本发明涉及山地边坡护坡技术领域，具体涉及山体护坡基质强化剂、山体强化护坡基质和山地边坡的强化方法。
背景技术：
护坡指的是为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各自铺砌和栽种的统称。由于护坡承重压力大等原因，随着护坡使用时间的延长，护坡会出现破坏问题，常需要二次强化。
现有技术在滨海山地山体护坡破坏的位置进行修复的传统做法是：采用喷锚进行全封闭式的垒石防护或混凝土防护。这种刚性防护虽然稳定了滨海山地边坡，但也造成了生态失衡、视觉污染等一系列严重的环境问题。因为滨海山地所处的极其复杂的环境，当前技术在进行滨海山地山体护坡破坏防治中，仍处于空白的研究领域。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种山体护坡基质强化剂、山体强化护坡基质和山地边坡的强化方法，本发明提供的山体护坡基质强化剂用于滨海山地岩石坡面和硬质喷植土地等绿化困难的地带，使其得以恢复自然生态保护环境和景观美化为目的的绿化成为可能，能够实现滨海山地岩石边坡较为完美的防护。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种山体护坡基质强化剂，包括以下质量份的组分：1～10份团粒剂、0.5～5份城市污泥、2～5份保湿剂、1～4份驴粪、1～5份缓释肥、5～15份萤石、10～15份真菌、5～8份ph调节剂、5～15份珍珠岩和5～8份草木灰。
优选的，所述团粒剂为聚丙烯类团粒剂；
所述保湿剂为聚丙烯酸钠类高吸水树脂；
所述ph调节剂为松针土；
所述真菌为刺孢小克银汉菌或黄孢原毛平革菌或地表球囊霉菌；所述真菌以菌悬液的形式提供，所述菌悬液的浓度为5～8×105cfu/ml。
本发明提供了一种山体强化护坡基质，包括以下质量份的组分：100份砂壤土、6.5～10份水泥、5份有机质和1～5份上述技术方案所述的山体护坡基质强化剂；所述砂壤土中含有植物种子。
优选的，当所述山体强化护坡基质用作护坡基层时，所述山体强化护坡基质包括以下质量份的组分：100份砂壤土、8～10份水泥、5份有机质和1～5份山体护坡基质强化剂；
当所述山体强化护坡基质用作护坡表层时，所述山体强化护坡基质包括以下质量份的组分：100份砂壤土、6.5～7.5份水泥、5份有机质和5份的山体护坡基质强化剂。
优选的，所述砂壤土中砂粒含量≤5wt.％，粒径≤8mm，含水量≤20wt.％。
优选的，所述植物种子包括乔木种子、灌木种子和草木种子；
所述乔木种子为刺槐种子、臭椿种子、火炬树种子和栎树种子；
所述灌木种子为多花花木兰种子、小叶胡枝子种子、紫穗槐种子和火棘种子；
所述草木种子为紫花苜宿种子、白三叶种子、中华结缕草种子、长蕊石头花种子和多花筋骨草种子。
优选的，所述有机质为青啤啤酒糟、醋渣或植物秸秆发酵物。
本发明还提供了一种山地边坡的强化方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述山体强化护坡基质的基层组分与水混合，得到基层浆料；将所述基层浆料喷植于待强化的山地边坡的坡面上，得到强化护坡基层基质；
将上述技术方案所述山体强化护坡基质的表层组分与水混合，得到表层浆料；将所述表层浆料喷植于所述强化护坡基层基质的表面。
优选的，所述喷植时，喷头与坡面的垂直线间的夹角≤10°，与坡面的垂直距离为0.6～1.0m；所述喷植时，输出压力≥0.1mpa。
优选的，喷植所述基层浆料喷植前，还包括：对待强化的山地边坡进行坡面修整，在修整后坡面铺设安装生态镀锌土工网和铆钉；
喷植所述表层浆料后，还包括：对强化基质进行养护；所述养护具体为：在强化基质表面加盖无纺布，且每天在基质表面洒水；所述养护的时间为2个月。
本发明提供了一种山体护坡基质强化剂，包括以下质量份的组分：1～10份团粒剂、0.5～5份城市污泥、2～5份保湿剂、1～4份驴粪、1～5份缓释肥、5～15份萤石、10～15份特定真菌、5～8份ph调节剂、5～15份珍珠岩和5～8份草木灰。
具体实施方式
本发明提供了山体护坡基质强化剂，包括以下质量份的组分：1～10份团粒剂、0.5～5份城市污泥、2～5份保湿剂、1～4份驴粪、1～5份缓释肥、5～15份萤石、10～15份真菌、5～8份ph调节剂、5～15份珍珠岩和5～8份草木灰。
本发明提供的山体护坡基质强化剂主要用于滨海山地岩石坡面和硬质喷植土地等绿化困难的地带，使其得以恢复自然生态保护环境和景观美化为目的的绿化成为可能，能够实现滨海山地岩石边坡较为完美的防护。并且，本发明提供的山体护坡基质强化剂可应用于滨海山地高陡岩质边坡的绿化治理，它的使用不但降低了施工难度保证工程的可操作性原则及边坡绿化治理的整体效果，同时解决了滨海山地岩石边坡的浅层防护问题，真正实现了滨海山地边坡防护和绿化两大功能的完美结合。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括1～10份团粒剂，进一步优选为2～5份。在本发明中，所述团粒剂优选为聚丙烯类团粒剂；本发明对所述聚丙烯类团粒剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括0.5～5份城市污泥，进一步优选为1～3份。在本发明中，所述城市污泥作为强化剂的基体材料，既实现了废物利用，又实现了边坡固定防护。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括2～5份保湿剂，进一步优选为2.5～3份。在本发明中，所述保湿剂优选为聚丙烯酸钠类高吸水树脂。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括1～4份驴粪，进一步优选为3～4份。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括1～5份缓释肥，进一步优选为2～3份。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括5～15份萤石，优选为10～15份，进一步优选为10～12份。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂优选包括10～15份真菌。在本发明中，所述真菌为刺孢小克银汉菌或黄孢原毛平革菌或地表球囊霉菌；所述真菌以菌悬液的形式提供，所述菌悬液的浓度为5～8×105cfu/ml。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括5～8份ph调节剂(松针木)，进一步优选为6～7份。在本发明中，所述ph调节剂优选为松针土。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括5～15份珍珠岩，进一步优选为6～12份，更优选为10～12份。在本发明中，所述珍珠岩配合萤石作为护坡基质的集体材料，以颗粒形式提供，在用于边坡强化时，颗粒间的接触保证空气的流通。
以质量份计，本发明提供的山地护坡基质强化剂包括5～8份草木灰，优选包括6～7份。在本发明中，草木灰能够促进种子发芽，提高土温，保持疏松通气状态，促使种子提前发芽，而且长出的苗整齐、健壮，成苗率高；还能促进生根，减轻病虫害，防止落叶；抑制作物病虫害。
本发明提供的强化剂能够改善土壤结构，促进的氧的供给，能非常有效的在土壤中产生空气化合，为幼苗根系建立，水份及营养物质渗透吸收起到重要作用；能中和因水泥添加带来的严重碱性，调节基材ph值，降低水化热；增加基材空隙率，提高透气性；改变基材变形特性，使其不产生龟裂；提供土壤微生物和有机菌，有利于加速基材的活化。
本发明提供的强化剂稳定了滨海山地边坡的同时不会造成了生态失衡、视觉污染等一系列严重的环境问题；并且适用于滨海山地极其复杂的环境。
本发明对所述山体护坡基质强化剂的制备没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的组合物的混合制备即可。
本发明提供了一种山体强化护坡基质，包括以下质量份的组分：100份砂壤土、6.5～10份水泥、5份有机质和1～5份上述技术方案所述的山体护坡基质强化剂；所述砂壤土中含有植物种子。
以质量份计，本发明提供的山体强化护坡基质包括100质份砂壤土；所述砂壤土含有植物种子。在本发明中，所述植物种子优选包括乔木种子、灌木种子和草木种子。所述乔木种子优选为刺槐种子、臭椿种子、火炬树种子和栎树种子；以待强化的坡面的面积计，所述刺槐种子的用量优选为14g/m2，臭椿种子用量优选为15g/m2，所述火炬树种子的用量优选为14g/m2，所述栎树种子的用量优选为12g/m2。所述灌木种子优选为多花花木兰种子、小叶胡枝子种子、紫穗槐种子和火棘种子；以待强化的坡面的面积计，所述多花花木兰种子的用量优选为7g/m2，小叶胡枝子种子用量优选为3g/m2，所述紫穗槐种子的用量优选为12g/m2，所述火棘种子的用量优选为10g/m2。所述草木种子优选为紫花苜宿种子、白三叶种子、中华结缕草种子、长蕊石头花种子和多花筋骨草种子；以待强化的坡面的面积计，所述紫花苜宿种子的用量优选为5g/m2，白三叶种子用量优选为4g/m2，所述中华结缕草种子的用量优选为5g/m2，所述长蕊石头花种子的用量优选为4g/m2，所述多花筋骨草种子的用量优选为3g/m2。本发明选用特定的植物种子，能够适应滨海山地环境，快速生长起到防护作用。
在本发明中，所述砂壤土中砂粒含量优选≤5wt.％，粒径优选≤8mm，含水量优选≤20wt.％。
以质量份计，本发明提供的山体强化护坡基质优选包括6.5～10份水泥。当所述山体强化护坡基质用作护坡表层时，所述水泥的用量为6.5份；当所述山体强化护坡基质用作护坡表层时，所述水泥的用量为10份。在本发明中，所述水泥的ph值优选为7～8；本发明对所述水泥的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。
在本发明中，当所述山体强化护坡基质用作护坡基层时，所述山体强化护坡基质优选包括以下质量份的组分：100份砂壤土、8～10份水泥、5份有机质和1～5份山体护坡基质强化剂；当所述山体强化护坡基质用作护坡表层时，所述山体强化护坡基质优选包括以下质量份的组分：100份砂壤土、6.5～7.5份水泥、5份有机质和1～5份的山体护坡基质强化剂。
以质量份计，本发明提供的山体强化护坡基质优选包括5份有机质；所述有机质优选为青啤啤酒糟、醋渣或植物秸秆(稻壳、秸秆、稻草)发酵物；对发酵方式没有特殊要求。在本发明中，所述植物秸秆发酵物的添加能够提高土壤中微生物量和提高土壤中微生物的活性，并在一定程度上也使得土壤中酶活性有了一定程度的提高，利于形成一定的团粒结构，引起土壤中有机碳，全碳、磷钾，以及速效碳、磷、钾的增加。
本发明提供的山体强化护坡基质采用特定组成的砂壤土，配以合理用量的水泥、有机质和前述强化剂，喷植在滨海山体坡面上，能够形成具有一定强度的强化护坡基质。此基质凝固之后有一定的力学强度，不龟裂，不冲刷，不流失，适用于各种岩石边坡护坡绿化，能解决其他方法解决不了的滨海山地山体护坡破坏的问题。
采用本发明的护坡基质对山体进行护坡强化，首先，强化护坡基质能阻止雨水集中进入坡体，进而能防止因雨水进入造成的坡体坍塌灾害。第二，还能对滨海山地风化坡面的岩石加速风化有防止作用，可以有效的防止因加速风化造成的坡面伤害。第三，不流失，不垮塌。该护坡基质凝固后强度可达到0.3兆帕，能抵抗暴雨的冲刷。
本发明还提供了一种山地边坡的强化方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述山体强化护坡基质的基层组分与水混合，得到基层浆料；将所述基层浆料喷植于待强化的山地边坡的坡面上，得到强化护坡基层基质；
将上述技术方案所述山体强化护坡基质的表层组分与水混合，得到表层浆料；将所述表层浆料喷植于所述强化护坡基层基质的表面。
本发明所述强化方法适用于滨海山地的山体边坡强化。
在本发明中，喷植优选通过混凝土喷射机完成，基层和表层分别进行。从坡面由上之下进行喷护，先基层后表层，每次喷护单宽4～6m，高度3～5米；喷植由大于12立方的空压机送风，采用干式喷浆法施工。
本发明将所述山体强化护坡基质的基层组分与水混合，得到基层浆料；将所述基层浆料喷植于待强化的山地边坡的坡面上，得到强化护坡基层基质。本发明对水的用量没有特殊要求，以便形成基层组分浆液即可；在本发明中，所述基层组分和水的相对用量，以水灰比(水分和水泥计)为0.4～0.5为宜。在本发明中，所述喷植厚度优选为8～9cm；所述喷植时，喷头与坡面的垂直线间的夹角优选≤10°，进一步优选与坡面垂直；所述喷头与坡面的垂直距离为0.6～1.0m；所述喷植时，输出压力≥0.1mpa，进一步优选为0.5～5mpa。在本发明中，所述喷植优选采用自下而上的方式进行，优选先对凹陷部分喷植；喷植过程喷头的俄移动路线优选为s形后螺旋上升形。所述喷植前，本发明优选用水进行坡面喷淋，以促使喷射生态强化护坡基质与基面连接紧密。
本发明将上述技术方案所述山体强化护坡基质的表层组分与水混合，得到表层浆料；将所述表层浆料喷植于所述强化护坡基层基质的表面。本发明对水的用量没有特殊要求，能够形成混合浆液，便于喷浆即可。本发明优选在基层喷植结束8h内进行表层喷植。在本发明中，所述喷植厚度优选为1～2cm；所述喷植时，喷头与坡面的垂直线间的夹角优选≤10°，进一步优选与坡面垂直；所述喷头与坡面的垂直距离为0.6～1.0m，以此距离喷植，以使得植物种子均匀分布；所述喷植时，输出压力≥0.1mpa，进一步优选为0.5～6mpa。在本发明中，所述喷植优选采用自下而上的方式进行，优选先对凹陷部分喷植；喷植过程喷头的俄移动路线优选为s形后螺旋上升形。所述喷植前，本发明优选用水进行坡面喷淋，同样促使喷射生态强化护坡表层基质与基层基质的粘结。
喷植所述基层浆料喷植前，本发明优选还包括：对待强化的山地边坡进行坡面修整，在修整后坡面铺设安装生态镀锌土工网和铆钉。
在本发明的实施例中，对待强化山地边坡进行坡面修整的具体实施方式为：
(一)清除植被结合部：清理坡面开口线以上原始边坡的接触面，清理宽度1.0～1.5m，以铲除原始边坡上植物枝干为准，对地下根茎无必要进行挖除，此部分作为工程与原坡面的过渡即植被结合部；
(二)破面修整处理：对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行击落，可先用电锤或风镐在凸出部位沿坡面钻出孔洞，然后用锤击落。对于明显凹进的地段，进行填补，可用风镐将需填补处凿出麻面，其深度不宜小于1cm，然后用高压风、水将其冲洗干净，最后用m7.5砂浆将其填平。
本发明通过坡面修整将待强化山地坡面中对施工有碍的一切障碍物清理干净。
在本发明的实施例中，在修整后坡面铺设安装生态镀锌土工网和铆钉的具体实施方式为：
采用电锤垂直于坡面钻孔，击入锚钉。锚钉采用φ10或φ12螺纹钢，长度30cm～60cm锚固，锚钉间距1m*1m；孔深20cm～50cm，锚杆外露10cm。坡体顶部为加强稳定，可用长60cm进行加密加长处理。锚钉稍上倾，与坡面夹角95～100°坡体部分岩石风化严重处，视情况锚钉进行加长，以锚钉击入坡体后稳定为准。按设计的锚钉规格、入岩深度、间距垂直于坡面配置好锚钉后，铺设加14#镀锌勾花铁丝网(网目5*5cm)。网片从植被结合部顶由上至下铺设，加筋网铺设要张紧，网间上下需进行不小于5cm的搭接，但所有网片之间应用18#铁丝绑扎牢固，在锚钉接触处也一并用18#铁丝与锚钉绑扎牢固。网片距坡面保持7cm的距离，否则用垫块支撑。
喷植所述表层浆料后，本发明优选还包括：对强化基质进行养护；所述养护具体为：在强化基质表面加盖无纺布，且每天在基质表面洒水；所述养护的时间为2个月。进一步具体为：在喷植施工结束后两天内，在基质表面加盖无纺布；一方面起到保墒、控温的作用，提高植物种子的出芽速度，二方面防止植物种子被风吹走和被飞禽啄食，提高植物种子出芽率和成活率。并且每天在基质表面洒水，通过安装喷(浇)灌系统，实行每天的均匀洒水养护；喷(浇)灌系统由蓄水池(如果有现存的水池、水塘、自来水供水管道，可以不建新的蓄水池)、主供水管道、供水支管、摇臂喷头、水龙头和控制阀组成。养护期间还应注意植物种子的出芽率和出芽均匀度，对局部出芽不齐和没有出芽的坡面要进行补植，当然也包括对栽培植物的成活率监测，及时更换或补种没有成活的苗木。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按照以下质量份配备原料：10份团粒剂(聚丙烯团粒剂)、5份城市污泥、4份保湿剂(聚丙烯酸钠高吸水树脂)、1份驴粪、5份缓释肥、15份萤石、10份地表球囊霉菌菌悬液(浓度为8×105cfu/ml)、5份松针土、6份珍珠岩和5份草木灰。
将各种组分混合，得到强化剂备用。
实施例2
按照以下质量份配备原料：5份团粒剂(聚丙烯团粒剂)、1份城市污泥、2份保湿剂(聚丙烯酸钠高吸水树脂)、4份驴粪、3份缓释肥、10份萤石、10份黄孢原毛平革菌(浓度为8×105cfu/ml)、6份松针土、10份珍珠岩和6份草木灰。
将各种组分混合，得到强化剂备用。
实施例3
按照实施例2的形式制备强化剂，区别在于，所用真菌为刺孢小克银汉菌。
实施例4
按照以下质量份配备基层基质原料：100份砂壤土、10份水泥、5份有机质和5份实施例1得到的强化剂。
按照以下质量份配备表层基质原料：100份砂壤土、6.5份水泥、5份有机质和5份实施例1得到的强化剂。
其中，砂壤土中砂粒含量为5wt.％，粒径≤8mm，含水量为20wt.％。
砂壤土中含有植物种子，以待强化的坡面的面积计，含有14g/m2刺槐种子、15g/m2臭椿种子、14g/m2火炬树种子、12g/m2栎树种子、7g/m2多花花木兰种子、3g/m2小叶胡枝子种子、12g/m2紫穗槐种子、10g/m2火棘种子、5g/m2紫花苜宿种子、4g/m2白三叶种子、5g/m2中华结缕草种子、4g/m2长蕊石头花种子和3g/m2。
应用例1
对边坡进行坡面修整，并铺设安装生态镀锌土工网和铆钉后，进行喷植：通过混凝土喷射机完成，基层和表层分别进行，所用强化剂和植物种子按实施例4中的要求进行。从坡面由上之下进行喷护，先基层后表层，每次喷护单宽4～6m，高度3～5米；喷植由大于12立方的空压机送风，采用干式喷浆法施工。
确保喷植厚度在8～9cm范围内；控制喷头与坡面的垂直，使得喷头与坡面的垂直距离为0.6m，输出压力为0.1mpa。并且喷植前，用水进行坡面喷淋。
基层喷植结束5h进行表层喷植，控制喷植厚度在1～2cm范围内；喷头与坡面的垂直线间的夹角≤10°，并且喷头与坡面的垂直距离为0.6～1.0m；输出压力≥0.1mpa，并且喷植前，用水进行坡面喷淋。
表层喷植施工结束后两天内，在基质表面加盖无纺布。并且每天在基质表面洒水。养护期间还应注意植物种子的出芽率和出芽均匀度，对局部出芽不齐和没有出芽的坡面要进行补植。
经其防护，提高绿化水平的同时，边坡稳固，并未再发生水土流失现象。可见，本发明提供的护坡基质，可以利用现有的国产设备进行施工，生产工艺简单；尤其该强化剂的运用，更能改善基材的理化性质，营造适宜植物生长的基质环境，达到边坡防护与生态修复的双重效果。
以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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。