【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于邊坡防護和生態(tài)修復(fù)，更具體地是涉及一種分層固化的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法。
技術(shù)介紹
1、隨著城市化進程的加快和土地資源的開發(fā)利用，工程建設(shè)開挖對邊坡植被覆蓋層產(chǎn)生了嚴(yán)重破壞，形成邊坡裸露區(qū)。在降雨和風(fēng)化等外營力作用下，這些裸露的邊坡常常成為安全隱患，嚴(yán)重影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境的安全和穩(wěn)定。對裸露的巖土邊坡進行生態(tài)修復(fù)已成為巖土工程設(shè)計和施工中不可或缺的環(huán)節(jié)。
2、目前，常用的生態(tài)修復(fù)方法之一是噴播技術(shù)。噴播技術(shù)通過使用專用機械設(shè)備將土壤、有機物、植物種子和各種添加物按一定比例均勻混合，以壓縮空氣或高壓水流為輸送載體，將混合物料噴播在需防護的邊坡表面，快速建立穩(wěn)定的植物群落。噴播技術(shù)不僅能夠滿足大規(guī)模快速施工的要求，還能為植物提供生長發(fā)育的養(yǎng)分基質(zhì)，在邊坡生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢。
3、然而，傳統(tǒng)的邊坡綠化基材在應(yīng)用中存在以下主要缺點：
4、基材結(jié)構(gòu)松散，抗沖刷能力弱：傳統(tǒng)邊坡綠化基材結(jié)構(gòu)松散、強度較低，在強降雨的雨滴持續(xù)作用下容易產(chǎn)生濺蝕破壞，導(dǎo)致種子和基材土壤流失，保水保肥效果差，植被因水分不足和營養(yǎng)缺失而生長困難。
5、基材與坡表土壤層的粘結(jié)性差：傳統(tǒng)邊坡綠化基材與坡表土壤層的粘結(jié)性較差，在地表徑流作用下容易產(chǎn)生界面分離，導(dǎo)致基材層剝落，影響植被的穩(wěn)定生長。
6、植物根系長度和抗拉強度有限：傳統(tǒng)邊坡綠化基材中的植物根系長度不足，根系抗拉強度有限，在極端暴雨條件下，邊坡潛在滑動面可能突破植物根系深度，形成淺層變形破壞。
7、基材厚度大
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種分層固化的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，以期通過將微生物礦化技術(shù)引入邊坡綠化基材制備中，利用微生物誘導(dǎo)產(chǎn)生的碳酸鈣結(jié)晶增強不同基質(zhì)材料間的聯(lián)結(jié)作用，提高邊坡綠化基材的整體強度和抗沖刷能力；并結(jié)合噴灑鈣化層、注漿壓液擴散層和系統(tǒng)錨桿注漿的方法，形成多層次的邊坡加固結(jié)構(gòu)，有效解決傳統(tǒng)邊坡綠化基材存在的抗沖刷能力弱、粘結(jié)性差、根系強度不足及成本高的問題，為邊坡生態(tài)修復(fù)提供一種高效、低成本的新方案。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種分層固化的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，包括以下步驟：
3、鋪設(shè)掛網(wǎng)：在清理后的坡面鋪設(shè)邊坡掛網(wǎng)材料，相鄰的所述邊坡掛網(wǎng)材料之間用u型中空注漿錨釘固定連接，得到掛網(wǎng)邊坡；
4、表層礦化：在所述掛網(wǎng)邊坡表面先噴灑菌液，再噴灑膠結(jié)液，得到表層噴灑鈣化層；
5、淺層礦化：向所述u型中空注漿錨釘先注入菌液，再注入膠結(jié)液，得到淺層壓液擴散層；
6、深層錨固：向坡面巖土體不穩(wěn)定處打入系統(tǒng)錨桿，并向所述系統(tǒng)錨桿注入水泥漿液進行錨固，得到深層注漿加固層；
7、綠化基材噴播、養(yǎng)護：將綠化基材噴漿噴播至所述表層鈣化層的表面，噴播綠化基材的厚度為2～5cm，附上養(yǎng)護材料，澆水養(yǎng)護。
8、清理坡面為本領(lǐng)域常規(guī)坡表清理方法，例如包括但不限于清除坡面表層的松動巖塊、污泥、片石和碎石等，對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂棱角進行修整，并對坡面凹陷處進行回填，確保坡段的平整和穩(wěn)定，以便為鋪設(shè)掛網(wǎng)打好前期基礎(chǔ)。相鄰的邊坡掛網(wǎng)材料之間用u型中空注漿錨釘固定前，交接處要求至少有寬10cm的重疊區(qū)域，并且在u型中空注漿錨釘和掛網(wǎng)材料之間用樹脂墊片起到進一步加固的作用。掛網(wǎng)材料采用包括例如加筋麥克墊、鍍鋅鋼絲網(wǎng)、格賓網(wǎng)、三維植被網(wǎng)及塑料土工格柵等。
9、使用噴槍向掛網(wǎng)邊坡表面噴灑菌液，菌液應(yīng)事先經(jīng)過菌種活化與擴培后冷藏備用。交替噴灑菌液和膠結(jié)液的操作應(yīng)重復(fù)不少于3次，得到厚度為10～18cm的表層噴灑鈣化層。
10、使用注漿機向u型中空注漿錨釘注入菌液，同樣地，菌液也應(yīng)事先經(jīng)過菌種活化與擴培后冷藏備用。交替注入菌液和膠結(jié)液的操作重復(fù)不少于3次，得到礦化厚度不小于25cm的淺層壓液擴散層。
11、對于坡面巖土體不穩(wěn)定性處，打入長1.5～2.5m的系統(tǒng)錨桿并注入水泥漿液以錨固不穩(wěn)定巖土體，得到深層注漿加固層。
12、使用客土噴播機將礦化后的綠化基材噴漿一次噴射至邊坡表層鈣化層的表面，直至將掛網(wǎng)材料完全覆蓋，噴播基材的厚度為2～5cm，隨后附上無紡布養(yǎng)護，養(yǎng)護期間依據(jù)坡面濕潤情況適當(dāng)澆水養(yǎng)護。
13、在一些優(yōu)選的實施例中，所述綠化基材噴漿包含種植土、黏土、植物纖維料、復(fù)合微生物肥料、保水劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、植物種子、菌液和膠結(jié)液。
14、種植土為現(xiàn)場所取耕植土，是一種有機質(zhì)含量比較高、疏松透氣性優(yōu)、土壤質(zhì)量較好的種植土。耕植土適合各類植被生長和發(fā)育，取土后粉碎并過5目篩備用。
15、黏土為由硅酸鹽礦物組成的黏性土，ip值大于10，具有顆粒細(xì)、孔隙小而多、透水性弱、保水保肥能力強等特性，壓實后水穩(wěn)性好，強度較高，力學(xué)性質(zhì)隨含水量大小而變化。黏土可作為邊坡綠化基材的天然粘結(jié)劑，取土后粉碎并過10目篩備用。
16、植物纖維料為稻草纖維和稻殼的混合物，稻草纖維和稻殼的質(zhì)量比為1:1。稻草纖維為稻草經(jīng)粉碎處理后產(chǎn)物，纖維長度1～2cm，稻草纖維可以與土壤顆粒形成穩(wěn)定的團聚體，可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加土壤的透氣性和保水性，有利于植物的根系生長和水分利用。同時，稻草纖維作為有機質(zhì)的來源，可以為土壤提供養(yǎng)分，促進土壤微生物的活動，有利于土壤的生態(tài)平衡和植物的生長。此外，稻草纖維在土壤表面形成一層覆蓋層，可以減少土壤表面的風(fēng)蝕和水蝕，保護土壤不被沖刷，有利于土壤的保持和改良。稻殼為稻谷加工后產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物，是重要的生物質(zhì)資源之一，一般長約10mm，寬約1～3mm，具有典型的瓢形結(jié)構(gòu)；稻殼密度較低，其堆積密度約為220～750kg/m3，具有多孔性，可以增加土壤的疏松度和通透性，改善土壤的結(jié)構(gòu)，有利于根系的呼吸和氣體交換，促進植物的生長。并且，稻殼還屬于易降解的有機材料，可以逐漸分解為有機質(zhì)，改善土壤質(zhì)地，有利于土壤的保護和改良。
17、復(fù)合微生物肥料為以枯草芽胞桿菌、巨大芽胞桿菌、膠凍樣芽胞桿菌、側(cè)胞芽胞桿菌作為主要功能菌，并與比例2:3～3:2的有機肥料和化學(xué)肥料攪拌混合而形成的復(fù)合型肥料。其中，功能微生物能夠促進植物對邊坡土壤中礦物質(zhì)以及無機化學(xué)肥料、有機肥料的吸收利用。無機化學(xué)肥料、有機肥料不僅可以提供適生植物所需的大量營養(yǎng)成分，降解后還能作為微生物菌生長、發(fā)育、繁殖得能量來源。復(fù)合微生物肥的使用不僅可以將土壤的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化形成腐殖質(zhì)，氮、磷、鉀總養(yǎng)分大于6.0％，提高肥料的有效利用率與肥效持續(xù)時間，減少化肥的施用量，而且能夠改善邊坡土體的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)。
18、保水劑為聚丙烯酸鉀(potassium?polyacrylate)，是一種白色或淡黃色自由流動粉末狀的超吸水性聚合物。該成分具有高吸水性、高保水性、高穩(wěn)定性、無毒環(huán)保等特點，可以吸收大量的水分，其吸水能力可達到自身重量的數(shù)百倍甚至上千倍，能夠形成穩(wěn)定的凝本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種分層固化的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述綠化基材噴漿包含種植土、黏土、植物纖維料、復(fù)合微生物肥料、保水劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、植物種子、菌液和膠結(jié)液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，每平方米所述綠化基材噴漿包含種植土20～30kg，黏土10～15kg，植物纖維料1～2kg，復(fù)合微生物肥料1～1.5kg，保水劑10～15g，植物生長調(diào)節(jié)劑0.5～1.5g，植物種子10～20g，菌液1～1.5L和膠結(jié)液1～1.5L。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡抗沖刷綠化的基材施工方法，其特征在于，所述復(fù)合微生物肥料包含枯草芽胞桿菌、巨大芽胞桿菌、膠凍樣芽胞桿菌和側(cè)胞芽胞桿菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述表層噴灑鈣化層的厚度為10～18cm，所述淺層壓液擴散層的厚度為≥25cm，所述深層注漿加固層的厚度為1.5～2.5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述邊坡掛網(wǎng)材料為加筋麥克墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述U型中空注漿錨釘由兩個漏斗形中空開口結(jié)構(gòu)連接的頂部、兩個與所述漏斗形中空開口結(jié)構(gòu)連接并與頂部所在平面垂直的插入部組成；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述U型中空注漿錨釘?shù)拈L度為30～45cm，所述后段的內(nèi)孔徑為1～2mm，所述后段的孔間間距為1～1.5cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述表層礦化步驟中，噴灑菌液6～8h后再噴灑膠結(jié)液；所述淺層礦化步驟中，注入菌液6～8h后再注入膠結(jié)液。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種分層固化的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述綠化基材噴漿包含種植土、黏土、植物纖維料、復(fù)合微生物肥料、保水劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、植物種子、菌液和膠結(jié)液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，每平方米所述綠化基材噴漿包含種植土20～30kg，黏土10～15kg，植物纖維料1～2kg，復(fù)合微生物肥料1～1.5kg，保水劑10～15g，植物生長調(diào)節(jié)劑0.5～1.5g，植物種子10～20g，菌液1～1.5l和膠結(jié)液1～1.5l。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡抗沖刷綠化的基材施工方法，其特征在于，所述復(fù)合微生物肥料包含枯草芽胞桿菌、巨大芽胞桿菌、膠凍樣芽胞桿菌和側(cè)胞芽胞桿菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，其特征在于，所述表層噴灑鈣化層的厚度為10～18cm，所述淺層壓液擴散層的厚度為≥25cm，所述深層注漿加固層的厚度為1.5～2.5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡抗沖刷綠化基材的施工方法，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王浩，李流芳，王重卿，陳垚，陳語齊，豆紅強，夏傳安，
申請(專利權(quán))人：福州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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