用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法，用生態(tài)混凝土、沙子、碎石和水按照一定比例混合后進行澆制，內(nèi)設(shè)植生通道，并可在砌塊之間彼此相交，相互貫通，堆砌后最終形成一個網(wǎng)狀的，連續(xù)的，可填充綠化植生基材及布設(shè)滴灌或滲灌管道的通道系統(tǒng)；該植生堆砌既具有傳統(tǒng)的漿砌片石法所具有的工程防護作用又具有掛網(wǎng)客土噴混植生法所具有的生態(tài)固坡護坡及景觀營造效果，并可模塊化操作與即時綠化，彌補了漿砌片石法和掛網(wǎng)客土噴混植生法存在的不足，可有效阻止基材滑落、防雨水沖刷、便于施工養(yǎng)護等諸多優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于道路邊坡、裸露山體、河道堤岸等生態(tài)修復(fù)與防護，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊，更具體地說，涉及一種以生態(tài)混凝土、砂、碎石為基本澆注材料，內(nèi)設(shè)植生通道，可模塊化操作與即時綠化的植生砌塊的預(yù)制及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是個多山的國家，山地、丘陵和比較崎嶇的高原總面積約占國土面積的三分之二。同時，我國是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國家，水土流失面積超過國土面積的一半。山地的農(nóng)業(yè)開發(fā)以及各種工程，如公路、鐵路、水利、礦山及工業(yè)民用建筑等的大規(guī)模建設(shè)，會造成一系列的環(huán)境問題，其中最突出的就是破壞了當?shù)卦兄脖唬纬闪舜笠?guī)模的不同程度裸露的損毀邊坡。這些邊坡的存在進一步增大了水土流失、滑坡、泥石流的發(fā)生頻率，也造成局部小氣候的惡化及生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性的破壞。
[0003]對于這些問題，以往通常采用單純的工程防護，如漿砌片石、噴錨防護等，這些工程措施產(chǎn)生了較好的防護效果，但卻存在耗能大、成本高、植物景觀效果差、不可持續(xù)等缺陷，難以在根本上實現(xiàn)環(huán)境治理與生態(tài)防護的雙重目標。基于此，人們在邊坡治理的實踐中，開始重視利用植物的固坡護坡作用，在裸露坡面進行植被恢復(fù)及生態(tài)防護。
[0004]目前，應(yīng)用最廣最為典型的邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)是掛網(wǎng)客土噴混植生法。該法是利用流體力學(xué)原理把種子、客土、粘結(jié)劑、肥料、礱糠灰、保水劑、草炭土、草纖維、木纖維和水按一定比例混合調(diào)制成植生基材，通過噴播機直接噴射附著到邊坡上，形成一定厚度的客土層，并使植物在客土層上生長的一種強制綠化法。該技術(shù)植生基材的固定附著及其肥力持續(xù)均衡地供應(yīng)是成功的關(guān)鍵。良好的植生基材既要具備一定的強度以便固附、保護坡面和抵抗雨水沖刷，又要具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。
[0005]該技術(shù)源于日本，我國從上世紀九十年代末引進相關(guān)技術(shù)。目前，該方法已在全國范圍內(nèi)廣泛推廣使用。在十多年來的工程實踐中，采用該方法進行了大量道路邊坡、采石場等裸露坡面的生態(tài)修復(fù)。但是，在具體應(yīng)用過程中，由于部分坡面開挖不合理及施工期間雨水過多等原因，出現(xiàn)了一些掛網(wǎng)客土噴混植生方法本身難以克服的問題及缺陷，如:(I)坡面過于陡峭，坡比大于1: 0.75，普通噴播技術(shù)難以牢固地附著噴播基材；(2)坡面開挖不平整，普通噴播掛網(wǎng)難以貼緊坡面；(3)華南地區(qū)雨季較長，瞬時雨量較大，對于雨季施工具有一定的困難，沖刷嚴重；(4)坡面附著基材肥力供應(yīng)不持久，植被易退化，不利于植被的長期穩(wěn)定生長和演替。這些缺陷的存在直接影響到坡面穩(wěn)定性、固坡護坡效果與生態(tài)景觀，并且難以通過方法本身的技術(shù)改進來克服。
[0006]為此，本專利針對傳統(tǒng)邊坡工程防護法——漿砌片石法及當前應(yīng)用最廣的掛網(wǎng)客土噴混植生法存在的不足，提供一種既具有漿砌片石法所具有的工程防護作用又具有掛網(wǎng)客土噴混植生法所具有的生態(tài)固坡護坡及景觀效果，并可模塊化操作與即時綠化的生態(tài)混凝土預(yù)制植生砌塊。該植生砌塊具有阻止基材滑落、防雨水沖刷、便于施工養(yǎng)護、兼具工程防護與生態(tài)防護之優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于道路邊坡、裸露山體、河道堤岸等生態(tài)修復(fù)與防護，應(yīng)用前景廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種適用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的生態(tài)混凝土預(yù)制植生砌塊，具有阻止基材滑落、防沖刷、便于施工養(yǎng)護等優(yōu)點，既具有漿砌片石的工程防護作用又具有掛網(wǎng)客土噴混植生的生態(tài)防護效果。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊，是在一個特制的模具里，用生態(tài)混凝土、沙子、碎石和水按照一定比例混合后進行澆制的，其結(jié)構(gòu)特征及預(yù)制、使用方法如下:
[0010]1、整個預(yù)制植生砌塊呈正方體或長方體，具有6個規(guī)則的正方形或長方形側(cè)面⑵。
[0011]2、在立方體砌塊的兩個相對的面之間設(shè)置一個中空的植生通道(I)，植生通道
(I)呈圓形、長方形或正方形，整個砌塊設(shè)2-3條植生通道(I)。
[0012]3、當植生砌塊堆砌時，植生通道(I)在立方體砌塊中彼此相交，相互貫通，砌塊堆砌后可形成一個網(wǎng)狀的，連續(xù)的，可填充綠化植生基材及布設(shè)滲灌管道的通道系統(tǒng)。
[0013]4、為使該砌塊具有上述結(jié)構(gòu)特征，預(yù)制澆筑時，需先制作一個立方體模具；該模具有如下結(jié)構(gòu)特征:上下兩面中空，其余四面(8)由活頁(10)相互鎖定而封閉，在澆筑后拆模時則可打開；封閉的四面(8)外壁均留有植生孔(9)，植生孔(9)呈圓形、長方形或正方形，以使可分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)穿過而形成2條植生通道(I);若需形成3條植生通道(I)，則先從中空的上下兩面插入I條圓柱型模棒或長方體模塊(11)，再從四面
(8)外壁的植生孔(9)相對插入相互分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)并相互抵緊，形成可拆卸的固定架構(gòu)。
[0014]5、立方體模具固定好后，即可用生態(tài)混凝土、碎石、砂、水調(diào)配的澆筑物料(3)進行澆制；物料質(zhì)量百分比為:生態(tài)混凝土 30?40 %、碎石10?30 %、砂20?30 %、水30?40% ;澆注2天后，拆開模具，覆蓋無紡布、稻草、小麥秸桿中的任何一種養(yǎng)護8?12天，期間每2天向覆蓋物灑水濕潤一次，以避免水分過快蒸發(fā)而使砌塊開裂；如遇陰雨天氣，則不用灑水；養(yǎng)護期滿后，揭開覆蓋物，停止灑水，再風(fēng)干一段時間，整個砌塊顏色變白后即可使用。
[0015]6、施工時，將預(yù)制好的植生砌塊沿著坡面走向堆砌起來，砌塊與砌塊之間上下左右對齊植生通道(I)，相互貫通；一邊施工一邊在植生通道(I)里面填充混配好的植生基材并點播喬、灌、草、藤、花植物種子或移栽、插播喬、灌、藤、花袋苗。
[0016]本發(fā)明所涉及的植生砌塊在預(yù)制澆筑時，采用生態(tài)混凝土的好處是，相對于一般混凝土，生態(tài)混凝土更適宜于植被生長。理由如下:
[0017](I) 一般混凝土堿性較強，pH在11?13之間，用這種材料制成植生砌塊，在其后的植生過程中則易釋放出堿性而造成燒種燒苗，影響生長；同時，釋放出的堿基易固定植生基材中的營養(yǎng)離子，成為不可給態(tài)，造成基材貧瘠化。而生態(tài)混凝土接近中性，pH在7.5?9之間，則能有效地避免上述弊端。
[0018](2)生態(tài)混凝土在凝固時，可形成一定的孔道，既可作為植物根系延伸的通道，亦可作為基材水分、養(yǎng)分運移和空氣流通的通道，有較好的通透性，有利于植物生長及營造更好的根際微環(huán)境，而普通混凝土則不具備這種特性。
[0019](3)生態(tài)混凝土與碎石、砂、水等調(diào)配及凝固后，除具有上述其它混凝土不具備的優(yōu)點外，還具有良好的強度，可滿足坡體工程防護的需要。
[0020]基于上述結(jié)構(gòu)特征及材質(zhì)特性的預(yù)制植生砌塊，具有以下功能特點及有益效果:
[0021](I)在植生過程中，砌塊沿坡面堆砌后，植生通道(I)彼此相對，相互貫通；一邊施工一邊在植生通道(I)里面填充混配好的植生基材，并點播喬、灌、草、藤、花植物種子或移栽、插播喬、灌、藤、花袋苗，可快速完成坡面綠化，在極短的時間內(nèi)呈現(xiàn)出良好的生態(tài)景觀，大大提聞了綠化效率。
[0022](2)在完成施工的護坡墻體內(nèi)部，砌塊植生通道(I)彼此相連，并均與坡面相通，不但為植生基材充填、固附提供了空間，亦為植物根系延伸提供了通道；隨著植物生長及根系發(fā)育，坡面植物長出來后，植物的根系通過植生通道(I)相互串聯(lián)，并深入坡面內(nèi)，甚至進入巖石縫隙，從而將整個坡面連為一體，具有非常好的護坡效果和景觀效果，植被覆蓋率高，植物群落易形成良性演替而不退化，生態(tài)效益好。
[0023](3)采用該植生砌塊進行坡面綠化，基材固附在植生通道(I)內(nèi)，很好地解決了掛網(wǎng)客土噴混植生所經(jīng)常遇到的基材滑落、雨水沖刷的問題。
[0024](4)該植生砌塊具有極好的涵養(yǎng)水分及防止坡面水分蒸發(fā)的能力，養(yǎng)護灌溉時，在坡面頂端澆水或植生通道(I)內(nèi)滲灌，水分可以從植生通道(I)相互浸潤，極少的用水就可以達到灌溉的目的，從而減少澆水養(yǎng)護的次數(shù)及數(shù)量，節(jié)約養(yǎng)護成本。
[0025](5)該植生砌塊非常規(guī)則，極易施工，并可根據(jù)不同的坡面狀況預(yù)制一系列的規(guī)格產(chǎn)品，可節(jié)約施工成本，加快施工進度。
[0026]本發(fā)明較好的技術(shù)方案可以是:對于坡比在1: 0.75?1: 0.25之間的較陡坡面綠化，在施工時采用與漿砌片石法一樣的方法，即砌塊與砌塊之間、砌塊與坡面之間抹生態(tài)混凝土砂漿，并留出植生通道(I)。這樣做的好處是，既可滿足坡面工程防護對砌塊較高的強度要求，又具有良好的生態(tài)防護與景觀效果。
[0027]本發(fā)明較好的技術(shù)方案也可以是:對于坡比在1:1?1: 0.75之間較平緩的坡面，采用粘土或種植土填充砌塊與砌塊之間、砌塊與坡面之間的縫隙。這樣做的好處是，既可為植物生長提供良好的肥力及根系延伸通道，亦可降低施工成本。
[0028]本發(fā)明較好的技術(shù)方案還可以是:在坡面相互貫通的植生通道(I)內(nèi)安裝滴灌或滲灌管道，主管(6)縱向布置，間距5?8米，次管(7)橫向布置，間距I?3米，主次管縱橫交互連接；滴灌或滲灌管道可單純地用于灌溉，亦可用于施用水肥、肥藥或水肥藥一體化產(chǎn)品。這樣做的好處是，無需人工澆水、施肥、用藥，自動灌溉養(yǎng)護，大大節(jié)省人力、物力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明所述植生砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖，其植生通道為圓柱型設(shè)計。圖中:1為植生砌塊的圓柱型植生通道；2為植生砌塊的長方形或正方形側(cè)面；4為植生通道的中軸線；5為植生通道的交匯點，在實際產(chǎn)品中則表現(xiàn)為相互貫通的空洞。
[0030]圖2是沿任兩條交叉的植生通道中軸線剖開所示的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為植生通道，澆筑時由插入可分離的圓柱型模棒或立方體模塊而成；2為植生砌塊的外壁側(cè)面，3為澆注材料；6為滴灌或滲灌系統(tǒng)的主管；7為滴灌或滲灌系統(tǒng)的次管。[0031]圖3是本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:8為模具的四面，9為植生孔，10為活頁，11為模棒或模塊。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明。
[0033]實例1:植生砌塊的預(yù)制
[0034]如附圖3所示，先制作立方體模具，其結(jié)構(gòu)為:上下兩面中空，其余四面⑶由活頁
(10)相互鎖定而封閉，在澆筑后拆模時則可打開；封閉的四面(8)外壁均留有植生孔(9)，植生孔(9)呈圓形、長方形或正方形，以使可分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)穿過而形成2條植生通道(I);若需形成3條植生通道(I)，則先從中空的上下兩面插入I條圓柱型模棒或長方體模塊(11)，再從四面(8)外壁的植生孔(9)相對插入相互分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)并相互抵緊，形成可拆卸的固定架構(gòu)。本實施例全部設(shè)3條植生通道⑴。
[0035]在上述立方體模具上，用生態(tài)混凝土、沙子、碎石和水混合而成的澆筑材料(3)澆制植生砌塊，如附圖2所示，設(shè)3條相互貫通的圓柱型植生通道(I);澆筑材料(3)的物料質(zhì)量百分比為:生態(tài)混凝土 35%、碎石15%、砂20%、水30%。澆注2天后，拆開模具，覆蓋無紡布養(yǎng)護10天，期間每2天向無紡布灑水濕潤一次，以避免水分過快蒸發(fā)而使砌塊開裂；養(yǎng)護期滿后，揭開無紡布，停止灑水，再風(fēng)干10天，整個砌塊顏色變白，表明已基本干透，留作備用。
[0036]上述澆筑的植生砌塊具有如下結(jié)構(gòu)特征:
[0037]如附圖1所示，整個植生砌塊呈正方體或長方體型，具有6個規(guī)則的正方形或長方形側(cè)面⑵。
`[0038]在立方體砌塊的兩個相對的面之間形成一個中空的植生通道(1)，植生通(I)道呈圓形、長方形或正方形，整個砌塊形成3條植生通道(I)。
[0039]植生通道(I)在立方體砌塊中彼此相交，相互貫通，其中軸線(4)相交形成交匯點
(5)，在實際產(chǎn)品中則表現(xiàn)為一個空洞，堆砌后可形成一個網(wǎng)狀的，連續(xù)的通道系統(tǒng)。
[0040]實例2:植生砌塊的使用
[0041]以華南地區(qū)的某裸露邊坡生態(tài)修復(fù)與防護的試驗為例。該邊坡屬強風(fēng)化巖石坡，坡比在1:1~1: 0.25之間，一級坡，坡高6米，面積12000m2，采用本發(fā)明所述的預(yù)制植生砌塊施工。施工時先挖掘、平整、夯實基礎(chǔ)，然后將砌塊沿著坡面堆砌擋墻，一邊砌一邊向植生通道內(nèi)填充植生基材，植生基材配制見表-1。
[0042]表-1植生基材配制物料及用量一覽表
[0043]
篇說客土財劑泥炭土堆肥稻殼過磷酸媽
200322 2.0500.5
m Kg/m2 g/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2g/m2Kg/m2
[0044]砌塊與砌塊之間上下左右對齊植生通道(I)，用生態(tài)混凝土砂漿涂抹勾縫。坡比在1:1~1: 0.75之間時，植生砌塊與坡面之間的縫隙直接填充植生基材；坡比在I: 0.75~1: 0.25之間時，采用生態(tài)混凝土砂漿填充、固定，直到封頂。
[0045]如附圖2所示，在坡面擋墻相互貫通的植生通道(I)內(nèi)，布置滴灌或滲灌管道，主管(6)縱向布置，間距6米；次管(7)橫向布置，間距2米，主次管縱橫交互連接。
[0046]向坡面擋墻已填植生基材的植生通道(I)內(nèi)點播植物的植物種子及插播袋苗，整個綠化工程施工即告完成。植物種子及袋苗配置見表_2。
[0047]表-2植物配置一覽表
【權(quán)利要求】
1.用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法，其特征在于，該植生砌塊是在一個特制的模具里，用生態(tài)混凝土、沙子、碎石和水按照一定比例混合后進行澆制的，其結(jié)構(gòu)特征及預(yù)制、使用方法如下: (1)、整個預(yù)制植生砌塊呈正方體或長方體，具有6個規(guī)則的正方形或長方形側(cè)面(2)。 (2)、在立方體砌塊的兩個相對的面之間設(shè)置一個中空的植生通道(I)，植生通道(I)呈圓形、長方形或正方形，整個砌塊設(shè)2-3條植生通道(I)。 (3)、當植生砌塊堆砌時，植生通道(I)在立方體砌塊中彼此相交，相互貫通，砌塊堆砌后可形成一個網(wǎng)狀的，連續(xù)的，可填充綠化植生基材及布設(shè)滲灌管道的通道系統(tǒng)。 (4)、為使該砌塊具有上述結(jié)構(gòu)特征，預(yù)制澆筑時，需先制作一個立方體模具；該模具有如下結(jié)構(gòu)特征:上下兩面中空，其余四面(8)由活頁(10)相互鎖定而封閉，在澆筑后拆模時則可打開；封閉的四面(8)外壁均留有植生孔(9)，植生孔(9)呈圓形、長方形或正方形，以使可分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)穿過而形成2條植生通道(I);若需形成3條植生通道(I)，則先從中空的上下兩面插入I條圓柱型模棒或長方體模塊(11)，再從四面(8)外壁的植生孔(9)相對插入相互分離的圓柱型模棒或長方體模塊(11)并相互抵緊，形成可拆卸的固定架構(gòu)。 (5)、立方體模具固定好后，即可用生態(tài)混凝土、碎石、砂、水調(diào)配的澆筑物料(3)進行澆制；物料質(zhì)量百分比為:生態(tài)混凝土 30?40%、碎石10?30%、砂20?30%、水30?40% ;澆注2天后，拆開模具，覆蓋無紡布、稻草、小麥秸桿中的任何一種養(yǎng)護8?12天，期間每2天向覆蓋物灑水濕潤一次，以避免水分過快蒸發(fā)而使砌塊開裂；如遇陰雨天氣，則不用灑水；養(yǎng)護期滿后，揭開覆蓋物，停止灑水，再風(fēng)干一段時間，整個砌塊顏色變白后即可使用。 (6)、施工時，將預(yù)制好的植生砌塊沿著坡面走向堆砌起來，砌塊與砌塊之間上下左右對齊植生通道(I)，相互貫通；一邊施工一邊在植生通道(I)里面填充混配好的植生基材并點播喬、灌、草、藤、花植物種子或移栽、插播喬、灌、藤、花袋苗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法，其特征在于，對于坡比在1: 0.75?1: 0.25之間的較陡坡面綠化，在施工時采用與漿砌片石法一樣的方法，即砌塊與砌塊之間、砌塊與坡面之間抹生態(tài)混凝土砂漿，并留出植生通道(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法，其特征在于，對于坡比在1:1?1: 0.75之間較平緩的坡面，采用粘土或種植土填充砌塊與砌塊之間、砌塊與坡面之間的縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于裸露坡面生態(tài)修復(fù)的植生砌塊預(yù)制及使用方法，其特征在于，在坡面相互貫通的植生通道(I)內(nèi)安裝滴灌或滲灌管道，主管(6)縱向布置，間距5?8米，次管(7)橫向布置，間距I?3米，主次管縱橫交互連接；滴灌或滲灌管道可單純地用于灌溉，亦可用于施用水肥、肥藥或水肥藥一體化產(chǎn)品。
【文檔編號】E02D17/20GK103821155SQ201410082862
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】朱兆華, 徐國鋼, 劉 英, 陳曉蓉, 曹華英, 董沁, 劉杰, 周慶 申請人:深圳市萬信達生態(tài)環(huán)境股份有限公司