采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，包括以下步骤：确定回填土区域的土壤参数；根据所述土壤参数筛选出包括粉煤灰、石灰石和硅酸盐水泥的固结材料，同时确定固结材料中各组分的用量；将所述固结材料与混合肥、生物炭、腐殖酸混合均匀，粉碎后造粒，得到土壤改良剂；将所述土壤改良剂施撒于回填土区域，调控土壤的理化状态；在回填土区域种植替代植物，构建区域杂草抑制体系。本发明专利技术实现了植物生长与土壤质量相互促进，不仅能够改善土壤质量，避免回填土区域的塌陷和板结，降低土壤环境危害，而且能够抑制杂草生长，构建区域杂草抑制体系。构建区域杂草抑制体系。

【技术实现步骤摘要】
采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法


[0001]本专利技术属于生态修复
，具体涉及一种采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法。

技术介绍

[0002]一般输变电工程施工完成后需要进行土方回填，这种土称为回填土。回填土对区域内的环境质量、动植物和人类健康有着重要影响。而输变电工程回填区域往往杂草丛生，景观性差的同时给电力设施的维护工作带来不便。
[0003]由于施工工期、投入等条件的限制以及不良地质条件的影响，回填土的质量往往达不到标准要求，而人工压实回填土又会影响工期，增加施工成本，所以回填土的质量往往会受到影响并导致地表不均匀沉降、塌陷等工程事故。
[0004]目前对于回填土的处理方法主要有预压加固、强夯、水泥土搅拌桩、灌浆等，但由于输变电工程的选址、回填土过度处理的问题，导致回填土加固处理工程操作麻烦、造价偏高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，实现了植物生长与土壤质量相互促进，不仅能够改善土壤质量，避免回填土区域的塌陷和板结，降低土壤环境危害，而且能够抑制杂草生长，构建区域杂草抑制体系。
[0006]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0007]采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，包括以下步骤：
[0008]确定回填土区域的土壤参数；
[0009]根据所述土壤参数筛选出包括粉煤灰、石灰石和硅酸盐水泥的固结材料，同时确定固结材料中各组分的用量；
[0010]将所述固结材料与混合肥、生物炭、腐殖酸混合均匀，粉碎后造粒，得到土壤改良剂；
[0011]将所述土壤改良剂施撒于回填土区域，调控土壤的理化状态；
[0012]在回填土区域种植替代植物，构建区域杂草抑制体系。
[0013]进一步的，所确定的回填土区域的土壤参数包括含水率、比重、粘粒含量、粉粒含量、沙粒含量和pH。
[0014]进一步的，所述固结材料中各组分用量的确定方法包括：基于所述土壤参数，采用3d无侧限抗压强度和应力应变关系为指标，利用响应面分析方法进行固结材料组分含量的优化。
[0015]进一步的，所述固结材料中，粉煤灰占土壤改良剂干重15％
‑
30％，石灰石占土壤改良剂干重13％
‑
20％，硅酸盐水泥占土壤改良剂干重15％
‑
20％。
[0016]进一步的，所述混合肥占土壤改良剂干重10％
‑
20％，所述混合肥包括质量比为3:1的有机肥和无机肥，所述有机肥为粉碎后的植物秸秆，所述无机肥为尿素、过磷酸钙和磷酸二氢钾按照质量比1:2:3混合得到。
[0017]进一步的，所述生物炭占土壤改良剂干重15％
‑
25％，所述腐殖酸占土壤改良剂干重4％
‑
8％。
[0018]进一步的，所述土壤改良剂的用量与土壤紧实度满足以下线性关系：
[0019]S＝(0.53m+0.38)/1000
[0020]式中，S为土壤紧实度，单位为g/cm3，m为土壤改良剂的用量，单位为kg/m3；
[0021]所述土壤紧实度与植物根系长度满足的关系公式为：
[0022]L＝
‑
1.31S2+4.9S
‑
1.99
[0023]式中，L为植物根系长度，单位为cm。
[0024]进一步的，所述土壤改良剂的施撒方法包括：将回填土区域的土壤浅翻5
‑
8cm，然后撒面。
[0025]进一步的，所述土壤改良剂施撒于回填土区域后调控土壤的理化状态满足：有机质含量为1％
‑
3％，含水率为40％
‑
60％，pH为5.2
‑
6.8。
[0026]进一步的，所述替代植物包括爬地柏、小冠花、百喜草和早熟禾。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028](1)本专利技术通过确定回填土区域的土壤参数，根据土壤参数筛选出包括粉煤灰、石灰石和硅酸盐水泥的固结材料，同时确定固结材料中各组分的用量，进而制备出土壤改良剂，土壤改良剂的施用在加固回填土区域的同时，能够调控土壤的理化状态，改善土壤质量，避免回填土区域的塌陷和板结，降低土壤环境危害，使其能适应替代植物的生长；
[0029](2)本专利技术通过在回填土区域种植替代植物，增加了物种的多样性，抑制了杂草生长，构建出区域杂草抑制体系，在回填土区域景观品质提高的同时，建立了回填土区域环境的植物群落，防止杂草重新入侵，经济有效和可持续地控制了杂草；
[0030](3)本专利技术采用土壤改良和植物替代技术协同进行回填土区域的生态修复，实现了植物生长与土壤质量相互促进，其中，土壤改良剂与土壤干重的最佳掺入比为3％
‑
8％，相比于传统“三合土”和“水泥搅拌桩技术”，综合经济节省单价约为12元/m3‑
18元/m3；同时，植物替代的方法控制回填土区域的杂草生长，能够降低工程前期土方夯实的成本，降低了输变电工程后期的维护成本，经济效益明显。
具体实施方式
[0031]下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0032]实施例1
[0033]本实施例选取南通市如东县某地回填土区域，采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复，方法步骤如下：
[0034]步骤1、取回填土区域的土壤，按照《土工试验方法标准》(GB/T50123
‑
1999)进行物理试验，确定回填土区域的各项土壤参数，结果如下表1。
[0035]表1土壤参数表
[0036][0037]按照相关岩土力学相关定义，根据表1可判定该土壤属于盐渍土。为保证严谨性和科学性，采取相应的调质材料对土壤中对应参数进行调整，达到控制变量的目的。
[0038]步骤2、根据所述土壤参数筛选出包括粉煤灰、石灰石和硅酸盐水泥的固结材料，采用3d无侧限抗压强度和应力应变关系为指标，利用响应面分析方法进行固结材料组分含量的优化，确定固结材料中各组分的用量为：粉煤灰占土壤改良剂干重20％，石灰石占土壤改良剂干重13％，硅酸盐水泥占土壤改良剂干重15％。
[0039]步骤3、将固结材料与混合肥、生物炭、腐殖酸混合均匀后充分粉碎，置于造粒机中，使用造粒粘结剂喷洒造粒得到土壤改良剂。
[0040]其中，混合肥占土壤改良剂干重20％，混合肥由质量比为3:1的有机肥和无机肥混合得到，有机肥为粉碎后的植物秸秆，无机肥为尿素、过磷酸钙和磷酸二氢钾按照质量比1:2:3混合得到。
[0041]其中，生物炭占土壤改良剂干重25％，所述腐殖酸选用黄腐酸，占土壤改良剂干重7％。
[0042]步骤4、将回填土区域的土壤浅翻5
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定回填土区域的土壤参数；根据所述土壤参数筛选出包括粉煤灰、石灰石和硅酸盐水泥的固结材料，同时确定固结材料中各组分的用量；将所述固结材料与混合肥、生物炭、腐殖酸混合均匀，粉碎后造粒，得到土壤改良剂；将所述土壤改良剂施撒于回填土区域，调控土壤的理化状态；在回填土区域种植替代植物，构建区域杂草抑制体系。2.根据权利要求1所述的采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，其特征在于，所确定的回填土区域的土壤参数包括含水率、比重、粘粒含量、粉粒含量、沙粒含量和pH。3.根据权利要求1所述的采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，其特征在于，所述固结材料中各组分用量的确定方法包括：基于所述土壤参数，采用3d无侧限抗压强度和应力应变关系为指标，利用响应面分析方法进行固结材料组分含量的优化。4.根据权利要求1所述的采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，其特征在于，所述固结材料中，粉煤灰占土壤改良剂干重15％
‑
30％，石灰石占土壤改良剂干重13％
‑
20％，硅酸盐水泥占土壤改良剂干重15％
‑
20％。5.根据权利要求1所述的采用土壤改良与植物替代进行回填土区域生态修复的方法，其特征在于，所述混合肥占土壤改良剂干重10％
‑
20％，所述混合肥包括质量比为3:1的有机肥和无机肥，所述有机肥为粉碎后的植物秸秆，所述无机肥为尿素、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮，徐帆，祝建中，沈文韬，汪存石，朱秋子，林冬阳，朱姣，范舟，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：