CN103866776A - 一种建筑垃圾石笼墙生态护坡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用石笼装填建筑垃圾作为护坡墙体并对其进行快速绿化的护坡方法。通过将建筑垃圾装填在金属丝线制作的石笼中，用于边坡或河岸生态防护，形成石笼护坡墙体；采取干式喷射工艺将水泥、粘土、河沙、有机质、改进型植被混凝土绿化添加剂和植物种子喷射到石笼护坡墙体上对其进行快速绿化。本发明实现了建筑垃圾的就地循环利用；提供的石笼墙体快速绿化方法机械化程度高，成本低廉，很好地解决了土壤保持和植物生长的矛盾，具有广阔的应用前景。

Description

一种建筑垃圾石笼墙生态护坡方法

 

技术领域

本发明涉及一种护坡方法，具体涉及一种用石笼装填建筑垃圾作为护坡墙体并对其进行快速绿化的护坡方法。

背景技术

城市废旧建筑的拆除会产生大量以碎砖和碎混凝土为主的建筑垃圾，这些建筑垃圾除小部分被循环利用生产再生骨料和道路基层、地基处理材料外，大部分露天堆积，占用了大量的农田和建设用地。这些垃圾连同大量生活垃圾和其它工业垃圾一起，使许多城市陷入垃圾围城的困局。如何就地利用建筑垃圾，是一个亟待解决的难题。考虑到红砖的生产原料是粘土；混凝土的生产原料是粘土和石灰石等，将它们用于绿化工程是合适的。它们在植物根系和土壤微生物的长期作用下，最终风化成为土壤，是一种真正环保的循环处理方式。

同时，城市及城市周围的大量河流需要护坡（岸）、建筑及道路边坡需要防护，需要使用大量石料或混凝土等建材。对于这些工程，近年来逐步流行使用与植物兼容的构件或结构，以达到满足护坡的需要的同时，还可以修复和重建河岸或边坡生态。用石材充填的格网石笼就是这样的构件。它利用金属材线材制作可以装填石料的箱体，并用该箱体垒砌成护坡或护岸的挡墙或护面。石笼护坡有几种形式，如图1、图2和图3所示。由于格网石笼中的石料是多孔隙的，利于生物（包括植物）的生长和栖息，石笼挡墙在解决护坡（护岸）的同时，一定程度上实现了生态修复。                      

但已有的格网石笼护坡（岸）技术存在一些问题：1）使用的充填材料是石料，有时需要从外地采掘和运输，造价偏高；2）已有技术未解决快速绿化的问题。由于石笼墙一般坡度较大，现有技术修筑的石笼墙护坡，墙面绿化要么靠草种自然飞进石笼孔隙发芽长出（如图1）；要么靠在石笼孔隙中栽种或扦插植物；这些做法效率低，需要很长的时间植被才能覆盖整个墙体。

以上这些问题的存在，需要提出新的技术方案加以解决。

发明内容

本发明提供一种用石笼装填建筑垃圾作为护坡墙体并对其进行快速绿化的护坡方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种生态护坡方法，包括以下步骤：

（1）将建筑垃圾破碎筛分去除石灰，密实填充在石笼中，安装在需要防护的边坡或河岸上，形成石笼护坡墙体；

（2）制备护坡基层，其组分按体积百分比为：水泥4~10%，粘土63~70%，河沙10~15%，有机质6~10%，改进型植被混凝土绿化添加剂1~2%；将上述比例的组分混合均匀后，干式喷射到石笼护坡墙体上，填满石笼护坡墙体表面孔隙，并覆盖石笼丝线，形成护坡基层，基层的平均厚度为6~9cm；

（3）制备护坡面层，其组分按体积百分比为：水泥2~6%，粘土67~78%，河沙10~15%，有机质6~10%，改进型植被混凝土绿化添加剂1.5~2.5%；每立方米中加入300g植物种子，混合均匀，干式喷射到步骤（3）形成的基层上，形成护坡面层；

（4）面层喷射完成后，立即覆盖无纺布；洒水养护2~3个月，揭掉无纺布。

步骤（1）所述的建筑垃圾包括碎砖或碎混凝土，其粒径大于石笼网孔尺寸。

所述的石笼护坡墙体为重力式、贴坡式或阶梯式。

所述的水泥为325#普通硅酸盐水泥。

所述的河沙为干净河沙，其粒径为1~2mm。

所述的有机质为酒糟、稻壳或农作物秸秆粉碎颗粒中的至少一种，其粒径小于20mm；

所述的植物种子，按重量比为草种：灌木种子=1:4，其中，草种为狗牙根和黑麦草按任意比例混合，灌木为多花木兰、紫穗槐、胡枝子按任意比例混合。

所述的护坡面层，其厚度为1cm。

所述的改进型植被混凝土绿化添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)制备富含硫磺细菌粉末A：

将硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养，经脱液处理后得到富含硫磺细菌的粉末A，硫磺细菌与蔗糖溶液的加入量，以重量份计硫磺细菌为1份，蔗糖溶液800~1200份，蔗糖溶液浓度为2%；硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养时，控制溶液的pH值为2~3，培养时间为24小时；

(b)制备混合物B：

以重量份计，将铁矿粉10-18份，钙粉20-30份，磷矿粉30~40份，硅矿粉10~20份，富含硫磺细菌的粉末A 2~3份，硫磺粉2~3份，复合肥30-50份充分拌合均匀，在20~30℃，空气相对湿度50~60%的密闭条件下存放3~7天，得到混合物B；

(c)制备改进型植被混凝土绿化添加剂：

以重量份计，将混合物B 10份干燥处理后，加入保水剂0.2~0.8份，引气剂0.1~0.5份，充分拌合得到改进型植被混凝土绿化添加剂。

本发明具有以下优点和有益效果：

1.        本发明使用了大量的建筑垃圾，实现了固体垃圾的减量化和循环利用，减轻了城市垃圾围城的压力。

2.        本发明实现了护坡的同时，能在10天内使石笼墙面见绿，3个月植物覆盖100%，实现了快速生态修复和景观重建。

3.        本发明提供的石笼墙体快速绿化方法，机械化程度高，劳动强度小，效率高。

4.        本发明提供的石笼墙体快速绿化方法，充分利用了石笼墙体的多孔隙性和外露的丝线对喷层的加筋作用，喷射前无需对石笼墙体采取任何处理。

5.        本发明提供的石笼墙体快速绿化方法所用的喷射材料配方，有很好的抗侵蚀性，能与石笼墙很好地粘结，且前期不产生龟裂和脱落，有助于土壤保持和植被生长。

6.        本发明使用了草种和灌木种，早期草种能很好地覆盖喷层，减少水土流失；待后期灌木长大后，其根系包裹整个建筑垃圾充填料，并穿透石笼墙体，深入到墙体后面和下面的土壤中，对整个墙体起到握裹、锚固的作用。这对于进一步加固墙体，十分重要。而当石笼丝线锈蚀断裂后，墙体的稳定主要靠植物根系维系，那时根系实际上起到了生物锚杆作用。

7.        本发明所用的喷层材料配方改进了原有植被混凝土的配方（原配方见论文《植被混凝土若干问题的探讨》，发表在《水利水电技术》2004年第10期50-52页），主要改进为：增加了河沙用量，减少了水泥的用量，改用了新的改进型植被混凝土绿化添加剂并减少了添加剂的用量。这些措施能提高喷层的孔隙率，改善喷层板结程度，降低pH值，有利于植物生长。而且，由于减少了水泥和添加剂的用量，能可以显著节约成本。

附图说明

图1为重力式石笼挡墙。

图2为贴坡式石笼护面。

图3为阶梯式石笼挡墙。

具体实施方式

如无特殊说明，本发明的实施例中所使用的改进型植被混凝土绿化添加剂均为专利号ZL201110380711提供的产品，其制备方法，包括以下步骤：

(a)制备富含硫磺细菌粉末A：

将硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养，经脱液处理后得到富含硫磺细菌的粉末A，硫磺细菌与蔗糖溶液的加入量，以重量份计硫磺细菌为1份，蔗糖溶液800~1200份，蔗糖溶液浓度为2%；硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养时，控制溶液的pH值为2~3，培养时间为24小时；

(b)制备混合物B：

以重量份计，将铁矿粉10-18份，钙粉20-30份，磷矿粉30~40份，硅矿粉10~20份，富含硫磺细菌的粉末A 2~3份，硫磺粉2~3份，复合肥30-50份充分拌合均匀，在20~30℃，空气相对湿度50~60%的密闭条件下存放3~7天，得到混合物B；

(c)制备改进型植被混凝土绿化添加剂：

以重量份计，将混合物B 10份干燥处理后，加入保水剂0.2~0.8份，引气剂0.1~0.5份，充分拌合得到改进型植被混凝土绿化添加剂。

实施例1

（1）将由碎砖或碎混凝土组成的建筑垃圾经破碎筛分，去掉石灰和其他杂物，密实填充在由外包PVC保护层的镀锌铁丝制作的石笼箱体中，建筑垃圾的颗粒尺寸大于石笼网孔尺寸，但小于网孔尺寸的两倍；并在需要防护的边坡或河岸上按照图1所示形式安装，形成重力式石笼挡墙。

（2）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂组成的混合料，每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：10%；

粘土：70%；

河沙：10%

有机质：8%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：2%；

上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1-2mm；

有机质为酒糟和稻壳的混合，其中酒糟占60%（体积百分比），颗粒尺寸小于20mm；

将上述配比的组分用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（3）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将步骤（2）得到的混合料喷射到石笼护坡墙体上，填满所有石笼墙表明孔隙，覆盖石笼丝线，喷射层平均厚度为8cm。

（4）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂和植物种子组成的混合料，每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：6%；

粘土：74%；

河沙：10%

有机质：8%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：2%；

植物种子：300g；

其中，上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1~2.5mm；

有机质为酒糟，颗粒尺寸小于20mm；

改进型植被混凝土绿化添加剂使用专利号为ZL201110380711提供的产品；

植物种子为狗牙根、黑麦草、多花木兰、紫穗槐和胡枝子，其中狗牙根和黑麦草分别为30g，多花木兰为60g，紫穗槐和胡枝子分别为90g。

（5）按步骤（4）确定的配比用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（6）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将步骤（5）得到的混合料喷射到步骤（3）形成的基层上，形成面层，面层厚度为1cm。

（7）面层喷射完成后，立即覆盖规格为100g/m²的无纺布。

（8）洒水养护2个月，每天白天洒水3次，每次间隔4小时。

（9）两个月后揭掉无纺布。

实施例2

（1）将由碎砖或碎混凝土组成的建筑垃圾经破碎筛分，去掉石灰和其他杂物，密实填充在由铁丝制作的石笼箱体中，建筑垃圾的颗粒尺寸大于石笼网孔尺寸，但小于网孔尺寸的两倍；并在需要防护的边坡或河岸上按照图2所示形式安装，形成贴坡式石笼护面。

（2）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂组成的混合料，每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：4%；

粘土：70%；

河沙：15%

有机质：10%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：1%。

其中，上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1-2mm；

有机质为酒糟和稻壳的混合，其中酒糟占40%（体积百分比），颗粒尺寸小于20mm；

改进型植被混凝土绿化添加剂使用专利号为ZL201110380711提供的产品。

将上述配比的组分用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（3）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将步骤（2）得到的混合料喷射到石笼护坡墙体上，填满所有石笼墙表明孔隙，覆盖石笼丝线，喷射层平均厚度为6cm。

（4）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂和植物种子组成的混合料。

每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：2%；

粘土：72.5%；

河沙：14%

有机质：10%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：1.5%；

植物种子：300g。

其中，上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1~2.5mm；

有机质为经腐烂除臭处理的碎秸秆，颗粒尺寸小于20mm；

改进型植被混凝土绿化添加剂使用专利号为ZL201110380711提供的产品；

植物种子为狗牙根、黑麦草、多花木兰、紫穗槐和胡枝子，其中狗牙根为20g，黑麦草为40g，多花木兰、紫穗槐和胡枝子分别为80g。

（5）按步骤（4）确定的配比用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（6）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将步骤（5）得到的混合料喷射到步骤（3）形成的基层上，形成护坡面层，面层厚度为1cm。

（7）面层喷射完成后，立即覆盖规格为100g/m²的无纺布。

（8）洒水养护2个月，每天白天洒水3次，每次间隔4小时。

（9）两个月后揭掉无纺布。

实施例3

（1）将由碎砖或碎混凝土组成的建筑垃圾经破碎筛分，去掉石灰和其他杂物，密实填充在由镀锌铁丝制作的石笼箱体中，建筑垃圾的颗粒尺寸大于石笼网孔尺寸，但小于网孔尺寸的两倍；并在需要防护的边坡或河岸上按照图3所示的形式安装，形成阶梯式石笼挡墙。

（2）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂组成的混合料。

每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：8%；

粘土：68%；

河沙：12%

有机质：10%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：2%。

其中，上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1~2mm；

有机质为酒糟和稻壳的混合，其中酒糟占70%（体积百分比），颗粒尺寸小于20mm；

改进型植被混凝土绿化添加剂使用专利号为ZL201110380711提供的产品。

将上述配比的组分用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（3）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将上步得到的混合料喷射到石笼护坡墙体上，填满所有石笼墙表明孔隙，覆盖石笼丝线，喷射层平均厚度为9cm。

（4）按以下配比准备由水泥、粘土、河沙、有机质和改进型植被混凝土绿化添加剂和植物种子组成的混合料。

每立方米混合料各组分含量（体积百分比）：

水泥：5%；

粘土：75%；

河沙：10%

有机质：8%；

改进型植被混凝土绿化添加剂：2%；

植物种子：300g；

上述组分分别为：

水泥为325#普通硅酸盐水泥；

河沙为干净河沙，粒径范围为1~2.5mm；

有机质为经腐烂除臭处理的碎秸秆，颗粒尺寸小于20mm；

改进型植被混凝土绿化添加剂使用专利号为ZL201110380711提供的产品；

植物种子为狗牙根、黑麦草、多花木兰和胡枝子，其中狗牙根为10g，黑麦草为50g，多花木兰和胡枝子分别为120g。

（5）按步骤（4）确定的物料配比用搅拌机将混合料拌合均匀，拌合150秒。

（6）用干式喷射工艺，用PZ-5型喷锚机将步骤（5）得到的混合料喷射到步骤（3）形成的基层上，形成护坡面层，面层厚度为1cm。

（7）面层喷射完成后，立即覆盖规格为100g/m²的无纺布。

（8）洒水养护3个月，每天白天洒水3次，每次间隔4小时。

（9）3个月后揭掉无纺布。

 

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生态护坡方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将建筑垃圾破碎筛分去除石灰，密实填充在石笼中，安装在需要防护的边坡或河岸上，形成石笼护坡墙体；

（2）制备护坡基层，其组分按体积百分比为：水泥4~10%，粘土63~70%，河沙10~15%，有机质6~10%，改进型植被混凝土绿化添加剂1~2%；将上述比例的组分混合均匀后，干式喷射到石笼护坡墙体上，填满石笼护坡墙体表面孔隙，并覆盖石笼丝线，形成护坡基层，基层的平均厚度为6~9cm；

（3）制备护坡面层，其组分按体积百分比为：水泥2~6%，粘土67~78%，河沙10~15%，有机质6~10%，改进型植被混凝土绿化添加剂1.5~2.5%；每立方米中加入300g植物种子，混合均匀，干式喷射到步骤（3）形成的基层上，形成护坡面层；

（4）面层喷射完成后，立即覆盖无纺布；洒水养护2~3个月，揭掉无纺布。

2.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：步骤（1）所述的建筑垃圾包括碎砖和碎混凝土，其粒径大于石笼网孔尺寸。

3.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的石笼护坡墙体为重力式、贴坡式或阶梯式。

4.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的水泥为325#普通硅酸盐水泥。

5.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的河沙为干净河沙，其粒径为1~2mm。

6.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的有机质为酒糟、稻壳或农作物秸秆粉碎颗粒中的至少一种，其粒径小于20mm。

7.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的植物种子，按重量比为草种：灌木种子=1:4，其中，草种为狗牙根和黑麦草按任意比例混合，灌木为多花木兰、紫穗槐和胡枝子按任意比例混合。

8.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的护坡面层，其厚度为1cm。

9.根据权利要求1所述的生态护坡方法，其特征在于：所述的改进型植被混凝土绿化添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)制备富含硫磺细菌粉末A：

将硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养，经脱液处理后得到富含硫磺细菌的粉末A，硫磺细菌与蔗糖溶液的加入量，以重量份计硫磺细菌为1份，蔗糖溶液800~1200份，蔗糖溶液浓度为2%；硫磺细菌放入蔗糖溶液中培养时，控制溶液的pH值为2~3，培养时间为24小时；

(b)制备混合物B：

以重量份计，将铁矿粉10-18份，钙粉20-30份，磷矿粉30~40份，硅矿粉10~20份，富含硫磺细菌的粉末A 2~3份，硫磺粉2~3份，复合肥30-50份充分拌合均匀，在20~30℃，空气相对湿度50~60%的密闭条件下存放3~7天，得到混合物B；

(c)制备改进型植被混凝土绿化添加剂：

以重量份计，将混合物B 10份干燥处理后，加入保水剂0.2~0.8份，引气剂0.1~0.5份，充分拌合得到改进型植被混凝土绿化添加剂。

Images