CN109804861B - 一种纤维土壤混合喷播方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纤维土壤混合喷播方法，所述的喷播方法：采用的喷播基质包括热处理木纤维。所述热处理木纤维：长度1.5‑2.5cm，直径0.05‑0.15mm。所述热处理木纤维：长度为2㎝的纤维含量≥50%。在不使用水泥、混凝土、铁丝网等破坏土壤结构的手段基础上，基质层在坡面上的附着力强，一次喷播的基质厚度，较传统喷播，提高2到3倍。

Description

一种纤维土壤混合喷播方法

技术领域

本发明涉及喷播方法，具体涉及一种纤维土壤混合喷播方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

在坡面修复工程中，为使植物在坡面上生长，需在坡面上覆盖一层可供植物生长的基质层。基质层可以是熟土，也可以是掺混了粘合剂、肥料等的混合基质。植物从基质层获取养分、水分等供应生长。在较短的时间内达到绿化效果。

在坡面修复方法中，需要使修复坡面的基质层附着于坡面上，但基质层自身的附着能力较差，易被冲刷滑落；特别是遇到大雨天气，难以抵抗雨水冲刷。现有技术中，为增加基质层的附着力度，技术人员多通过增加水泥、混凝土、铁丝网等手段来增强基质粘附能力，这样容易破坏土壤的结构和性能，不利与土壤的性状恢复。也有的技术人员向基质中添加增粘剂等胶类材料或者植物纤维材料；但基质层的附着力度并不理想。而且，传统的胶类材料会使基质的空隙度大大降低，影响植物生长，而传统的纤维材料容易造成喷播设备，特别是管件、喷头的堵塞，导致喷播施工效率大大降低，甚至无法通过喷播来施工。同时，传统的纤维材料疏水性强，会加快基质的水分散失。

上述现有技术中修复坡面的技术手段，虽然增强了基质粘附能力，但并不利于改良边坡原土，植物根系只能在基质层中生长，无法深入到边坡原土中生长，无法改良边坡原土。

现有的专利CN200510032542.8高次团粒系列绿化中的混合纤维施工法，将铁丝网由坡顶至坡底展开，拉挂于坡面，顶端用主锚固件固定的铺设金属网，依坡面形态打设锚固件，加设为营养基盘在岩壁坡面上附着的基盘附着平台，按照每平方米施工面的质量为纯天然纤维1000-1600克，腐殖质800-1000克，高次团粒剂25-35克，纯天然粘土剂30-45克，种子120-150克，肥料150-200克制备营养基盘，以及喷播营养基盘五个步骤。该发明营养基盘添加纯天然纤维与天然粘土剂。该发明的基质粘附性不佳，主要是通过金属网进行固定，施工难度高且增大了环境压力；同时，其基质易堵塞喷播装置，施工效率低。

现有的专利CN201510318968.3一种用于边坡绿化的生态混凝土及其制备方法，该生态混凝土包括组分：粗砂1200~1300份，陶砂200~250份，水泥70~100份，羧甲基纤维素钠25~50份，硅酸钠20~30份，过磷酸钙3~5份，蛭石2~3份，珍珠岩2~3份，草炭土5~10份，水160~200份。该发明方法需要大量的陶砂、水泥来实现附着，严重影响对土壤的结构和性能。

现有的专利CN201710700518.X 高陡边坡创面造毛与基质层紧密结合技术及其施工方法，包括岩质坡形创面，岩质坡形创面的表面，即岩质坡形表面上设置高次团粒基质层，高次团粒基质层外表面覆盖种子层，在岩质坡形表面与高次团粒基质层之间，喷播炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石，炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石通过水泥或混凝土粘接在岩质坡形表面，高次团粒基质层包覆并覆盖炉渣、珍珠岩、陶粒和蛭石。本发明高陡边坡创面造毛与基质层紧密结合技术及其施工方法，通过在岩质坡形表面与高次团粒基质层之间中间体造毛，使岩质坡形表面与高次团粒基质层之间结合更加牢固，解决了高次团粒材料的基质容易与光滑的高陡岩质坡形面脱离的技术问题。该发明通过水泥或混凝土粘接在岩质坡形表面，破坏土壤的结构和性能，不利与土壤的性状恢复。

现有的专利CN201310651151.9 一种可直接栽种植物的山体修复方法，方法是将植被混凝土由上往下均匀的喷射于整个山体坡面，待第一层植被混凝土喷射结束1个小时后开始由上往下喷射高分子团粒，第二层高分子团粒喷射结束2个小时后再继续由上往下喷植被混凝土，靠山体坡面的和最外层喷射植被混凝土，是因其优秀的黏附和附着力便于之后的喷射操作不塌坡，以及不易于被雨水冲刷；植被混凝土包括砂壤土10~12重量份，水泥2~3重量份，花生壳1~2重量份，绿化添加剂1~2重量份，拌合用水12~15重量份。该发明靠山体坡面和最外层喷射植被混凝土来实现黏附和附着力，水泥凝固会破坏土壤的结构和性能，同时，导致透气性差，不利于植物根系生长。

现有的专利 CN201710094842.1一种取土场生态修复方法，包括勘察取土场、编制取土场施工方案、设置测量控制网、清除现场障碍物、设置排水设施、边坡削坡和封育等步骤，采用高镀锌棱形铁丝网或高强塑料加强土工网，岩石处用风钻或电钻布置锚杆和锚钉；铁丝网与作业面保持一定间隙，并均匀一致；较陡岩面处用草绳按一定间隔缠绕在铁丝网上，以增加附着力，使客土厚度得到保证。其增加附着力的方法为铁丝网或土工网；该方法会破坏原坡面的土壤性能，不利于植物长期生长。

综上所述，现有技术的坡面修复方法无法同时克服以下问题：（1）在不使用水泥、混凝土、铁丝网等破坏土壤结构的手段时，修复坡面的基质层在坡面上的附着力差，抗冲刷能力差；（2）采用喷播方法进行施工，喷播管件易堵塞，喷播效率低；（3）修复后坡面的植物根系无法深入到边坡原土，无法改良边坡原土。

发明内容

本发明提供了一种纤维土壤混合喷播方法，要达到以下发明目的：

（1）在不使用水泥、混凝土、铁丝网等破坏土壤结构的手段基础上，达到基质层在坡面上良好的附着力，提高抗冲刷能力；

（2）改善喷播管件易堵塞的问题，提高喷播效率；

（3）植物根系深入到边坡原土中生长，改良边坡原土的性能。

为达到该目的，本发明的技术方案是：

一种纤维土壤混合喷播方法，所述的喷播方法：采用的喷播基质包括热处理木纤维。

所述的热处理木纤维：为多孔结构，由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成。

所述热处理木纤维：长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm。

所述的喷播方法：热处理木纤维的添加量为2000-3600克/每吨喷播基质。

所述高温高压条件：压力为340-350千帕，温度为190-195℃。

作为优选的，所述的喷播基质包括以下重量份的组分：热处理木纤维4份、土壤1200份、超细滑石粉100份、山梨糖醇40份、魔芋粉30份、海藻粉30份、黑麦草草籽1份。

作为优选的，热处理木纤维原料采用杨树、柳树、松树的树皮以及枝干，质量比为2:1:3。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

（1）在不使用水泥、混凝土、铁丝网等破坏土壤结构的手段基础上，基质层在坡面上的附着力强，提高喷播基质的附着能力，提高约2-3倍；一次喷播的基质厚度，较传统喷播，提高2到3倍。

（2）抗冲刷能力强，喷播后立即生效；可抵抗中到大雨的冲刷，喷播基质的保留率提高1-2倍。

（3）采用本发明，喷播设备的堵塞频率大大降低。

（4）快速改良土壤结构，并提供充分的养分和水分滞留空间，播种40天后边坡原土的有机质含量提高5%。播种40天后植物覆盖度显著提高，植物根系深入到边坡原土中生长，播种40天后植物地下生物量显著提高，大大提高边坡稳定性。

具体实施方式

实施例1 一种纤维土壤混合喷播方法

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合，通过喷播机搅拌均匀后制成泥浆状，然后喷附于边坡表面。

所述的喷播基质包括热处理木纤维、土壤；每立方土（即1.4吨）添加5000克热处理木纤维。

所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。

所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：所述高温高压条件：压力为345千帕，温度为193℃。

实施例2 一种纤维土壤混合喷播方法

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合，通过喷播机搅拌均匀后制成泥浆状，然后喷附于边坡表面。

所述的喷播基质包括热处理木纤维、土壤；每立方土（即1.4吨）添加4000克热处理木纤维。

所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。

所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：压力为350千帕，温度为190℃。

实施例3 一种纤维土壤混合喷播方法

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合，通过喷播机搅拌均匀后制成泥浆状，然后喷附于边坡表面。

所述的喷播基质包括热处理木纤维、土壤；每立方土（即1.4吨）添加3000克热处理木纤维。

所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。

所述热处理木纤维的制备方法：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；高温高压条件：压力为340千帕，温度为195℃。

经试验，采用实施例1-3的喷播方法，将纤维土壤混合制成的含水量65%的泥浆喷附于坡比1:2的坡面上；以单纯喷播同浓度的泥浆为对照组；喷播厚度为25cm；喷播后，模拟5mm/h降雨量，均匀洒至坡面；坡底用器皿承接坡体流下的泥水；24h后监测冲刷的泥沙重量，计算喷播在坡面上的泥浆的保留率。保留率=（喷播泥浆的干重-冲刷的泥沙干重）×100%/喷播泥浆的干重；在施工过程中，记录喷播管件堵塞频率；堵塞频率为喷播设备每连续喷播1小时的喷播管件堵塞次数；在施工过程中，喷播25cm厚度的泥浆，记录作业次数。

实验结果见表1；

表1

由上表可见，本发明喷播方法可以明显提高喷播层的附着力，抗冲刷效果显著；5mm/h降雨，喷播泥浆的保留率提高1-2倍。

本发明喷播方法明显降低喷播设备的堵塞频率，减少了作业次数，大大提高了喷播效率，一次性喷播厚度可达到25cm。

实施例4 一种纤维土壤混合喷播方法

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合，通过喷播机搅拌均匀后制成泥浆状，然后喷附于边坡表面。

所述的喷播基质包括以下重量份的组分：热处理木纤维4份、土壤1200份、超细滑石粉100份、山梨糖醇40份、魔芋粉30份、海藻粉30份、黑麦草草籽1份。

所述热处理木纤维：为多孔纤维，长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。

所述热处理木纤维的制备方法：将质量比为2:1:3的杨树、柳树、松树的树皮以及枝干破碎，然后切削成长度1.5-2.5cm、直径0.05-0.15mm的纤维，在高温高压条件下热解48h形成热处理木纤维；高温高压条件：压力为350千帕，温度为190℃。

对比例

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合，通过喷播机搅拌均匀后制成泥浆状，然后喷附于边坡表面。

所述的喷播基质包括以下重量份的组分：普通植物纤维4份、土壤1200份、超细滑石粉100份、山梨糖醇40份、蘑菇渣30份、黄腐酸钠30份、黑麦草草籽1份。

所述普通植物纤维：长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；长度为2㎝的纤维含量≥50%。

所述普通植物纤维的制备方法：将杨树的树皮破碎，然后切削成长度1.5-2.5cm、直径0.05-0.15mm的纤维。

实验检测：

2017年5月份，在拉林公路，沿路山坡上进行植被恢复。采用实施例4、对比例的喷播方法，将喷播基质用水混合制成的含水量65%的泥浆喷附于坡比1:2的坡面上；喷播厚度为10cm；喷播40天后，记录坡面植被的恢复情况以及土壤情况，实验结果见表1；

表1 喷播40天后坡面植被的恢复情况及土壤情况

由上表可见，本发明喷播方法植被覆盖度高达96%，植被平均高度10cm，植被根系平均长度12cm，明显优于对比例的植被恢复情况。同时，本发明明显改善边坡的土壤性状，土壤总孔隙度达到60%，较恢复前提高15%，土壤含水率达到18.2%，较恢复前提高7.9%，有机质提高5%。

本发明通过完全环保有机的方式改善土壤。提高了土壤肥力；在水、肥、气、热四方面均有明显提高，其中，水为保水能力，肥指有机质，气指空隙情况，热即温度。使用本发明后，土壤颜色逐渐变为深暗，吸收太阳辐射能量，土壤温度可提升1-2℃。纤维材料在微生物作用下转化为土壤腐殖质，显著提高土壤有机质含量，边坡原土5-8㎝厚度表层土壤的有机质含量可增加5%。减轻土壤板结，土壤有效孔隙度得到显著改善，保水透气能力大大提高。

除特殊说明的外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比值均为质量比。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (1)

1.一种纤维土壤混合喷播方法，其特征在于：所述的喷播方法：采用的喷播基质包括以下重量份的组分：热处理木纤维4份、土壤1200份、超细滑石粉100份、山梨糖醇40份、魔芋粉30份、海藻粉30份、黑麦草草籽1份；

所述热处理木纤维：长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm；

所述热处理木纤维：长度为2㎝的纤维含量≥50%；

所述热处理木纤维的制备方法：将质量比为2:1:3的杨树、柳树、松树的树皮以及枝干破碎，然后切削成长度1.5-2.5cm、直径0.05-0.15mm的纤维，在高温高压条件下热解48h形成热处理木纤维；所述高温高压条件：压力为350千帕，温度为190℃；

所述的喷播方法：将喷播基质与水混合制成含水量为65%的泥浆，喷附于坡比为1:2的边坡表面上，喷播厚度为10cm；

所述的喷播方法：喷播40天后，植被平均高度10cm，植被根系平均长度12cm，土壤总孔隙度提高15%，土壤含水量提高7.9%，有机质提高5%，土壤温度提高1-2℃。