本技术介绍了一种利用W-OH与SAP复合改良粗粒石渣坡面的水土保持方法。粗粒石渣作为颗粒状散体材料,缺乏胶结能力,在水力侵蚀下易导致土壤流失。该方法通过W-OH与SAP的协同作用,有效提升粗粒石渣坡面的持水和保土能力,减少水土流失,提高生态稳定性。
背景技术
随着社会发展,大量高速公路和铁路(例如川藏铁路)、地下工程等的修建需要进行大量的隧道和地下空间的开挖,会产生大量破碎岩块构成的粗粒石渣。这些粗粒石渣数量巨大,因难以及时、充分和有效利用而需堆放于弃渣场中。弃渣场会对周围生态系统造成地表植被破坏、水土流失和表土侵蚀等一系列环境影响。对弃渣场的填筑,目前没有严格的压实规范,致使其结构较松散,在地下水、地表水和降雨入渗的作用下,极易发生水土流失,造成地表侵蚀甚至地质灾害,对社会和环境造成危害。由于颗粒较粗的弃渣场的持水保土能力弱,可能会造成较严重的水力侵蚀,植被恢复也很困难。故需寻求环境友好的方法改良粗粒石渣的持水保土性能,为后期的植被恢复创造条件。
现有技术的缺陷和不足(客土或复杂的人工植生层):
对于地表缺土地区的粗粒石渣边坡的植被恢复是目前较难解决的问题。目前对于石渣坡面植被恢复前的改良或重构主要采用客土法,这种方法需要当地有现成的适于植物生长的土壤。但在高海拔或石漠化地区,地表很难找到土壤层,故客土法无法应用。其他改善坡面种植条件的方法主要是配置专门的植生层。例如,专利号为ZL 201310746146.6,名称为高海拔大温差干旱干热河谷高陡坡弃渣体水土保持方法的专利中,将施工现场的土壤作为覆土,在其中加入水泥作为胶结材料,将切割植物得到的植物配料、拌合料与草籽混合形成掺拌料,作为植生层。公开号为CN 202010802888.6,名称为弃渣场复垦土壤基质及制备方法和应用的专利中,提出了,采用40-75%的原土、10-50%的工程弃渣、3~8%有机肥料和3-7%松针制备弃渣场复垦用土壤基质的方法。公开号为CN 202111140032.8,名称为石质山区生态防护弃渣场的专利中,设计了一种自下而上包括表土剥离层、弃渣体和生态恢复层的石质山区生态防护弃渣场。其坡面采用的生态恢复层为阶梯状的梯田形式,自下而上包括熟化渣土层、土工布、剥离表土重构层和潜在弃渣恢复层。其中熟化渣土层为弃渣石添加生物菌剂后需在地表放置3个月以上;剥离表土重构层由弃渣石、剥离表土、农林废弃物堆肥物和生物菌剂的混合物铺设而成;潜在弃渣恢复层由弃渣石、农林废弃物和生物菌剂的混合物铺设而成。公开号为CN 202311616469 .3, 名称为一种高海拔弃渣堆生态修复方法的专利中,提出了一种高海拔弃渣堆的生态修复方法,通过原位获取污泥或土壤、牛粪、矿渣和牧草纤维,破碎,向其中添加聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠,混合后制得客土基质。公开号为CN 202410300646 .5,名称为一种弃渣边坡土壤重构方法的专利,提出在弃渣堆积体表面分别设置阻渗层、植生层、结皮层、灌木种植坑和乔木种植坑,以实现弃渣边坡土壤的重构。
综上所述,已有的石渣边坡坡面的处理方法大多数聚焦于植被的恢复,其中客土法不仅存在表面客土更易水土流失的问题,而且对于高海拔和石漠化地表缺土地区无法采用。采用人工配置植生或重构土层的方法也可以实现植被恢复,但工艺均较复杂,个别方法的工艺过于繁杂,在现场很难实现。
实现思路