一种基于淤泥固化土的生态护坡方法

申请号 CN201610305696.8 申请日 2016-05-10 公开(公告)号 CN105970979A 公开(公告)日 2016-09-28
申请人 河海大学; 发明人 祝建中; 严雷鸣; 程伦旭; 胡洁; 吉栋梁;
摘要 本 发明 公开了一种基于淤泥 固化 土的生态护坡方法,包括以下步骤:将待处理的坡面和坡底 压实 并修缮平整,然后在其上铺设细砂层;将疏浚淤泥与材料A混合搅拌均匀,灌装进植生袋;将植生袋沿坡底向坡面多层放置,在最顶层植生袋中种植 植物 ;在坡面下挖出围埂基坑,在基坑中沿边缘铺设模板,将疏浚淤泥与材料B混合搅拌均匀,浇筑进模板中,待混合材料硬化后拆除模板形成硬质围埂,围埂间隔之间形成单元格;在单元格内铺设多孔植生 混凝土 ;在多孔植生混凝土孔隙中填充植生基材,并上覆客土;种植植物,自然养护。本发明通过将疏浚淤泥固化作为护坡材料,有效消纳疏浚淤泥,绿化效果良好,进一步固土护坡,还能满足植生需求,具有良好的生态效应。
权利要求

1. 一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,包括以下步骤: 步骤一,将待处理的坡面和坡底压实并修缮平整,然后在其上铺设细砂层; 步骤二,将疏浚淤泥与材料A混合搅拌均匀,灌装进植生袋; 步骤三,将植生袋沿坡底向坡面多层放置,在最顶层植生袋中种植植物; 步骤四,在坡面下挖出围埂基坑,在基坑里沿边缘铺设高出坡面的模板,将疏浚淤泥与 材料B混合搅拌均匀,浇筑进模板中,待混合材料硬化后拆除模板形成硬质围埂,围埂间隔 之间形成单元格; 步骤五,在围埂之间的单元格内铺设多孔植生混凝土; 步骤六,在多孔植生混凝土孔隙中填充植生基材,并上覆客土; 步骤七,在多孔植生混凝土表层种植植物,自然养护。
2. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,在所述步骤 一中,细砂层厚度为2~5cm〇
3. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,在所述步骤 二中,材料A组分包括灰、石膏有机肥土壤改良的矿物材料,各组分的质量百分比分 别为10%-20%、2%-5%、1 %-10%和5%-10% ;所述有机肥包括蚯蚓肥、复合肥及草木灰 中的一种或几种;所述矿物材料包括蛭石粉、沸石粉、膨胀性珍珠岩及膨润土中的一种或几 种。
4. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,在所述步骤 三中,植生袋沿坡底向坡面层层交错呈阶梯结构放置,最顶层植生袋种植的植物为喜性 草本植物。
5. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,在所述步骤 四中,围埂基坑深度为3~8cm〇
6. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,在所述步骤 四中,材料B组分包括酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建筑或工业废渣、性激发剂、早强 剂、粘结剂和高分子固化剂,各组分的质量百分比分别为1 〇 %-20 %、15 % -25 %、2 %-5 %、 2%-5%、10%-20%、0.5%-2%、0.5%-1%、0.5%-1%和1%。-1%;所述建筑或工业废渣包 括煤渣、高炉渣、渣、矿渣、废弃金属、建筑垃圾及玻璃渣中的一种或几种;所述碱性激发 剂包括酸钠、氢及氢氧化钠中的一种或几种;所述早强剂包括三乙醇胺、硫酸钠及 甲酸中的一种或几种,粘结剂包括水玻璃、合成树脂沥青中的一种。
7. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,所述硬质围 埂为高度为20cm-35cm,宽度为15cm-30cm的棱柱体,围埂之间形成的单元格形状可为矩形、 圆形、菱形或三形。
8. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,所述多孔植 生混凝土为骨料与胶结材料混合搅拌,所述骨料为粒径为2-5cm的粗骨料,粗骨料包括石 子、鹅卵石、建筑砖和淤泥固化骨料;所述胶结材料包括低碱度水泥、石膏、补强剂和水混 合,占多孔植生混凝土质量的其中水泥与石膏质量比为4:1~3: 2,补强剂由包 括木质纤维素、硫酸钠、亚硫酸钠、氯化镁、氧化镁、水玻璃、明矾、硫酸偶联剂及三乙醇 胺中的几种搅拌混合反应制备而成,占胶结材料质量的1%。_5%〇。
9. 根据权利要求1所述的一种基于淤泥固化土的生态护坡方法,其特征是,所述植生基 材包括供植物生长需要的营养物质,营养物质包括普通土壤、有机肥、膨胀性珍珠岩、树脂、 蛭石粉及膨润土中的几种配成的浆体。

说明书全文

-种基于游泥固化±的生态护坡方法

技术领域

[0001] 本发明设及一种生态护坡方法,具体设及一种基于渺泥固化±的生态护坡方法, 属于环境应用材料技术领域。

背景技术

[0002] 城市河道、湖泊或滩涂需要定期进行疏竣清渺W保证体的自净修复能和航运 交通的便利。每年都会产生大量的疏竣渺泥,含水率高、强度低、稳定性差,若不得到有效处 置,会占用大量空间,其中所含的有害污染物还会对±壤地下水造成二次污染。
[0003] 渺泥固化是目前对渺泥有效的资源化利用方式之一。化学固化是利用各种固化材 料与渺泥内部颗粒成分反应,改变渺泥内部结构,增强颗粒间的联结力。通过固化处理的渺 泥能够具有一定的物理结构性能,便于运输和填埋,甚至可W作为工程建设的基础材料,而 且还能有效稳定渺泥中的污染物,符合我国建材资源可持续发展的方向。
[0004] 随着经济的发展,水体护坡越来越重视生态性。各种新型植生生态型护坡逐渐取 代传统浆搁石或混凝±护坡,新型环保生态型材料正也正逐步应用在护坡等水体构筑物上 面。渺泥固化为生态护坡提供了一种新的解决方案。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供了一种基于渺泥固化±的生态护 坡方法,将疏竣渺泥固化后做护坡基材,实现渺泥资源化利用,减少传统建材消耗。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于渺泥固化±的生态护坡方法,其特 征是,包括W下步骤:
[0007] 步骤一,将待处理的坡面和坡底压实并修缕平整,然后在其上铺设细砂层;
[0008] 步骤二,将疏竣渺泥与材料A混合揽拌均匀,灌装进植生袋;
[0009] 步骤Ξ,将植生袋沿坡底向坡面多层放置,在最顶层植生袋中种植植物
[0010] 步骤四,在坡面下挖出围巧基坑,在基坑里沿边缘铺设高出坡面的模板,将疏竣渺 泥与材料B混合揽拌均匀,诱筑进模板之中,待混合材料硬化后拆除模板形成硬质围巧,围 巧间隔之间形成单元格;
[0011] 步骤五,在围巧之间的单元格内铺设多孔植生混凝±;
[0012] 步骤六,在多孔植生混凝±孔隙中填充植生基材,并上覆客±;
[0013] 步骤屯,在多孔植生混凝±表层种植植物,自然养护。
[0014] 进一步的,在所述步骤一中,细砂层厚度为2~5cm。
[0015] 进一步的,在所述步骤二中,材料A组分包括灰、石膏有机肥和±壤改良的矿 物材料,各组分分别占渺泥与材料A混合后的质量百分比为10%-20%、2%-5%、1%-10% 和5 % -10 % ;所述有机肥包括版蝴肥、复合肥及草木灰中的一种或几种;所述矿物材料包括 赔石粉、沸石粉、膨胀性珍珠岩及膨润±中的一种或几种。
[0016] 进一步的,在所述步骤Ξ中,植生袋沿坡底向坡面层层交错呈阶梯结构放置,最顶 层植生袋种植的植物为喜水性草本植物。
[0017] 进一步的,在所述步骤四中,围巧基坑深度为3~8cm。
[0018] 进一步的,在所述步骤四中,材料B组分包括娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建筑 或工业废渣、性激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂,各组分分别占渺泥与材料B混合 后的质量百分比为10%-20%、15%-25%、2%-5%、2%-5%、10%-20%、0.5%-2%、 0.5 % -1 %、0.5 % -1 %和1 %。-1 % ;所述建筑或工业废渣包括煤渣、高炉渣、渣、矿渣、废弃 金属、建筑垃圾及玻璃渣中的一种或几种;所述碱性激发剂包括酸钢、化钟及氨氧化 钢中的一种或几种;所述早强剂包括Ξ乙醇胺、硫酸钢及甲酸巧中的一种或几种,粘结剂包 括水玻璃、合成树脂、渐青中的一种。
[0019] 进一步的,所述硬质围巧为高度为20cm-35cm,宽度为15cm-30cm的棱柱体,围巧之 间形成的单元格可为矩形、菱形、圆形或Ξ形。
[0020] 进一步的,所述多孔植生混凝±为骨料与胶结材料混合揽拌,所述骨料为粒径为 2-5cm的粗骨料,粗骨料包括石子、碟卵石、建筑砖和渺泥固化骨料;所述胶结材料包括低 碱度水泥、石膏、补强剂和水混合,占多孔植生混凝±的质量百分比为1〇%-15%;其中水泥 与石膏质量比为4:1~3: 2,补强剂由包括木质纤维素、硫酸钢、亚硫酸钢、氯化儀、氧化儀、 水玻璃、明抓、硫酸偶联剂及Ξ乙醇胺中的几种揽拌混合反应制备而成,占胶结材料质 量的1%。-5曰/〇〇。
[0021] 进一步的,所述植生基材包括供植物生长需要的营养物质,营养物质包括普通± 壤、有机肥、膨胀性珍珠岩、树脂、赔石粉及膨润±中的几种配成的浆体。
[0022] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
[0023] 1)本发明通过将疏竣渺泥固化作为护坡材料,有效消纳河道、湖泊和滩涂疏竣渺 泥,节省大量运输和处置费用,节省传统建材资源的消耗,满足新时代构建可持续发展生态 节约型社会的要求;
[0024] 2)本发明中硬质围巧强度高、结构稳定,植生袋和多孔植生混凝±绿化效果良好, 进一步固±护坡,避免边坡水±流失,还能满足植生需求,具有良好的生态效应。附图说明
[0025] 图1是本发明生态护坡的结构示意图;
[0026] 图2是本发明生态护坡侧面的剖图结构示意图;
[0027] 图3是本发明中多孔植生混凝±剖面结构示意图。
[0028] 图中:1、植生袋;2、围巧;3、多孔植生混凝±;4、植物;5、细砂层;6、骨料;7、植生基 材;8、客±。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案,而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0030] 如图1至图3所示,本发明的一种基于渺泥固化±的生态护坡方法,其特征是,包括 W下步骤:
[0031] 步骤一,将待处理的坡面和坡底压实并修缕平整,然后在其上铺设细砂层;
[0032] 边坡可W是河道、护坡或海岸边坡;将待处理的坡面和坡底压实并修缕平整,使坡 面保持平整,与坡底的角度保持一致,细砂层厚度为2~5cm;
[0033] 步骤二,将疏竣渺泥与材料A混合揽拌均匀,灌装进植生袋;
[0034] 材料A组分包括粉煤灰、石膏、有机肥和±壤改良的矿物材料,各组分分别占疏竣 渺泥与材料A混合后质量的10%-20%、2%-5%、1%-10%和5%-10%;所述有机肥包括虫丘 蝴肥、复合肥及草木灰中的一种或几种;所述矿物材料包括赔石粉、沸石粉、膨胀性珍珠岩 及膨润±中的一种或几种;植生袋规格可选长度为1.2m、宽为0.5m;将灌装好的植生袋封 口,并挤压平整;
[0035] 步骤Ξ,将植生袋沿坡底向坡面层层放置,在最顶层植生袋中种植植物;
[0036] 如图1和图2所示,测量放线,将植生袋沿坡底向坡面层层交错呈阶梯结构放置,铺 设多层,上层植生袋叠压下层植生袋,结构牢固;最顶层植生袋种植的植物为喜水性草本植 物;
[0037] 步骤四,在坡面下挖出围巧基坑,在基坑里沿边缘铺设高出坡面的模板,将疏竣渺 泥与材料B混合揽拌均匀,诱筑进模板之中,待混合材料硬化后拆除模板形成硬质围巧,围 巧间隔之间形成单元格;
[0038] 测量放线,围巧基坑深度为3~8cm,在基坑里沿边缘放置与基坑形状匹配的模板, 模板高出坡面17~27cm;材料B组分包括娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建筑或工业废渣、 碱性激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂,分别占疏竣渺泥与材料B混合后质量的10%- 20%、15%-25%、2%-5%、2%-5%、10%-20%、0.5%-2%、0.5%-1%、0.5%-1%和1%〇- 1 % ;所述建筑或工业废渣包括煤渣、高炉渣、钢渣、矿渣、废弃金属、建筑垃圾及玻璃渣中的 一种或几种;所述碱性激发剂包括碳酸钢、氨氧化钟及氨氧化钢中的一种或几种;所述早强 剂包括Ξ乙醇胺、硫酸钢及甲酸巧中的一种或几种,粘结剂包括水玻璃、合成树脂、渐青中 的一种;将混合材料诱筑到模板中,用混凝上振动器震荡密实,表面抹匀收光,待混合材料 凝固后,形成高度为20cm-35cm,宽度为15cm-30cm的棱柱体的硬质围巧,硬质围巧强度高、 结构稳定,围巧之间形成的单元格可为矩形、菱形、圆形或Ξ角形;
[0039] 为了方便模板的铺设和混凝±诱筑,可批量制作生产与基坑形状相同的模板;
[0040] 步骤五,在围巧之间的单元格内铺设多孔植生混凝±;
[0041] 所述多孔植生混凝±为骨料与胶结材料混合揽拌,所述骨料为粒径为2-5cm的粗 骨料,粗骨料包括石子、碟卵石、建筑砖块和渺泥固化骨料;所述胶结材料包括低碱度水泥、 石膏、补强剂和水混合,占多孔植生混凝上质量的1〇%-15%;其中水泥与石膏质量比为4:1 ~3:2,补强剂由包括木质纤维素、硫酸钢、亚硫酸钢、氯化儀、氧化儀、水玻璃、明抓、硫酸 铁、偶联剂及Ξ乙醇胺中的几种揽拌混合反应制备而成,占胶结材料质量的1°/〇〇-5%〇;将多 孔植生混凝±铺设平整,厚度为10~20cm,此厚度一般比围巧的高度低些,W防多孔植生混 凝±从围巧中掉落到外围,骨料相对均匀地分布在单元格内;
[0042] 步骤六,在多孔植生混凝±孔隙中填充植生基材,并上覆客±;
[0043] 如图3所示,所述植生基材包括供植物生长需要的营养物质,营养物质包括普通± 壤、有机肥、膨胀性珍珠岩、树脂、赔石粉及膨润±中的几种配成浆体,在多孔植生混凝±孔 隙中填充植生基材的浆体,并上覆5cm的自然±壤;
[0044] 步骤屯,在多孔植生混凝±表层种植植物,自然养护。
[0045] 在多孔植生混凝±中种植根系相对发达的草本植物或小型灌木,定期洒水,出芽 后及时补种。
[0046] 本发明通过将疏竣渺泥固化作为护坡材料,有效消纳河道、湖泊和滩涂疏竣渺泥, 节省大量运输和处置费用,节省传统建材资源的消耗,满足新时代构建可持续发展生态节 约型社会的要求。植生袋和多孔植生混凝±绿化效果良好,进一步固±护坡,避免边坡水± 流失,还能满足植生需求,具有良好的生态效应。
[0047] 实施例一
[0048] (1)将边坡坡面和坡底压实并修缕平整,坡度保持基本一致,铺上一层厚度约为 3cm的细砂;
[0049] (2)将疏竣底泥与外加材料A组分混合揽拌均匀,灌装进长为1.2m宽度为0.5m的植 生袋中,A组分由疏竣渺泥、粉煤灰、石膏、有机肥和±壤改良矿物材料混合揽拌而成,其中 粉煤灰、石膏、有机肥和矿物材料分别占混合后质量的15%、4%、1%和8%;矿物材料选用 赔石粉、沸石粉和膨胀性珍珠岩,质量比为2:1:1;
[0050] (3)将灌装后的植生袋封口并挤压平整,测量放线,沿坡底向坡面层层交错呈阶梯 结构放置,铺设5层,在最顶层植生袋开口播撒高羊茅草种;表1中列出植生袋灌装材料组成 及30天后高羊茅的生长情况;[0051 ]表1为实施例一中植生袋灌装材料组成及播种30d高羊茅平均株高
[0化2]
[0053] (4)测量放线,在坡面挖下深度为5cm的硬质围巧基坑,铺设模板,并联结牢固;
[0054] (5)将疏竣底泥与外加材料B组分混合揽拌均匀,诱筑进模板中,用混凝±振动器 震荡密实,表面抹匀收光;B组分由娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建筑或工业废渣、碱性 激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂混合揽拌而成,娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建 筑或工业废渣、碱性激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂分别占混合后质量的15%、 15%、2%%、4%、15%、0.5%、1%、0.5%和2%〇;
[0055] (6) 19h(小时)后拆除模板,形成高度为30cm,宽度为20cm的硬质围巧,单元格为图 1所示的矩形,或者菱形,硬质围巧28d(天)抗压强度达到11.3MPa;如表2所示,
[0056] 表2为实施例一中硬质围巧材料组成及28d抗压强度 [0化7][005引(7)将粒径为3-5cm的石子与胶结材料混合揽拌,倒入围巧之间,进行铺平,使骨料 相对均匀地分布在围巧框架之间,形成厚度为10cm的多孔植生混凝±;其中胶结材料由低 碱度水泥、石膏、补强剂和水混合制备而成,水泥与石膏质量比约为3:2,流动度为190mm,补 强剂占胶结材料质量的1°/00;
[0059] (8)待多孔植生混凝±结构稳定,注入植生基材,并上覆5cm的自然±壤;植生基材 由普通±壤和有机肥组成,质量比为100:2;
[0060] (9)播撒混播四季青草种,每天洒水,出芽后及时补种。多孔植生混凝±材料组成 及四季植物生长情况如表3所示,
[0061] 表3为实施例一中多孔植生混凝±材料组成、植物类型及出芽率
[0062][00创实施例二
[0064] (1)将边坡坡面和坡底压实并修缕平整,坡度保持基本一致,铺上一层厚度约为 3cm的细砂;
[0065] (2)将疏竣底泥与外加材料A组分混合揽拌均匀,灌装进长为1.2m宽度为0.5m的植 生袋中,A组分由疏竣渺泥、粉煤灰、石膏、有机肥和±壤改良矿物材料混合揽拌而成,其中 粉煤灰、石膏、有机肥和矿物材料的质量百分比分别为20%、3%、3%和4%。矿物材料选用 赔石粉、沸石粉和膨胀性珍珠岩,质量比为2:1:1;
[0066] (3)将灌装后的植生袋封口并挤压平整,测量放线,层层交错呈阶梯结构放置在护 坡坡底,铺设5层,在最顶层植生袋开口播撒高羊茅草种;表4中列出植生袋灌装材料组成及 30天后局羊矛的生长情况;
[0067] 表4为实施例二中植生袋灌装材料组成及播种30d高羊茅平均株高 [006引W]~(4)1测量放线,在坡面挖下深度为8cm的硬质围巧基坑,铺设模板,I并联结牢固;^'
[0070] (5)将疏竣底泥与外加材料B组分混合揽拌均匀,诱筑进模板中,用混凝±振动器 震荡密实,表面抹匀收光。B组分由娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建筑或工业废渣、碱性 激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂混合揽拌而成,娃酸盐水泥、粉煤灰、石灰、石膏、建 筑或工业废渣、碱性激发剂、早强剂、粘结剂和高分子固化剂的质量百分比分别为12%、 12%、4%%、2%、15%、0.5%、1%、0.5%和1%〇;
[0071] (6)24h后拆除模板,形成高度为20cm,宽度为20cm的棱柱体硬质围巧,单元格为Ξ 角形,硬质围巧28d抗压强度达到9.8MPa;如表5所示,
[0072] 表5为实施例二中硬质围巧材料组成及28d抗压强度
[0073]
[0074] (7)将粒径为3-5cm的建筑废料与胶结材料混合揽拌,倒入围巧之间,进行铺平,使 骨料相对均匀地分布在围巧框架之间,形成厚度为15cm的多孔植生混凝±骨架。其中胶结 材料由低碱度水泥、石膏、补强剂和水混合制备而成,水泥与石膏质量比约为3: 2,胶结材料 流动度为200mm,质量百分比为12% ;
[0075] (8)待多孔植生混凝±结构稳定,注入植生基材,并上覆5cm的自然±壤。植生基材 由普通±壤、有机肥和膨胀性珍珠岩组成,质量比为100:1:2;
[0076] (9)播撒混播尼拉草种,每天洒水,出芽后及时补种。多孔植生混凝±材料组成 及四季植物生长情况如表6所示,
[0077] 表6为实施例二中植生混凝±材料组成、植物类型及出芽率 [007引
[0079] W上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可W做出若干改进和变型,运些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。
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