CN106368223A - 一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法及应用 - Google Patents

一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法，采用生态混泥土修筑边坡或驳岸，所述生态混泥土其包括水、粘结剂、球形预制件、高效功能菌剂、以及基质，它们之间的用量比例为：1：2‑6：15‑25：0.03‑0.08：0.6‑0.9。本发明的有益效果：本发明通过对生态混凝土中石料磨圆度和分选性的改善，使得该生态混凝土在提高孔隙度促进植被生长的同时，大大增加了混凝土强度。本发明中添加的高效微生物和基质，在二者协同作用下，具有降低水泥强碱性和快速分解堵塞孔隙中有机物的功能，同时添加的功能菌还具有原位分解转化枯落物为植物生长所需营养的能力，避免了在生物混凝土中添加大量人工化肥，造成土壤和水体生态的二次污染。

Description

一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法及应用
技术领域
本发明涉及生态混泥土技术领域，尤其涉及一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护生态混凝土及其制备方法。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。
混凝土作为最大宗人造材料，给人类带来了文明，但却破坏了自然生态环境。长期以来，人们为了达到高强度和耐久性的要求，传统的混凝土始终在追求其结构的密实性，这种密实的混凝土缺乏透气性和透水性，对空气温度、湿度的调节能力差，目前城市表面80％以上的面积被建筑物和混凝土路面所覆盖，使市区的温度比郊区和乡村高2～3℃，产生所谓的“热岛现象”雨水长期不能渗入地下，使城市地下水位下降，影响地表植物的生长，城市绿化面积减少，造成城市生态系统失调。
生物基质混凝土在国外叫生态混凝土，是在植生混凝土技术上的发展和改进，是上世纪九十年代的时候从日本引进的一项技术。简而言之就是利用高强度黏结剂把较大粒径的石料稳固成型，利用石料间孔隙存储能使植物生长的基质，通过播种或其他手段使得多种植物在较坚固石料混凝土中的基质层生长，进而完成生态环境的植被恢复。
生态混凝土最显著的特征就是孔隙大，透水性好和吸附力强，这些特征使得生态混凝土有着广泛的应用前景，同时混凝土的研究与应用也遇到了一些难题与不利因素，如强度不够、耐久性差、碱性太强不利于植物生长等等。现有生态混凝土主要有以下缺点：
1)低强度，对于混凝土来说高孔隙比与高强度往往是对立的，而生态混凝土由于所使用的石料直径差别大，因此最后搅拌而成的混凝土孔隙相差较大，造成混凝土的强度较低；
2)强碱性，普通混凝土中的水泥在水化作用时，产生的氢氧化钙大约占水泥石体积的20％～25％，pH值在12～13之间，这使得混凝土呈强碱性，这种碱性虽然可以保护钢筋不被腐蚀，对于结果承重的钢筋混凝土非常有用，但是强碱性不利于植被和微生物生长；
3)易堵塞，生态混凝土由于孔隙的大量存在于较强的吸附性，各类粉尘颗粒与固体污染物很容易堵塞孔隙，影响其功能的发挥，如透水混凝土和净化水质混凝土，这类问题目前仍然没有得到很好的解决。
4)现有生物混凝土在施工中添加大量化肥以保证植被的生长，当该材料用在河湖等驳岸时容易对水体造成污染等。
故现有技术有待改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法及应用。
本发明的技术解决方案是：
一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法，采用生态混泥土修筑边坡或驳岸，所述生态混泥土其包括水、粘结剂、球形预制件、高效功能菌剂、以及基质，它们之间的用量比例为：1：2-6：15-25：0.03-0.08：0.6-0.9。
所述球形预制件由水、水泥、粗石料、人工砂按6-9：12-16：25-40：35-55比例搅拌均匀后，倒模而成。
所述高效功能菌剂由细菌和真菌按按照0.2-0.4:0.5-0.8比例组成；其中细菌由固氮菌、解磷菌、解钾菌、乳酸菌按比例为0.2-0.7：0.1-0.5：0.1-0.5：0.1-0.4组成，真菌由白腐菌、菌根菌、酵母菌按比例为0.2-0.6：0.1-0.45：0.1-0.5组成。
所述基质由玉米、锯末、稻壳按0.1-0.7：0.3-0.8：0.1-0.8比例组成。
所述粘结剂为硅酸盐水泥。
所述混泥土的制备包括以下步骤；
步骤1：制备球形预制件；
步骤2：通过粘结剂把球形预制件固定边坡表面，
步骤3：待步骤2中球形预制件彻底稳固之后把高效功能菌剂、基质及种子搅拌均匀后直接喷播在球形预制件表面。
在步骤2之前对边坡表面进行平整处理，其次在处理后的边坡表面铺设框架，然后在框架上浇筑或粘结表层裹了粘结剂的球形预制件。
步骤3中喷播搅拌均匀的高效功能菌剂和基质，喷播厚度为2-3cm，水、菌剂与基质之间的用量比例为1：0.01-0.15：0.3-1.2。
其应用于边坡或驳岸防护。
本发明的有益效果：
本发明通过对生态混凝土中石料磨圆度和分选性的改善，使得该生态混凝土在提高孔隙度促进植被生长的同时，大大增加了混凝土强度。
本发明中添加的的高效微生物和基质，在二者协同作用下，具有降低水泥强碱性和快速分解堵塞孔隙中有机物的功能，同时添加的功能菌还具有原位分解转化枯落物为植物生长所需营养的能力，避免了在生物混凝土中添加大量人工化肥，造成土壤和水体生态的二次污染。
本发明除了可以应用各种于边坡等强降雨侵蚀地带外还可以应用于河岸、湖岸等水流冲蚀严重的地带。在具备防止水土流失的同时促进植被生长。具有应用范围大、适用性广等特点。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
实施例：
目前生态混凝土的研究和应用主要在构筑各类边坡(山地斜坡、江河湖库堤岸以及海岸坡岸等)结构，实现稳定边坡，减少水土流失和改善栖息地生境等。因此，新型生态护坡技术的实验研究的发展具有极其重要的意义。目前研究和应用较为成熟的生态混凝土是透水混凝土路面、多孔植被混凝土护坡和多孔净水混凝土。
传统的混凝土已不能同时满足结构强度、耐久性与其环境友好性的需要，因此，生态混凝土便应运而生，它既能减少对地球环境的负荷，与自然生态系统协调共生，同时又能满足强度与耐久性的要求，为人类构造舒适的生态环境，有利于资源、能源的节省和生态环境的保护。
本发明的抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护生态混凝土，由水、粘结剂、球形预制件1、高效功能菌剂2、基质3组成，它们之间的用量比例为：1:(2～6):(15～25):(0.03～0.08)：(0.6～0.9)。其制备方法根据工程面积和要求，按照模具加工出合格的球形预制件1；其次通过粘结剂把球形预制件1固定在边坡、驳岸等需要保护的边坡表面，待其彻底稳固之后把高效功能菌剂2、基质3及种子搅拌均匀后直接喷播在球形预制件1表面。
如图1本发明中采用的植物种子种类及其配比根据施工环境决定，目的是能够使植物在短时间内快速生长，植物在发芽后，根系即能横向延展也可以纵向深入，在形成水平于坡面网状根系的同时植物根系能够穿透混凝土孔至坡面形成垂直于坡面的网状根系。最终在平行坡面和垂直坡面的方向上植物根系组成三维立体网络，使得混凝土层和坡体紧密结合在一起，整体性能好，稳定性高，并且完全满足植被长期生长的需求。本发明简单可行，可应用于边坡、边坡水道、驳岸等对水流或降雨冲刷有一定要求的工程中。
优选，本发明中使用的粘结剂为硅酸盐水泥；
优选，本发明中使用的球形预制件1，由水、水泥、粗石料、人工砂按(6-9：12-16：25-40：35-55)比例搅拌均匀后，倒模而成，其中水泥可以选择通425号硅酸盐水泥或者其他适合本发明的粘结剂。
由球形预制件1粘结组成的结构有三点优势，首先具有大量连续且均匀的孔隙，普通生态混凝土形成的孔隙少且大小不一，不利于植被生长发育，现有技术生物混凝土孔隙率一般在20％到30％之间，本发明生态混凝土孔隙度可达35％-40％，能够有效促进植被根系的发育，加强护坡性能的同时美化环境；其次采用球形预制件1粘结组成的结构使得本发明的生态混凝土抗流水侵蚀效果显著，能保证边坡、驳岸工程效果的长期稳定；第三本发明现场应用方便、快捷，能够大大缩短工期。
进一步，本发明再添加的高效功能菌剂2由细菌和真菌按(0.4:0.6)比例组成，其中细菌由固氮菌、解磷菌、解钾菌、乳酸菌等按(0.4：0.25：0.25：0.1)组成，真菌由白腐菌、菌根菌、酵母菌等按(0.2：0.4：0.4)组成；本发明中添加的高效功能菌剂2中有以下几种功效，第一，该菌剂中的乳酸菌和酵母菌产物(各种有机酸)具有中和水泥碱性功能；第二，该菌剂能够对堵塞孔隙的各种有机物进行降解和分解，保证了孔隙的畅通；第三，菌剂中添加的白腐菌等可以对边坡、驳岸等地带植被的枯落物进行降解成为植物生长利用的营养，从而具备边坡生态自养护功能，第四，该菌剂中的固氮菌、解磷菌、解钾菌和菌根菌等具有增加土壤肥力，促进植物生长和抵御不良外界环境的功效。
更进一步，本发明基质3由玉米、锯末、稻壳等按(0.1～0.4：0.3～0.8：0.1～0.5)比例组成，基质3主要是在前期为高效功能菌剂2和植被种子生长提供一些必须的营养物质，保证功能菌剂基本的活性和植被初始的生长；此外通过基质3与高效功能菌剂2的复配，本发明生态混凝土中无需再添加化肥等人工合成肥料，避免对土壤和水体生态造成二次污染。
本发明的工艺流程：首先对坡面或驳岸进行平整处理，其次在处理后的坡面铺设框架(土工格)，然后在框架上(土工格)浇筑或粘结表层裹了粘结剂的球形预制件1，待预制件粘结稳固之后再在其表层喷播搅拌均匀的高效功能菌剂2和基质3，喷播厚度为2-3cm，水、菌剂与基质3之间的用量比例为1：0.05：0.8，粘结剂采用普通425号硅酸盐水泥。浇筑完成之后一周之内每天需工作人员进行养护，防止被强降雨或流水进行严重冲蚀。
本发明通过对生态混凝土中石料磨圆度和分选性的改善，使得该生态混凝土在提高孔隙度促进植被生长的同时，大大增加了混凝土强度。
本发明中添加的的高效微生物和基质3，在二者协同作用下，具有降低水泥强碱性和快速分解堵塞孔隙中有机物的功能，同时添加的功能菌还具有原位分解转化枯落物为植物生长所需营养的能力，避免了在生物混凝土中添加大量人工化肥，造成土壤和水体生态的二次污染。
本发明除了可以应用各种于边坡等强降雨侵蚀地带外还可以应用于河岸、湖岸等水流冲蚀严重的地带。在具备防止水土流失的同时促进植被生长。具有应用范围大、适用性广等特点。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗暴雨冲刷和水浸的边坡、驳岸防护方法，其特征在于：采用生态混泥土修筑边坡或驳岸，所述生态混泥土其包括水、粘结剂、球形预制件、高效功能菌剂、以及基质，它们之间的用量比例为：1：2-6：15-25：0.03-0.08：0.6-0.9。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述球形预制件由水、水泥、粗石料、人工砂按6-9：12-16：25-40：35-55比例搅拌均匀后，倒模而成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高效功能菌剂由细菌和真菌按按照0.2-0.4:0.5-0.8比例组成；其中细菌由固氮菌、解磷菌、解钾菌、乳酸菌按比例为0.2-0.7：0.1-0.5：0.1-0.5：0.1-0.4组成，真菌由白腐菌、菌根菌、酵母菌按比例为0.2-0.6：0.1-0.45：0.1-0.5组成。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基质由玉米、锯末、稻壳按0.1-0.7：0.3-0.8：0.1-0.8比例组成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述粘结剂为硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混泥土的制备包括以下步骤；
步骤1：制备球形预制件；
步骤2：通过粘结剂把球形预制件固定边坡表面，
步骤3：待步骤2中球形预制件彻底稳固之后把高效功能菌剂、基质及种子搅拌均匀后直接喷播在球形预制件表面。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤2之前对边坡表面进行平整处理，其次在处理后的边坡表面铺设框架，然后在框架上浇筑或粘结表层裹了粘结剂的球形预制件。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤3中喷播搅拌均匀的高效功能菌剂和基质，喷播厚度为2-3cm，水、菌剂与基质之间的用量比例为1：0.01-0.15：0.3-1.2。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的方法，其特征在于，其应用于边坡或驳岸防护。
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