一种生态喷锚护坡结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种生态喷锚护坡方法，坡面经整理后喷射根系穿透孔隙混凝土形成孔隙混凝土基底层，在孔隙混凝土基底层的孔隙中填充碱性改良营养土后再喷射水泥增强碱性改良复合种植土，形成绿化面层，最后经养护处理；所述的根系穿透孔隙混凝土包含碎石、水泥、硅粉、粉煤灰、沙子、泵送剂、保坍剂、减水剂和水；所述的碱性改良营养土包含沙壤土、有机质和绿化添加剂A；所述的水泥增强碱性改良复合种植土包括沙壤土、水泥、硅粉、石膏粉、粘合剂、有机质、植物种子和绿化添加剂B。本发明专利技术还公开了一种生态喷锚护坡结构。本发明专利技术对护坡成分、结构进行了创新，使其达到边坡稳定和生态绿化的双重目标。

A structure and method of ecological shotcrete and slope protection

The invention discloses an ecological anchoring and slope protection method. After finishing the surface of the slope, the jet root penetrates the pore concrete to form the pore concrete base layer, and then fills the alkaline improved soil in the pore of the pore concrete base layer and then sprays the cement to strengthen the alkaline improved composite planting soil, forming a greening surface layer, and finally after curing treatment. The root penetration pore concrete includes gravel, cement, silica powder, fly ash, sand, pumping agent, slump agent, water reducing agent, and water. The alkaline improved nutrient soil includes sandy loam, organic matter and greening additive A, and the cement reinforced alkaline improvement composite soil includes sandy loam, cement and silica powder. Gypsum powder, binder, organic matter, plant seeds and greening additive B. The invention also discloses an ecological sprayed anchor and slope protection structure. The invention innovating the composition and structure of slope protection, and achieves the dual goals of slope stability and ecological greening.

【技术实现步骤摘要】
一种生态喷锚护坡结构及方法
本专利技术涉及的是一种边坡防护材料领域，具体涉及一种生态喷锚护坡结构及其制备方法。
技术介绍
在各类工程建设中，特别是水利、交通和矿山工程中，由于挖方和材料开采，将破坏原来的地形地貌，造成各种类型的边坡需要防护处理，防护不当的话，将造成严重的水土流失和生态破坏等环境问题。对于各类岩土质边坡，目前常用的防护方法是混凝土喷锚技术或者客土喷播技术。根系穿透孔隙混凝土是一种具有较多连通孔隙，植物根系能够穿透混凝土层进入原有的土层，从而为植物生长提供可持续营养的混凝土。然而，现有的植生多孔混凝土的制作技术都过分强调了对孔隙率的要求，忽略了混凝土的流动性和和易性，现有植生多孔混凝土大多存在强度低，流动性和和易性强等缺陷，只能采用人工摊铺的方式施工，施工效率低，成本高。如公开号CN102825648A的专利文献公开了一种植生多孔混凝土制备方法，以及公开号为CN106665048A的专利文献公开了一种高陡边坡植物种植方法。以上两个专利的技术公开的植生混凝土的流动性以及和易性等性能较差，均采用的人工摊铺的方式进行施工，施工效率较低。另外，混凝土喷锚技术能解决边坡的结构稳定性问题，适用于可能产生稳定性破坏的陡坡，防止边坡进一步风化和冲刷，但无法恢复被破坏的生态，对当地的环境造成了永久性创伤。客土喷播技术无法解决边坡的结构稳定性问题，适应于没有稳定性问题的土质缓坡。客土厚度一般不大，且很难与原有坡面形成一个整体，导致附着力差，表层客土很容易被冲刷和脱落，常常只是短期使边坡变绿，无法保证长期效果。目前，利用常用的客土喷播技术进行防护的工程边坡，在施工完成后2年左右时，边坡的绿化防护效果就会大打折扣，主要是由于抗冲刷能力不足，坡面被冲刷损失严重，绿化层容易脱落，不能为植物生长持续提供营养植物枯萎死亡。现有的种植土除存在易被冲刷、强度不高等缺陷外，还存在水泥含量较高、碱性较强，不利于植被生长并且植物生长不可持续等技术问题。关于改良种植土技术，公开号为1902996的中国专利文献公开了一种裸露岩体坡面低养护的植物护坡方法，具体公开了一种客土基质；该技术主要是靠使用蕨类植物来适应种植土的碱性环境达到绿化防护的目的，这样就限制了植物的使用种类，存在较大的局限性。公开号的CN103362132A公开了一种现浇绿化混凝土护坡的施工方法，具体公开了一种包含酸性营养土，主要通过各种污泥的使用。另外，现有技术采用的多数为人工浇筑的方法，施工效率低，而且城市污泥等材料获取困难，不能大面积推广应用。
技术实现思路
针对现存的问题，本专利技术提出了一种生态喷锚护坡方法。该技术在原有混凝土喷锚支护技术的基础上进行结构性创新，使其达到边坡稳定和生态绿化的双重目标。一种生态喷锚护坡方法，坡面经整理后喷射根系穿透孔隙混凝土形成孔隙混凝土基底层，在孔隙混凝土基底层的孔隙中填充碱性改良营养土后再喷射水泥增强碱性改良复合种植土，形成绿化面层(本专利技术也简称面层)，最后经养护处理；所述的根系穿透孔隙混凝土包含碎石、水泥、硅粉、粉煤灰、沙子、泵送剂、保坍剂、减水剂和水；所述的根系穿透孔隙混凝土中，各组分的重量份为：所述的碱性改良营养土包含沙壤土、有机质和绿化添加剂A；所述的碱性改良营养土，各组分的重量份为：沙壤土80-200份；有机质5-10份；绿化添加剂A1-6份；所述的水泥增强碱性改良复合种植土包括沙壤土、水泥、硅粉、石膏粉、粘合剂、有机质、植物种子和绿化添加剂B；所述的水泥增强碱性改良复合种植土，各组分的重量份为：沙壤土80-200份；水泥2-5份；硅粉0.5-2.5份；石膏粉0.5-2.5份；粘合剂0.1-0.5份；有机质5-10份；植物种子1-4份；绿化添加剂B1-4份；所述的绿化添加剂A和绿化添加剂B独自选自硫磺粉、硝化细菌、硫化细菌、缓释复合肥、保水剂、引气剂、秸秆发酵剂中的至少一种。本专利技术中，主要创新点在于：(1)研制了一种特别级配的、强度满足结构要求、能让植物根系穿透的孔隙混凝土；(2)合理改变混凝土孔隙内的高碱度内环境，使其适宜草层生长；(3)改良喷播的表层土，使其适合植物生长又具有抗冲刷能力。通过将边坡喷锚实体混凝土层改为一层特别级配的、能让植物根系穿透的带孔隙混凝土，以确保植物根系穿透混凝土层、进入原有坡面的土层中，使得表面绿化喷播土层、中间孔隙混凝土层和原有边坡岩土形成一个整体。在提高边坡整体稳定性的同时，扩展植物的生长空间，为植物生长持续提供地下水分和营养，可以达到长久绿化、恢复生态的目的。本专利技术所述的根系穿透孔隙混凝土，由合适粒径的碎石组成骨架，水泥、硅粉、粉煤灰、沙子和外加剂等胶结材料粘合组成，具有较多孔隙，强度和稠度适中，和易性好，能满足喷射或者泵送施工工艺要求，可以大大提高施工效率。本专利技术中，共同使用硅粉、粉煤灰、沙子、泵送剂、保坍剂、减水剂等成分，有助于提高混凝土的强度，改善流动性以及和易性等性能。本专利技术中，所述的水泥可采用现有商用常规产品；优选采用型号为P.O42.5的水泥。本专利技术中，所述的硅粉的纯度不低于94％。作为优选，粉煤灰等级为二级。所述的沙子为中粗河沙。所述的中粗河沙的细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.5～0.25mm。优选的碎石的粒径为10-19mm。本专利技术中，选用经过筛分、得到的该粒径范围下的碎石和其他成分的协同效果更佳，有助于进一步提升材料的性能，特别是流动性和和易性。所述的保坍剂优选采用东方雨虹聚羧酸系CR-P102系列保坍剂。优选的减水剂为聚羧酸系减水剂粉末。可选有现有商用产品。所述的泵送剂优选长沙芙蓉区鹏广建材有限公司的PG-B型高效泵送剂。本专利技术中，在优选的组分，混凝土的强度和和易性进一步提高，优选比例下的混凝土特别适合坡度为60°及以上、高度高于20m及以上边坡的防护。所述的根系穿透孔混凝土，孔隙率为15％-40％。所述的根系穿透孔混凝土，强度为10～16MPa；坍落度为80-150mm。坡度大于70°的坡面，所述的根系穿透孔隙混凝土的各组分的重量份为：水，其中水灰比为0.3-0.4。目标孔隙率为15～25％。作为优选，孔隙混凝土基底层的厚度为60～100mm。孔隙混凝土基底层的强度大于或等于2MPa后再填充碱性改良营养土。作为优选，所述的碱性改良营养土中，沙壤土的含水率为5％-10％，有机质的含水率不大于15％。作为优选，所述的碱性改良营养土中，所述的有机质为植物纤维，例如锯末。进一步优选，所述的有机质经腐熟发酵处理效果会更好。腐熟发酵的方法可采用常用堆放发酵方法。作为优选，所述的绿化添加剂A由硫磺粉、硝化细菌、硫化细菌、缓释复合肥、保水剂、引气剂、秸秆发酵剂组成。本专利技术中加入了硝化细菌、硫化细菌和秸秆发酵剂，为种植土提供了大量的微生物，微生物在吞噬硫磺粉的过程中形成酸性物质，与水泥水化反应产生的碱性物质进行中和，持续改善种植土中的碱性环境，并且秸秆发酵剂还可以加快有机质的腐化进程，为植物生长提供持续肥力。进一步优选，所述的绿化添加剂A中，各成分的重量份为：硫磺粉2-8份、硝化细菌2-8份、硫化细菌1-4份、缓释复合肥1-3份、保水剂1-3份、引气剂1-3份、秸秆发酵剂0.5-2份。更进一步优选，所述的绿化添加剂A中，硫磺粉4份、硝化细菌2份、硫化细菌2份、缓释复合肥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态喷锚护坡方法，其特征在于，坡面经整理后喷射根系穿透孔隙混凝土形成孔隙混凝土基底层，在孔隙混凝土基底层的孔隙中填充碱性改良营养土后再喷射水泥增强碱性改良复合种植土，形成绿化面层，最后经养护处理；所述的根系穿透孔隙混凝土包含碎石、水泥、硅粉、粉煤灰、沙子、泵送剂、保坍剂、减水剂和水；所述的根系穿透孔隙混凝土中，各组分的重量份为：

【技术特征摘要】
1.一种生态喷锚护坡方法，其特征在于，坡面经整理后喷射根系穿透孔隙混凝土形成孔隙混凝土基底层，在孔隙混凝土基底层的孔隙中填充碱性改良营养土后再喷射水泥增强碱性改良复合种植土，形成绿化面层，最后经养护处理；所述的根系穿透孔隙混凝土包含碎石、水泥、硅粉、粉煤灰、沙子、泵送剂、保坍剂、减水剂和水；所述的根系穿透孔隙混凝土中，各组分的重量份为：水，其中水灰比为0.3-0.4；所述的碱性改良营养土包含沙壤土、有机质和绿化添加剂A；所述的碱性改良营养土，各组分的重量份为：沙壤土80-200份；有机质5-10份；绿化添加剂A1-6份；所述的水泥增强碱性改良复合种植土包括沙壤土、水泥、硅粉、石膏粉、粘合剂、有机质、植物种子和绿化添加剂B；所述的水泥增强碱性改良复合种植土，各组分的重量份为：沙壤土80-200份；水泥2-5份；硅粉0.5-2.5份；石膏粉0.5-2.5份；粘合剂0.1-0.5份；有机质5-10份；植物种子1-4份；绿化添加剂B1-4份；所述的绿化添加剂A和绿化添加剂B独自选自硫磺粉、硝化细菌、硫化细菌、缓释复合肥、保水剂、引气剂、秸秆发酵剂中的至少一种。2.如权利要求1所述的生态喷锚护坡方法，其特征在于，坡度在60～70°的坡面，所述的根系穿透孔隙混凝土的各组分的重量份为：坡度大于70°的坡面，所述的根系穿透孔隙混凝土的各组分的重量份为：水，其中水灰比为0.3-0.4。目标孔隙率为15～25％。3.如权利要求1或2所述的生态喷锚护坡方法，其特征在于，碎石的粒径为10-19mm；所述的硅粉的纯度不低于94％；粉煤灰等级为二级；所述的沙子为中粗河沙；所述的保坍剂为东方雨虹聚羧酸系CR-P102系列保坍剂；减水剂为聚羧酸系减水剂。4.如权利要求1所述的生态喷锚护坡方法，其特征在于，当坡面坡度大于70度，水泥增强与碱性改良客土喷播复合种植土，包括以下重量份的成分：沙壤土100份；水泥4-5份；硅粉2-2.5份；石膏粉2-2.5份；粘合剂0.4-0.5份；有机质9-10份；植物种子1-4份；绿化添加剂B3-4份。本发明中，该优选的复合营养土，适用于现有技术难于防护的高坡度坡面的防护。5.如权利要求1或4所述的生态喷锚护坡方法，其特征在于，所述的绿化添加剂A和绿化添加剂B均由硫磺粉、硝化细菌、硫化细菌、缓释复合肥、保水剂、引气剂、秸秆发酵剂组成。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小勇，肖益，许波，
申请(专利权)人：湖南中大园林环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43