专利名称：Bsc生物基质细骨料植生混凝土制备及施工方法
技术领域：
本发明属于生态恢复技术领域，具体是一种植被生态恢复基质材料制备及施工方法。
BSC生物基质细骨料植生混凝土制备及施工方法中，BSC是Bio-substrate concrete 的英文缩写，意为生物基质植生混凝土。本发明涉及到的植生混凝土概念，是一个广义混凝土概念，其包含了水泥、石子、加筋网等水泥混凝土材料，也同时包含土壤、种子、肥料、保水剂等植物生长基质和植物活体材料。
背景技术：
目前，随着生态恢复和环境保护的观念逐步深入人心，特别是哥本哈根气候峰会的召开，其所描述的严峻气候和生态环境，更是促使我国在节能减排和植被生态恢复工作加大力度进行技术创新和资金投入。我国在工程建设领域，每年因为新开工或修缮工程存在大量开挖山体、充填基础、矿区开采、水利修建等活动，因此造成大量的地表破损工作面， 严重破坏了施工地区原有的植被和生态环境，在遵循科学发展、可持续发展的原则下，这些工程在主体工程完成的同时必须初步完成植被生态恢复。我国在河岸、湖泊、公路、铁路、矿业废弃地等工程体植被生态恢复专有技术目前主要有客土喷播、生态袋堆砌、植生袋技术、椰棕毯等，这些技术中客土喷播因为能采用机械化施工可以极大提高施工效率，所以往往最受市场欢迎，其他技术虽各有长处但缺陷也比较明显。通用的普通客土喷播，限于工艺、原材料和设计思路，一般来说基质内水泥和石子混合量并不多，甚至没有，所以施工完成后植被长出前其抗流水和地表径流冲刷的能力很差，在南方山区或者降雨较多地区，经常会出现喷播工作完成后的一两星期内在喷播工作面产生地表水流冲蚀沟、局部坍塌现象，有的地方还会出现喷播完成一两年后出现冲蚀斑块等现象，这不只需要重新施工造成浪费，还极有可能造成工程体的不稳定，出现安全隐患。更重要的是，普通客土喷播完全不能抵抗流水体冲刷，在有过流水的河岸治理工程中完全不能适用。为使植生混凝土获得较强的抗地表径流冲刷能力和短时间内一定的过流水能力， BSC生物基质细骨料植生混凝土研发团队经过多次配方调试和工艺改进，在完成试验的同时在实际工程中完成小规模中试，最终获得较为稳定的混凝土配方和较为成熟施工工艺流程。BSC生物基质细骨料植生混凝土在施工完成后48小时内能形成较好坡面情况，可以抵抗暴雨冲袭，施工完成7天后，坡面能够抵抗大暴雨冲袭；施工完成7天后，土壤硬度可以到达3 ；施工完成14天后，可以经受洪水浸泡M-48小时不脱落不泡化，抗水流冲刷速度达到 3m/s ο
发明内容
本发明的目的在于提供一种植被生态恢复施工方法，包括如下步骤步骤一，根据施工地气候和立地条件调配适合的BSC生物基质活性菌剂；步骤二，对施工区域进行清理，使得坡面稳定并铺设高强度加筋土工材料；
3
步骤三，将富含水泥、石子(粒径在0. 5mm-l. 5mm)和BSC生物活性菌剂等添加剂的混合物基质采用干法或湿法浇注或喷射于高强度加筋材料和坡面上，简单养护至植被生态恢复。优选地，步骤二中，所述高强度加筋土工材料包括土工格室、铁丝网、三维土工网、 土工格栅等。优选地，步骤三中，所述生物基质包含如下组分BSC活性菌剂、石子、水泥、壤土、 草炭土、有机肥、种子、种苗或种球以及聚丙烯酰胺等。优选地，所述BSC活性菌剂中有效活性菌个数> 0. 5亿/g。优选地，步骤三中，所述水泥用量每平方米重量比可以达到-12%。优选地，步骤三中，所述石子用量每平方米重量比可以达到5^-30 ^本发明具有如下的有益效果(1)本发明方法的施工过程中加入数量较大的BSC生物活性菌剂，其生物活性个数> 0. 5亿/g，用以保证生态混凝土基质内部有足够活性，并且能够迅速分解枯枝败叶等腐殖质，为生态混凝土提供可持续有机肥料；BSC生物活性菌剂可以根据工程实施地的土壤和气候条件适当调整以适合当地实际情况。(2)本发明方法采用的高强度土工格室作为加筋材料，土工格室高度一般 5-20cm，可以有效存储较厚基质作为植被后续生长条件；采用的高强度铁丝网和土工格栅可以起到坚固加筋作用，保证生态混凝土韧性。(3)本发明在施工过程中加入大量石子(粒径5mm-15mm)，其每平米重量比在 5 % -30 %，在BSC生态混凝土建成初期就获得2-3的土壤硬度，可以充分抵抗降雨和地表径流冲刷，抵抗暴雨至大暴雨级别雨水冲刷。(4)本发明在施工过程中加入大量水泥，其每平米重量比在-12%,以保证在 BSC生态混凝土建成初期获得较强土壤韧性和粘结性，可以抵抗流水浸泡和水流冲刷，抗水流冲刷速度达3m/s。(5)本发明在施工完成后由高强土工格室、铁丝网、三维网、土工格栅等加筋材料和水泥、石子、土壤、有机肥料、草碳纤维等基质材料共同形成的生物基质植生混凝土层具有较好抗剪、抗拉伸和抗位移能力，能为施工工程面提供很好的工程保护和生态植被保护。(6)利用本发明的方法构建的植被可长时间覆盖在施工区域上，可抑制流水及地表径流对土壤的冲刷侵蚀，起到保持水土的作用，适用于边坡地表及亲水环境生态恢复施工。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1施工区域位于某市珠江支流西江城区段，该市地处亚热带地区，自然气候适宜，植物种类丰富，相对来说植被生态恢复难度较小，但年均降雨量达1700mm以上，要求施工完成后生态混凝土层迅速形成较强的韧性、抗流水和抗地表径流冲刷能力，以防建成后大雨冲刷和雨水浸泡导致滑坡或坍塌。
实施步骤一，清理沿江坡面，根据设计图纸铺设、安装和固定土工格室。实施步骤二，按施工地设计要求混拌生态混凝土基质，并按照以下顺序加入各种基材土壤、石子、草碳纤维、有机菌肥、BSC生物基质活性菌剂、种子、聚丙烯酰胺、水泥。实施步骤三，将混拌好的生态混凝土基质放入干法喷播系统和湿法浇注系统，在施工现场的不同部位分别采用浇注或者喷射方法，使其附着到已经安装稳定的土工格室上，喷射或浇注到设计厚度即可。实施步骤四，BSC生物基质细骨料植生混凝土初步建成后经过覆盖无纺布、浇水等简单园林养护至植物发芽并形成良好植被层，初步恢复植被生态。本案例实施效果在BSC生物基质细骨料植生混凝土初步建成后7天内，经受了日降雨达124mm的大暴雨冲袭，BSC生物基质细骨料植生混凝土表面无明显冲蚀沟，整体无任何滑坡或塌方现象。建成30天后，植物完全长出，植株高度15-20cm，植被覆盖率98%以上，完全达到初步恢复植被生态的要求。该生态混凝土工程建设完成后当年7月，该地区连续大雨导致江面水位上升，洪峰水位没过部分BSC生物基质细骨料植生混凝土，浸泡时间长达48小时，洪峰水流速度超过3m/s，洪水消退后，BSC生态混凝土层无明显水流冲蚀现象，无浸泡塌方或冲垮现象，洪水过后BSC生态混凝土层植被依然生长良好并且种类较为丰_ ο实施例2工程实施区域为某市市郊废弃采石场，该市位于我国西南地区，常年气候适宜， 植物种类繁多，但雨季常有暴雨侵袭，对基质层抗雨水和地表径流冲刷要求较高；又因为是废弃采石场，工作面坡度都在60-75度以上，要求BSC生态混凝土具有较好保水性。本实施例的步骤同实施例1，所不同之处在于工作面为废弃采石场的裸露边坡， 石质边坡，坡长较大，最长达60米，坡度较大，达到75°以上的高陡边坡不在少数，BSC生物基质细骨料植生混凝土层要求加厚，保水性能要求加强；实施步骤一，清理坡面，根据设计图纸铺设、安装和固定土工格室。实施步骤二，按施工地设计要求混拌生态混凝土基质，并按照以下顺序加入各种基材土壤、石子、草碳纤维、有机菌肥、BSC生物基质活性菌剂、种子、聚丙烯酰胺、水泥 ’聚丙烯酰胺分量较大实施步骤三，将混拌好的生态混凝土基质放入干法喷播系统，采用喷射方法，使其附着到已经安装稳定的土工格室上，喷射到设计厚度即可。实施步骤四，BSC生物基质细骨料植生混凝土初步建成后经过覆盖无纺布、浇水等简单园林养护至植物发芽并形成良好植被层，初步恢复植被生态。本案例实施效果在BSC生物基质细骨料植生混凝土初步建成后30天后，形成良好植被，覆盖率达到95%以上，植株高度15-20cm。该工程建成当年，西南地区遭遇百年大旱，但因设计和施工阶段加入较大量聚丙烯酰胺等保水材料，在次年春天返青效果良好，返青覆盖率90%以上，进入生长季后基本形成植被100%全覆盖。
权利要求
1.一种坡体植被生态恢复施工方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，根据工程实施地条件气候、土壤和立地条件调配适当的BSC生物基质活性菌剂；步骤二，对施工区域进行清理，使得坡面充分稳定并铺设和固定高强度加筋材料； 步骤三，将富含BSC生物活性菌剂等添加剂、水泥和石子(粒径在0. 5mm-l. 5mm)混合物的基质采用干法或湿法浇注或喷射于高强度加筋材料和坡面上，简单养护至植被生态恢Μ. ο
2.如权利要求1所述的BSC生物活性菌剂调配方法，包括菌种选择和单位面积用量计算等。
3.如权利要求2所述的生态恢复施工方法，其特征在于，步骤二中，所述高强度加筋材料包括高强度土工格室、土工铁丝网、土工格栅等。
4.如权利要求1所述的生态恢复施工方法，其特征在于，步骤三中，所述生物基质包含如下组分壤土、石子、水泥、BSC活性菌剂、草炭土、有机肥、种子、种苗或种球以及聚丙烯酰胺等。
5.如权利要求3所述的地表生态恢复施工方法，其特征在于，所述BSC活性菌剂中有效活性菌个数>0.5亿/g。
6.如权利要求1所述的地表生态恢复施工方法，其特征在于，步骤三中，所述水泥用量每平方米重量比可以达到_12%。
7.如权利要求1所述的地表生态恢复施工方法，其特征在于，步骤三中，所述石子用量每平方米重量比可以达到5% -30%。
全文摘要
本发明公开一种采用活性生物菌剂提高植生混凝土硬度和抗水流冲蚀能力的坡体绿化方法，属于环境保护的生态恢复技术领域，特别涉及要求有较强抗水流、雨水和地表径流冲刷的河道、航道、小流域、水库水源地的坡岸、山体、公路、铁路等土质坡体工程面。本发明通过根据施工地的实际情况分析调配适合的BSC生物活性菌剂和高比例的水泥、石子用量，使得植生混凝土能建成后即具有较强抗水流冲蚀能力和较高硬度，能迅速长出植株取得生态恢复效果，施工完后，7天后BSC细骨料植生混凝土硬度能达到3-5MPa，抗水流速度达3m/s以上，30天内植被覆盖率达到95％以上，能完全克服普通客土喷播建植初期不抗水流冲蚀的弱点。
文档编号E02D17/20GK102337744SQ201010231358
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者吴金栋, 李海礁, 薛春明, 袁彬鸿 申请人:吴金栋, 李海礁, 薛春明, 袁彬鸿