壁上设有平行其延伸方向的两组导轨，导轨上均设有车轮，车轮通过车轴连接。

9、本发明还涉及采用所述基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构进行施工的方法，具体步骤为：

10、s1、将大豆脲酶诱导加固液a液倒入加固液槽，加固液槽内液体入渗完及时补加；负压泵开启工作模式，使负压管内呈现负压状态，通过浓度检测系统监控各部位的脲酶活性值，到达预期后停止加入；

11、s2、将大豆脲酶诱导加固液b液倒入加固液槽，加固液槽内液体入渗完及时补加；负压泵开启工作模式，使负压管内呈现负压状态，通过浓度检测系统监控各部位的铵根离子浓度，到达预期后停止加入；

12、s3、大豆脲酶诱导加固液a液和大豆脲酶诱导加固液b液充分反应，实现堆积边坡的加固。

13、进一步地，所述大豆脲酶诱导加固液为大豆脲酶诱导加固液a液和大豆脲酶诱导加固液b液组成，其中a液中有效成分为脲酶；b也有效成分为钙源。

14、进一步地，a液采用大豆粉与水混合后静止沉淀，取上清液加入乙醇溶液混合，离心后取上清液；b液采用生蚝壳粉和醋酸溶液反应后配制成钙盐溶液，并加入尿素溶液、脱脂奶粉混合即得。

15、本发明具有以下有益效果：

16、(1)本发明采用坡面顶部定点、定向开挖加固液槽施加大豆脲酶诱导加固液，并且在坡底定点、定向安装负压管，克服了传统滴渗工艺费时，费料，加固不均匀，无法对细小粉质土体孔隙加固的缺点；负压管提供负压和动态检测器可提高加固液渗透速率，迅速填充需要加固的松散堆积边坡，既防止了入渗过慢上层沉淀堵塞孔隙，引起下层加固缺失的弊端，又在最大程度节约材料的基础上实现了整体边坡快速加固。

17、(2)本发明中浓度检测车不仅可重复利用，实现工业标准化生产，而且还可以根据加固边坡类型组装不同长度大小，不同感应器的检测车，准确度高，适应性强。

18、(3)本发明中带有渗透孔的负压管，不仅在加固前期作为负压环境营造工具，而且在后期作为边坡排水装置，可自由排出边坡土体水分，防止坡体含水量过高，发生坍塌、滑坡，甚至泥石流等灾害，在不破坏坡面景观环境基础上，实现了资源利用最大化。

技术特征：

1.一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构，其特征在于：堆积边坡上部开挖有加固液槽，底部开挖工作坑，加固液槽和工作坑沿堆积边坡表面横向设置；堆积边坡内通过钻孔植入有负压管，负压管水平设置，其一端通过工作坑露出堆积边坡，并经管道连接至负压泵，另一端垂直工作坑向堆积边坡深度方向延伸，负压管植入堆积边坡部分的上方设有多个渗透孔，渗透孔上安装塞体；负压管内渗透孔的下方设有浓度检测系统。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：加固液槽设置于堆积边坡的顶部和/或中部。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：负压管为硬质管；管径为8~20cm；负压管上部间隔40~60cm设置直径为5~10cm的渗透孔。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：负压管的渗透孔下方设有与渗透孔匹配的集液漏斗；渗透孔上塞体为渗透塞和密封塞，或全部为渗透塞。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的结构，其特征在于：浓度检测系统包括多个检测传感器，其分别位于渗透孔下方，检测信号通过传感器电缆传输至浓度检测器。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于：该浓度检测系统包括信号传输管，其两端采用法兰密封，检测传感器位于信号传输管上，传感器电缆位于信号传输管内，其一端连接检测传感器，另一端从信号传输管穿出后连接浓度检测器。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于：负压管内壁上设有平行其延伸方向的两组导轨，导轨上均设有车轮，车轮连接到车轴，车轴与信号传输管固定连接。

8.采用权利要求1~7任意一项所述基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构进行施工的方法，其特征在于，具体步骤为：

9.根据权利要求8所述的施工的方法，其特征在于，所述大豆脲酶诱导加固液为大豆脲酶诱导加固液a液和大豆脲酶诱导加固液b液组成，其中a液中有效成分为脲酶；b液中有效成分为钙源。

10.根据权利要求9所述的施工的方法，其特征在于，a液采用大豆粉与水混合后静止沉淀，取上清液加入乙醇溶液混合，离心后取上清液；b液采用生蚝壳粉和醋酸溶液反应后配制成钙盐溶液，并加入尿素溶液、脱脂奶粉混合即得。

技术总结
本发明提供一种基于大豆脲酶诱导加固的堆积边坡防护结构及施工方法，该结构在堆积边坡上部开挖有加固液槽，底部开挖工作坑，加固液槽和工作坑沿堆积边坡表面横向设置；堆积边坡内通过钻孔植入有负压管，负压管水平设置，其一端通过工作坑露出堆积边坡，并经管道连接至负压泵，另一端垂直工作坑向堆积边坡深度方向延伸，负压管植入堆积边坡部分的上方设有多个渗透孔，透孔上安装塞体；负压管内渗透孔的下方设有浓度检测系统。本发明能够快速均匀加固松散堆积边坡，绿色环保，节能降碳，抗风蚀、抗冲刷能力强，效率性高，适应性强。

技术研发人员：夏振尧,高峰,肖海,丁瑜,张伦,刘琦,许文年,刘德玉,向瑞
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14