CN106120652A - 一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法，属于河堤加固技术领域。该方法以钟乳石为原料经沼气液浸泡冷冻后粉碎，再和猪粪、苔藓发酵，在潮湿环境下自然生长苔藓，制得加固剂，再在河堤地基上钉钢筋，浇筑加固层，打洞后灌入加固剂后即可，本发明利用钟乳石作为生长晶种，在潮湿和含二氧化碳的环境下，钟乳石晶种逐渐结晶变大，填充加固层内部的裂缝，同时利用苔藓生长进一步填充裂缝，并且苔藓生长时产生富含活性基团的分泌物，可以增加加固填料之间的活性化学键数量，增加填料之间的结合牢固度，起到加固地基的作用，具有极佳的加固效果。

Description

一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法

技术领域

本发明涉及一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法，属于河堤加固技术领域。

背景技术

为了提高水利工程河堤的防冲、防渗能力，从而达到除险加固的施工目的，我们经常会对河道堤防采取一些除险加固的措施，这对于根治诸多河道险工险段存在的险情问题，保障水利工程的正常使用是非常有效的。堤基土的强度是影响河堤整体稳定的主要因素。特别是淤泥地基上的河堤，由于淤泥天然含水率高，天然孔隙比大，抗剪强度低，压缩系数高，渗透系数小，在荷载作用下，淤泥地基承载力低，地基沉降变形大，容易产生较大的沉降甚至引起滑坡。自然灾害在我国如今发生非常频繁，其中以洪涝灾害尤其严重，近二十年来，自然资源的开发利用不断扩大，城乡经济建设飞速发展，洪水出现的频率及其造成的损失也不断地增加，特别是一些没有进行河堤加固的地方，严重淹没了土地、冲毁了庄稼、房屋坍塌、人死牲亡，令人触目惊心。

目前在加固制造河堤时，根据水越深压强越大的原理，主要采用的是梯形结构，在材料方面主要的是由水泥加上细砂混合而成，或者由沙包沿着河道铺设成堤，有的为了节约材料，直接用了水沙粒，这些由水泥材料制成的河堤，成本比较高，而且容易开裂，地基不固；直接沙包或者水沙粒制成的河堤，成本虽然低廉，但是只可以挡住弱中水流，遇到洪水或者强降雨，将无法有效阻挡，后果不堪设想。因此，快速、科学、有效地进行河堤加固，使得河水按照人规定的方向流动，以减少或者避免河流对于人类、社会的伤害是一件非常重要的事情。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前传统的加固河堤的方法多是用水泥和细沙混合，对河堤进行整封加固，虽然成本低廉但是加固层容易开裂，地基不牢固，遇到洪水或者强降雨，将无法有效阻挡的缺陷，提供了一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法，该方法以钟乳石为原料经沼气液浸泡冷冻后粉碎，再和猪粪、苔藓发酵，在潮湿环境下自然生长苔藓，制得加固剂，再在河堤地基上钉钢筋，浇筑加固层，打洞后灌入加固剂后即可，本发明利用钟乳石作为生长晶种，在潮湿和含二氧化碳的环境下，钟乳石晶种逐渐结晶变大，填充加固层内部的裂缝，同时利用苔藓生长进一步填充裂缝，并且苔藓生长时产生富含活性基团的分泌物，可以增加加固填料之间的活性化学键数量，增加填料之间的结合牢固度，起到加固地基的作用，具有极佳的加固效果。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡12～24小时，用水冲洗2～3遍后，移入液氮冷冻机中，在-50～-45℃下冷冻12～14h，再放入气流粉碎机中粉碎30～40min，分离得到粒径为5～8mm的钟乳石颗粒；

（2）按重量份数计称取50～60份上述得到的钟乳石颗粒、20～25份猪粪、15～20份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在30～35℃下保温发酵2～3周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；

（3）将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养15～20天，控制培养室中空气相对湿度为85～95%，温度为28～30℃，并且每隔1～2天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的30～40%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为3～5%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；

（4）在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为40～60cm的钢筋，钉入地基深度为10～20cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层5～10cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；

（5）按重量分数计称取30～40份河沙、20～25份凹凸棒土、10～20份硅藻土、15～30份桃胶、15～20份草木灰和10～15份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入80～100份自来水，以40～50r/min转速搅拌混合1～2h后得到泥浆状加固浆料；

（6）将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为40～55cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔10～20cm打出一个直径5cm、深40～55cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔2～3天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长15～20天后即可完成对河堤的加固。

本发明的原理是：本发明利用钟乳石作为生长晶种，在潮湿和含二氧化碳的环境下，钟乳石晶种逐渐结晶变大，填充加固层内部的裂缝，同时利用苔藓生长进一步填充裂缝，并且苔藓生长时产生富含活性基团的分泌物，可以增加加固填料之间的活性化学键数量，增加填料之间的结合牢固度，起到加固地基的作用，具有极佳的加固效果。

本发明的有益效果是：

（1）本发明提供的加固河堤方法原材料易得，加固步骤简单易操作，成本低廉；

（2）本发明提供的加固河堤方法，加固效果显著，产生的裂缝可以自行修复，可有效抵挡洪水和强降雨冲刷；

（3）本发明提供的加固河堤方法，有利于生态绿化，可以改善周边环境。

具体实施方式

将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡12～24小时，用水冲洗2～3遍后，移入液氮冷冻机中，在-50～-45℃下冷冻12～14h，再放入气流粉碎机中粉碎30～40min，分离得到粒径为5～8mm的钟乳石颗粒；按重量份数计称取50～60份上述得到的钟乳石颗粒、20～25份猪粪、15～20份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在30～35℃下保温发酵2～3周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养15～20天，控制培养室中空气相对湿度为85～95%，温度为28～30℃，并且每隔1～2天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的30～40%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为3～5%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为40～60cm的钢筋，钉入地基深度为10～20cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层5～10cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；按重量分数计称取30～40份河沙、20～25份凹凸棒土、10～20份硅藻土、15～30份桃胶、15～20份草木灰和10～15份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入80～100份自来水，以40～50r/min转速搅拌混合1～2h后得到泥浆状加固浆料；将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为40～55cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔10～20cm打出一个直径5cm、深40～55cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔2～3天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长15～20天后即可完成对河堤的加固。

实例1

将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡12小时，用水冲洗2遍后，移入液氮冷冻机中，在-50℃下冷冻12h，再放入气流粉碎机中粉碎30min，分离得到粒径为5mm的钟乳石颗粒；按重量份数计称取50份上述得到的钟乳石颗粒、20份猪粪、15份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在30℃下保温发酵2周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养15天，控制培养室中空气相对湿度为85%，温度为28℃，并且每隔1天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的30%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为3%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为40cm的钢筋，钉入地基深度为10cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层5cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；按重量分数计称取30份河沙、20份凹凸棒土、10份硅藻土、15份桃胶、15份草木灰和10份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入80份自来水，以40r/min转速搅拌混合1h后得到泥浆状加固浆料；将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为40cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔10cm打出一个直径5cm、深40cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔2天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长15天后即可完成对河堤的加固。

本发明提供的加固河堤方法原材料易得，加固步骤简单易操作，成本低廉，加固效果显著，产生的裂缝可以自行修复，可有效抵挡洪水和强降雨冲刷，有利于生态绿化，可以改善周边环境。

实例2

将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡18小时，用水冲洗3遍后，移入液氮冷冻机中，在-48℃下冷冻13h，再放入气流粉碎机中粉碎35min，分离得到粒径为7mm的钟乳石颗粒；按重量份数计称取55份上述得到的钟乳石颗粒、23份猪粪、18份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在33℃下保温发酵2周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养18天，控制培养室中空气相对湿度为90%，温度为29℃，并且每隔1天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的35%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为4%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为50cm的钢筋，钉入地基深度为15cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层8cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；按重量分数计称取35份河沙、23份凹凸棒土、15份硅藻土、22份桃胶、18份草木灰和13份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入90份自来水，以45r/min转速搅拌混合2h后得到泥浆状加固浆料；将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为48cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔15cm打出一个直径5cm、深48cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔2天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长18天后即可完成对河堤的加固。

本发明提供的加固河堤方法原材料易得，加固步骤简单易操作，成本低廉，加固效果显著，产生的裂缝可以自行修复，可有效抵挡洪水和强降雨冲刷，有利于生态绿化，可以改善周边环境。

实例3

将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡24小时，用水冲洗3遍后，移入液氮冷冻机中，在-45℃下冷冻14h，再放入气流粉碎机中粉碎40min，分离得到粒径为8mm的钟乳石颗粒；按重量份数计称取60份上述得到的钟乳石颗粒、25份猪粪、20份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在35℃下保温发酵3周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养20天，控制培养室中空气相对湿度为95%，温度为30℃，并且每隔2天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的40%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为5%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为60cm的钢筋，钉入地基深度为20cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层10cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；按重量分数计称取40份河沙、25份凹凸棒土、20份硅藻土、30份桃胶、20份草木灰和15份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入100份自来水，以50r/min转速搅拌混合2h后得到泥浆状加固浆料；将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为55cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔20cm打出一个直径5cm、深55cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔3天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长20天后即可完成对河堤的加固。

本发明提供的加固河堤方法原材料易得，加固步骤简单易操作，成本低廉，加固效果显著，产生的裂缝可以自行修复，可有效抵挡洪水和强降雨冲刷，有利于生态绿化，可以改善周边环境。

Claims (1)

1.一种利用苔藓和钟乳石加固河堤的方法，其特征在于具体操作步骤为：

（1）将钟乳石置于沼气池的沼气液中，浸泡12～24小时，用水冲洗2～3遍后，移入液氮冷冻机中，在-50～-45℃下冷冻12～14h，再放入气流粉碎机中粉碎30～40min，分离得到粒径为5～8mm的钟乳石颗粒；

（2）按重量份数计称取50～60份上述得到的钟乳石颗粒、20～25份猪粪、15～20份细叶泥炭藓混合均匀后放入发酵罐中，密闭罐口在30～35℃下保温发酵2～3周，发酵结束后过滤，去除滤液得到滤渣；

（3）将上述得到的滤渣放置在阴暗潮湿的培养室中培养15～20天，控制培养室中空气相对湿度为85～95%，温度为28～30℃，并且每隔1～2天用喷壶在滤渣表面喷洒含氨氮废水，所述含氨氮废水喷洒量为滤渣质量的30～40%，所述含氨氮废水中氨氮质量浓度为3～5%；直至滤渣表面长满苔藓，得到生物加固剂，备用；

（4）在待加固河堤底部地基上每平方米均匀钉入四根长度为40～60cm的钢筋，钉入地基深度为10～20cm，钉完钢筋后先在河堤地基上浇筑一层5～10cm厚的水泥，待其自然风干固化，得到水泥层；

（5）按重量分数计称取30～40份河沙、20～25份凹凸棒土、10～20份硅藻土、15～30份桃胶、15～20份草木灰和10～15份氧化钙依次装入混凝土搅拌机中，再向搅拌机中加入80～100份自来水，以40～50r/min转速搅拌混合1～2h后得到泥浆状加固浆料；

（6）将上述加固浆料继续浇筑在水泥层上，浇筑厚度为40～55cm直至将钢筋完全掩盖为止，待其自然风干固化后得到加固层，在加固层表面每隔10～20cm打出一个直径5cm、深40～55cm 的圆形孔洞，将上述步骤（3）制备得到的生物加固剂充满孔洞，每隔2～3天向孔洞中注入孔洞体积1/2的沼气液，待苔藓自然生长15～20天后即可完成对河堤的加固。