一种适用于土质坡面的BBS生态防护系统及其施工方法

本发明涉及疏松土质坡面加固，尤其涉及一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统及其施工方法。

背景技术：

1、随着资源开发和基础建设的不断发展，公路、铁路、管道工程建设以及矿产开发等工程破坏了当地原有的覆盖层，形成了大量的裸露岩土边坡，在降雨的作用下这些失去植被覆盖的边坡常常会发生侵蚀作用，造成严重的水土流失，进而形成局部崩塌、滑坡等地质灾害，给群众的生命和财产带来严重的威胁。

2、随着社会的发展和环保意识的普及，人们意识到传统的砌石及喷混凝土等灰色工程不能满足现阶段生态边坡建设的要求，再加上这些灰色工程会随着时间的推移而发生老化，从而造成加固效果的削弱，时间越久边坡发生破坏的可能性将会越来越高。基于上述问题，生态护坡技术应运而生，生态护坡技术通过利用植物根系的锚固作用对边坡表层进行防护加固，兼具了工程效益和生态效益，被工程界所广泛认可。

3、在诸多生态护坡方法中，客土植生植物护坡技术效率最高，在边坡加固和生态修复中大量使用。客土植生植物护坡技术通过将不同材料混合制作成客土和种子基质，采用专用机械搅拌先后吹附到坡面上，待种子发芽后成长为植物达到生态加固的目的。

4、但是客土植生植物护坡技术具有如下缺点：

5、(1)生态恢复前期，植物根系羸弱，对边坡表层的加固作用较差，喷射在坡面的客土层极易被雨水冲刷流失；

6、(2)金属网与凹凸坡面贴附性较差，导致表层基材喷射量厚度不均；

7、(3)传统金属挂网及挂网锚杆耐腐性较差，容易锈胀产生基层剥离；

8、(4)坡面生态基材与客土层的粘附性较差，容易脱落影响植被生长。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统及其施工方法，解决喷播的客土层和种子层附着体前期对边坡的加固作用十分微弱，其本身的强度也不高，在植物根系发育成长起来之前无法实现对边坡的加固，容易造成脱落或者被水流冲刷的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统的施工方法，包括如下步骤：

3、微生物矿化步骤：在裸露土质坡面上依次喷洒微生物菌液及胶结液形成微生物矿化层，所述微生物菌液与胶结液的浓度比为2:3，所述微生物菌液中包含巴氏芽孢八叠球菌或巴氏芽孢杆菌，所述胶结液为钙源和氨剂的混合溶液，得到微生物矿化后的坡面；

4、钻孔打入锚杆步骤：在所述微生物矿化后的坡面上打多个孔，向所述孔中打入第一纤维锚杆和/或第二纤维锚杆，所述第一纤维锚杆和所述第二纤维锚杆用于锚固所述微生物矿化后的坡面，得到矿化锚固后的坡面；

5、铺设天然椰丝网步骤：在所述矿化锚固后的坡面上铺设天然椰丝网，并用锚头对所述第一纤维锚杆进行封锚以使所述天然椰丝网固定，得到待种植生态基材的坡面；

6、喷射生态基材步骤：向所述待种植生态基材的坡面喷射生态基材，得到生态基材层。

7、进一步的，在步骤打入第一纤维锚杆或第二纤维锚杆到所述孔中时，还包括如下步骤：

8、判断所述孔所在土质坡面位置的稳定程度是否超过阈值；

9、若是，则在该孔中打入直径为10-14mm，长度为0.5-1m的第二纤维锚杆，若否，则在该孔中打入直径为20-30mm，长度为3-5m的第一纤维锚杆。

10、进一步的，所述胶结液中钙源和氨剂溶液的体积比为1:1，所述胶结液的浓度为0.25-0.75mol/l，所述钙源为氯化钙溶液，所述氨剂为尿素。

11、进一步的，所述第一纤维锚杆和所述第二纤维锚杆为玄武岩纤维锚杆。

12、进一步的，在微生物矿化步骤中，喷洒微生物菌液及胶结液的次数为3次以上，以在裸露土质坡面上形成厚度≥10cm的微生物矿化层。

13、进一步的，所述微生物矿化层的厚度为10-15cm。

14、进一步的，所述生态基材层的厚度为2-5cm。

15、进一步的，在所述喷射生态基材步骤后还包括采用无纺布覆盖所述生态基材层，以及用固定件对无纺布进行固定的步骤。

16、进一步的，钻孔打入锚杆步骤中，还包括向打入第一纤维锚杆和/或第二纤维锚杆后的孔中注入填充液。

17、为实现上述目的，本申请还提供一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统，由本发明第一方面所述的用于土质坡面的bbs生态防护系统的施工方法制得。

18、区别于现有技术，上述技术方案提供一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统及其施工方法，通过在裸露的土质坡面用微生物矿化层直接替代传统方法中的客土层，解决了客土层与裸露土质坡面粘附性差易被雨水冲刷流失的问题。在微生物矿化层上打入第一纤维锚杆和/或第二纤维锚杆锚固土质坡面的土体结构，然后在远离裸露的土质坡面的微生物矿化层上铺设天然椰丝网以增强与坡面的贴合度。接着利用树脂锚头来封锚第一纤维锚杆，第二纤维锚杆还可以用来固定天然椰丝网，玄武岩纤维锚杆和树脂锚头均具有很好的耐腐蚀特性，避免了采用传统金属锚杆易发生锈蚀而降低加固效果的问题，增强了并维持了长期稳定的加固效果。天然椰丝网能够紧密地贴合边坡坡面，可以作为生态基材固定的载体，为植物的生长支撑，帮助植物的根系在边坡上扎根，使植物能够顺利生长，又能够减缓水流速度，增加水分渗透和滞留，帮助调节水土流失的平衡，有利于水土保持，使基材更够牢固于坡面上。第一纤维锚杆和第二纤维锚杆的深层锚固作用、天然椰丝网的纤维加筋作用以及微生物矿化作用三者可在植被生长前期构成人工根系系统。随着时间推移生态基材植物根系生长延伸形成的天然根系系统能够与人工根系系统相互交织进而构成多年良性可循环的复合根系系统，达到有效修复裸土区边坡的目的。此外生态基材、玄武岩纤维锚杆、天然椰丝网、树脂锚头等物料属于绿色环保材料，不会对环境造成污染，具有很好的生态效益。

19、上述
技术实现要素：
相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

技术特征：

1.一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在步骤打入第一纤维锚杆或第二纤维锚杆到所述孔中时，还包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述胶结液中钙源和氨剂溶液的体积比为1:1，所述胶结液的浓度为0.25-0.75mol/l，所述钙源为氯化钙溶液，所述氨剂为尿素。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述第一纤维锚杆和所述第二纤维锚杆为玄武岩纤维锚杆。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在微生物矿化步骤中，喷洒微生物菌液及胶结液的次数为3次以上，以在裸露土质坡面上形成厚度≥10cm的微生物矿化层。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述微生物矿化层的厚度为10-15cm。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述生态基材层的厚度为2-5cm。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述喷射生态基材步骤后还包括采用无纺布覆盖所述生态基材层，以及用固定件对无纺布进行固定的步骤。

9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，钻孔打入锚杆步骤中，还包括向打入第一纤维锚杆和/或第二纤维锚杆后的孔中注入填充液。

10.一种适用于土质坡面的bbs生态防护系统，其特征在于，由权利要求1至9任意一项所述的用于土质坡面的bbs生态防护系统的施工方法制得。

技术总结
本发明涉及一种适用于土质坡面的BBS生态防护系统及其施工方法，采用在坡面喷洒或灌注微生物菌液对表层岩土层直接改性，替换常规的客土喷播层，打入第一纤维锚杆和/或第二纤维锚杆到孔中，第一纤维锚杆和所述第二纤维锚杆用于锚固所述土质坡面，采用与坡面柔性贴合的天然椰丝网作为坡面挂网，以增强挂网的贴合度，进而达到喷层均匀的效果；再配合竹纤维锚杆和玄武岩纤维锚杆以及树脂锚头配合形成可耐久的坡面挂网系统；采用与坡面微生物矿化层粘附性强、透水性良好、营养基质交换性能优良的高性能生态基材恢复坡面植被。本发明提高了边坡表土层的土体强度及抗冲刷性能，形成植被根系和人工根系的复合根系系统达到对边坡的持久有效生态防护。

技术研发人员：王浩,李流芳,豆红强,夏传安,刘红位
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25