一種建筑垃圾石籠墻生態(tài)護坡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用石籠裝填建筑垃圾作為護坡墻體并對其進行快速綠化的護坡方法。通過將建筑垃圾裝填在金屬絲線制作的石籠中，用于邊坡或河岸生態(tài)防護，形成石籠護坡墻體；采取干式噴射工藝將水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)、改進型植被混凝土綠化添加劑和植物種子噴射到石籠護坡墻體上對其進行快速綠化。本發(fā)明實現(xiàn)了建筑垃圾的就地循環(huán)利用；提供的石籠墻體快速綠化方法機械化程度高，成本低廉，很好地解決了土壤保持和植物生長的矛盾，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種建筑垃圾石籠墻生態(tài)護坡方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種護坡方法，具體涉及一種用石籠裝填建筑垃圾作為護坡墻體并對其進行快速綠化的護坡方法。
【背景技術】
[0003]城市廢舊建筑的拆除會產(chǎn)生大量以碎磚和碎混凝土為主的建筑垃圾，這些建筑垃圾除小部分被循環(huán)利用生產(chǎn)再生骨料和道路基層、地基處理材料外，大部分露天堆積，占用了大量的農(nóng)田和建設用地。這些垃圾連同大量生活垃圾和其它工業(yè)垃圾一起，使許多城市陷入垃圾圍城的困局。如何就地利用建筑垃圾，是一個亟待解決的難題?？紤]到紅磚的生產(chǎn)原料是粘土 ；混凝土的生產(chǎn)原料是粘土和石灰石等，將它們用于綠化工程是合適的。它們在植物根系和土壤微生物的長期作用下，最終風化成為土壤，是一種真正環(huán)保的循環(huán)處理方式。
[0004]同時，城市及城市周圍的大量河流需要護坡(岸)、建筑及道路邊坡需要防護，需要使用大量石料或混凝土等建材。對于這些工程，近年來逐步流行使用與植物兼容的構件或結構，以達到滿足護坡的需要的同時，還可以修復和重建河岸或邊坡生態(tài)。用石材充填的格網(wǎng)石籠就是這樣的構件。它利用金屬材線材制作可以裝填石料的箱體，并用該箱體壘砌成護坡或護岸的擋墻或護面。石籠護坡有幾種形式，如圖1、圖2和圖3所示。由于格網(wǎng)石籠中的石料是多孔隙的，利于生物(包括植物)的生長和棲息，石籠擋墻在解決護坡(護岸)的同時，一定程度上實現(xiàn)了生態(tài)修復。
但已有的格網(wǎng)石籠護坡(岸)技術存在一些問題:1)使用的充填材料是石料，有時需要從外地采掘和運輸，造價偏高；2)已有技術未解決快速綠化的問題。由于石籠墻一般坡度較大，現(xiàn)有技術修筑的石籠墻護坡，墻面綠化要么靠草種自然飛進石籠孔隙發(fā)芽長出(如圖O ;要么靠在石籠孔隙中栽種或扦插植物；這些做法效率低，需要很長的時間植被才能覆蓋整個墻體。
[0005]以上這些問題的存在，需要提出新的技術方案加以解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供一種用石籠裝填建筑垃圾作為護坡墻體并對其進行快速綠化的護坡方法。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn): 一種生態(tài)護坡方法，包括以下步驟:
(1)將建筑垃圾破碎篩分去除石灰，密實填充在石籠中，安裝在需要防護的邊坡或河岸上，形成石籠護坡墻體；
(2)制備護坡基層，其組分按體積百分比為:水泥4~10%，粘土63~70%，河沙10-15%，有機質(zhì)6~10%，改進型植被混凝土綠化添加劑廣2% ;將上述比例的組分混合均勻后，干式噴射到石籠護坡墻體上，填滿石籠護坡墻體表面孔隙，并覆蓋石籠絲線，形成護坡基層，基層的平均厚度為6~9cm ；
(3)制備護坡面層，其組分按體積百分比為:水泥2~6%，粘土67~78%，河沙10~15%，有機質(zhì)6~10%，改進型植被混凝土綠化添加劑1.5^2.5% ;每立方米中加入300g植物種子，混合均勻，干式噴射到步驟(3)形成的基層上，形成護坡面層；
(4)面層噴射完成后，立即覆蓋無紡布；灑水養(yǎng)護2~3個月，揭掉無紡布。
[0008]步驟(1)所述的建筑垃圾包括碎磚或碎混凝土，其粒徑大于石籠網(wǎng)孔尺寸。
[0009]所述的石籠護坡墻體為重力式、貼坡式或階梯式。
[0010]所述的水泥為325#普通硅酸鹽水泥。
[0011 ] 所述的河沙為干凈河沙，其粒徑為f 2_。
[0012]所述的有機質(zhì)為酒糟、稻殼或農(nóng)作物秸桿粉碎顆粒中的至少一種，其粒徑小于20mm ；
所述的植物種子，按重量比為草種:灌木種子=1:4，其中，草種為狗牙根和黑麥草按任意比例混合，灌木為多花木蘭、紫穗槐、胡枝子按任意比例混合。
[0013]所述的護坡面層，其厚度為lcm。
[0014]所述的改進型植被混凝土綠化添加劑的制備方法，包括以下步驟:
(a)制備富含硫磺細菌粉末A:
將硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)，經(jīng)脫液處理后得到富含硫磺細菌的粉末A，硫磺細菌與蔗糖溶液的加入量，以重量份計硫磺細菌為1份，蔗糖溶液800-1200份，蔗糖溶液濃度為2% ;硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)時，控制溶液的pH值為2~3，培養(yǎng)時間為24小時；
(b)制備混合物B:
以重量份計，將鐵礦粉10-18份，鈣粉20-30份，磷礦粉30~40份，硅礦粉10~20份，富含硫磺細菌的粉末A 2^3份，硫磺粉2~3份，復合肥30-50份充分拌合均勻，在2(T30°C，空氣相對濕度50-60%的密閉條件下存放3~7天，得到混合物B ；
(c)制備改進型植被混凝土綠化添加劑:
以重量份計，將混合物B 10份干燥處理后，加入保水劑0.2^0.8份，引氣劑0.1~0.5份，充分拌合得到改進型植被混凝土綠化添加劑。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
1.本發(fā)明使用了大量的建筑垃圾，實現(xiàn)了固體垃圾的減量化和循環(huán)利用，減輕了城市垃圾圍城的壓力。
[0016]2.本發(fā)明實現(xiàn)了護坡的同時，能在10天內(nèi)使石籠墻面見綠，3個月植物覆蓋100%，實現(xiàn)了快速生態(tài)修復和景觀重建。
[0017]3.本發(fā)明提供的石籠墻體快速綠化方法，機械化程度高，勞動強度小，效率高。
[0018]4.本發(fā)明提供的石籠墻體快速綠化方法，充分利用了石籠墻體的多孔隙性和外露的絲線對噴層的加筋作用，噴射前無需對石籠墻體采取任何處理。
[0019]5.本發(fā)明提供的石籠墻體快速綠化方法所用的噴射材料配方，有很好的抗侵蝕性，能與石籠墻很好地粘結，且前期不產(chǎn)生龜裂和脫落，有助于土壤保持和植被生長。
[0020]6.本發(fā)明使用了草種和灌木種，早期草種能很好地覆蓋噴層，減少水土流失；待后期灌木長大后，其根系包裹整個建筑垃圾充填料，并穿透石籠墻體，深入到墻體后面和下面的土壤中，對整個墻體起到握裹、錨固的作用。這對于進一步加固墻體，十分重要。而當石籠絲線銹蝕斷裂后，墻體的穩(wěn)定主要靠植物根系維系，那時根系實際上起到了生物錨桿作用。
[0021]7.本發(fā)明所用的噴層材料配方改進了原有植被混凝土的配方(原配方見論文《植被混凝土若干問題的探討》，發(fā)表在《水利水電技術》2004年第10期50-52頁)，主要改進為:增加了河沙用量，減少了水泥的用量，改用了新的改進型植被混凝土綠化添加劑并減少了添加劑的用量。這些措施能提高噴層的孔隙率，改善噴層板結程度，降低PH值，有利于植物生長。而且，由于減少了水泥和添加劑的用量，能可以顯著節(jié)約成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為重力式石籠擋墻。
[0023]圖2為貼坡式石籠護面。
[0024]圖3為階梯式石籠擋墻。
【具體實施方式】
[0025]如無特殊說明，本發(fā)明的實施例中所使用的改進型植被混凝土綠化添加劑均為專利號ZL201110380711提供的產(chǎn)品，其制備方法，包括以下步驟:
(a)制備富含硫磺細菌粉末A:
將硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)，經(jīng)脫液處理后得到富含硫磺細菌的粉末A，硫磺細菌與蔗糖溶液的加入量，以重量份計硫磺細菌為1份，蔗糖溶液800-1200份，蔗糖溶液濃度為2% ;硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)時，控制溶液的pH值為2~3，培養(yǎng)時間為24小時；
(b)制備混合物B:
以重量份計，將鐵礦粉10-18份，鈣粉20-30份，磷礦粉30~40份，硅礦粉10~20份，富含硫磺細菌的粉末A 2^3份，硫磺粉2~3份，復合肥30-50份充分拌合均勻，在2(T30°C，空氣相對濕度50-60%的密閉條件下存放3~7天，得到混合物B ；
(c)制備改進型植被混凝土綠化添加劑:
以重量份計，將混合物B 10份干燥處理后，加入保水劑0.2^0.8份，引氣劑0.1-0.5份，充分拌合得到改進型植被混凝土綠化添加劑。
[0026]實施例1
(I)將由碎磚或碎混凝土組成的建筑垃圾經(jīng)破碎篩分，去掉石灰和其他雜物，密實填充在由外包PVC保護層的鍍鋅鐵絲制作的石籠箱體中，建筑垃圾的顆粒尺寸大于石籠網(wǎng)孔尺寸，但小于網(wǎng)孔尺寸的兩倍；并在需要防護的邊坡或河岸上按照圖1所示形式安裝，形成重力式石籠擋墻。
[0027](2)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑組成的混合料，每立方米混合料各組分含量(體積百分比):
水泥:10% ；
粘土:70% ；
河沙:10% 有機質(zhì):8% ；
改進型植被混凝土綠化添加劑:2% ；
上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為1-2_;
有機質(zhì)為酒糟和稻殼的混合，其中酒糟占60% (體積百分比)，顆粒尺寸小于20mm ； 將上述配比的組分用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0028](3)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將步驟(2)得到的混合料噴射到石籠護坡墻體上，填滿所有石籠墻表明孔隙，覆蓋石籠絲線，噴射層平均厚度為8cm。
[0029](4)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑和植物種子組成的混合料，每立方米混合料各組分含量(體積百分比):
水泥:6% ；
粘土:74% ；
河沙:10%
有機質(zhì):8% ；
改進型植被混凝土綠化添加劑:2% ；
植物種子:300g ；
其中，上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為廣2.5mm ；
有機質(zhì)為酒糟，顆粒尺寸小于20mm ；
改進型植被混凝土綠化添加劑使用專利號為ZL201110380711提供的產(chǎn)品；
植物種子為狗牙根、黑麥草、多花木蘭、紫穗槐和胡枝子，其中狗牙根和黑麥草分別為30g，多花木蘭為60g，紫穗槐和胡枝子分別為90g。
[0030](5)按步驟(4)確定的配比用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0031](6)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將步驟(5)得到的混合料噴射到步驟(3)形成的基層上，形成面層，面層厚度為lcm。
[0032](7)面層噴射完成后，立即覆蓋規(guī)格為100g/m2的無紡布。
[0033](8 )灑水養(yǎng)護2個月，每天白天灑水3次，每次間隔4小時。
[0034](9)兩個月后揭掉無紡布。
[0035]實施例2
(I)將由碎磚或碎混凝土組成的建筑垃圾經(jīng)破碎篩分，去掉石灰和其他雜物，密實填充在由鐵絲制作的石籠箱體中，建筑垃圾的顆粒尺寸大于石籠網(wǎng)孔尺寸，但小于網(wǎng)孔尺寸的兩倍；并在需要防護的邊坡或河岸上按照圖2所示形式安裝，形成貼坡式石籠護面。
[0036]( 2)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑組成的混合料，每立方米混合料各組分含量(體積百分比):
水泥:4% ；
粘土:70% ；
河沙:15%有機質(zhì):10%;
改進型植被混凝土綠化添加劑:1%。
[0037]其中，上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為1-2_;
有機質(zhì)為酒糟和稻殼的混合，其中酒糟占40% (體積百分比)，顆粒尺寸小于20mm ；
改進型植被混凝土綠化添加劑使用專利號為ZL201110380711提供的產(chǎn)品。
[0038]將上述配比的組分用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0039](3)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將步驟(2)得到的混合料噴射到石籠護坡墻體上，填滿所有石籠墻表明孔隙，覆蓋石籠絲線，噴射層平均厚度為6cm。
[0040](4)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑和植物種子組成的混合料。
[0041]每立方米混合料各組分含量(體積百分比):
水泥:2% ；
粘土:72.5% ；
河沙:14%
有機質(zhì):10%；
改進型植被混凝土綠化添加劑:1.5% ；
植物種子:300g。
[0042]其中，上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為廣2.5mm ；
有機質(zhì)為經(jīng)腐爛除臭處理的碎秸桿，顆粒尺寸小于20mm ；
改進型植被混凝土綠化添加劑使用專利號為ZL201110380711提供的產(chǎn)品；
植物種子為狗牙根、黑麥草、多花木蘭、紫穗槐和胡枝子，其中狗牙根為20g，黑麥草為40g，多花木蘭、紫穗槐和胡枝子分別為80g。
[0043](5)按步驟(4)確定的配比用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0044](6)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將步驟(5)得到的混合料噴射到步驟(3)形成的基層上，形成護坡面層，面層厚度為lcm。
[0045](7)面層噴射完成后，立即覆蓋規(guī)格為100g/m2的無紡布。
[0046](8 )灑水養(yǎng)護2個月，每天白天灑水3次，每次間隔4小時。
[0047](9)兩個月后揭掉無紡布。
[0048]實施例3
(I)將由碎磚或碎混凝土組成的建筑垃圾經(jīng)破碎篩分，去掉石灰和其他雜物，密實填充在由鍍鋅鐵絲制作的石籠箱體中，建筑垃圾的顆粒尺寸大于石籠網(wǎng)孔尺寸，但小于網(wǎng)孔尺寸的兩倍；并在需要防護的邊坡或河岸上按照圖3所示的形式安裝，形成階梯式石籠擋墻。
[0049]( 2)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑組成的混合料。
[0050]每立方米混合料各組分含量(體積百分比):水泥:8% ；
粘土:68% ；
河沙:12%
有機質(zhì):10%；
改進型植被混凝土綠化添加劑:2%。
[0051]其中，上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為1~2mm;
有機質(zhì)為酒糟和稻殼的混合，其中酒糟占70% (體積百分比)，顆粒尺寸小于20mm ；
改進型植被混凝土綠化添加劑使用專利號為ZL201110380711提供的產(chǎn)品。
[0052]將上述配比的組分用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0053](3)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將上步得到的混合料噴射到石籠護坡墻體上，填滿所有石籠墻表明孔隙，覆蓋石籠絲線，噴射層平均厚度為9cm。
[0054](4)按以下配比準備由水泥、粘土、河沙、有機質(zhì)和改進型植被混凝土綠化添加劑和植物種子組成的混合料。
[0055]每立方米混合料各組分含量(體積百分比):
水泥:5% ；
粘土:75% ；
河沙:10%
有機質(zhì):8% ；
改進型植被混凝土綠化添加劑:2% ；
植物種子:300g ；
上述組分分別為:
水泥為325#普通娃酸鹽水泥；
河沙為干凈河沙，粒徑范圍為廣2.5mm ；
有機質(zhì)為經(jīng)腐爛除臭處理的碎秸桿，顆粒尺寸小于20mm ；
改進型植被混凝土綠化添加劑使用專利號為ZL201110380711提供的產(chǎn)品；
植物種子為狗牙根、黑麥草、多花木蘭和胡枝子，其中狗牙根為10g，黑麥草為50g，多花木蘭和胡枝子分別為120g。
[0056](5)按步驟(4)確定的物料配比用攪拌機將混合料拌合均勻，拌合150秒。
[0057](6)用干式噴射工藝，用PZ-5型噴錨機將步驟(5)得到的混合料噴射到步驟(3)形成的基層上，形成護坡面層，面層厚度為lcm。
[0058](7)面層噴射完成后，立即覆蓋規(guī)格為100g/m2的無紡布。
[0059](8 )灑水養(yǎng)護3個月，每天白天灑水3次，每次間隔4小時。
[0060](9) 3個月后揭掉無紡布。
[0061]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種生態(tài)護坡方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將建筑垃圾破碎篩分去除石灰，密實填充在石籠中，安裝在需要防護的邊坡或河岸上，形成石籠護坡墻體； (2)制備護坡基層，其組分按體積百分比為:水泥4~10%，粘土63~70%，河沙10-15%，有機質(zhì)6~10%，改進型植被混凝土綠化添加劑廣2% ;將上述比例的組分混合均勻后，干式噴射到石籠護坡墻體上，填滿石籠護坡墻體表面孔隙，并覆蓋石籠絲線，形成護坡基層，基層的平均厚度為6~9cm ； (3)制備護坡面層，其組分按體積百分比為:水泥2~6%，粘土67~78%，河沙10~15%，有機質(zhì)6~10%，改進型植被混凝土綠化添加劑1.5^2.5% ;每立方米中加入300g植物種子，混合均勻，干式噴射到步驟(3)形成的基層上，形成護坡面層； (4)面層噴射完成后，立即覆蓋無紡布；灑水養(yǎng)護2~3個月，揭掉無紡布。
2.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:步驟(1)所述的建筑垃圾包括碎磚和碎混凝土，其粒徑大于石籠網(wǎng)孔尺寸。
3.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的石籠護坡墻體為重力式、貼坡式或階梯式。
4.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的水泥為325#普通硅酸鹽水泥。
5.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的河沙為干凈河沙，其粒徑為I~2mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的有機質(zhì)為酒糟、稻殼或農(nóng)作物秸桿粉碎顆粒中的至少一種，其粒徑小于20mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的植物種子，按重量比為草種:灌木種子=1:4，其中，草種為狗牙根和黑麥草按任意比例混合，灌木為多花木蘭、紫穗槐和胡枝子按任意比例混合。
8.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的護坡面層，其厚度為lcm。
9.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)護坡方法，其特征在于:所述的改進型植被混凝土綠化添加劑的制備方法，包括以下步驟: (a)制備富含硫磺細菌粉末A: 將硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)，經(jīng)脫液處理后得到富含硫磺細菌的粉末A，硫磺細菌與蔗糖溶液的加入量，以重量份計硫磺細菌為1份，蔗糖溶液800-1200份，蔗糖溶液濃度為2% ;硫磺細菌放入蔗糖溶液中培養(yǎng)時，控制溶液的pH值為2~3，培養(yǎng)時間為24小時； (b)制備混合物B: 以重量份計，將鐵礦粉10-18份，鈣粉20-30份，磷礦粉30~40份，硅礦粉10~20份，富含硫磺細菌的粉末A 2^3份，硫磺粉2~3份，復合肥30-50份充分拌合均勻，在2(T30°C，空氣相對濕度50-60%的密閉條件下存放3~7天，得到混合物B ； (c)制備改進型植被混凝土綠化添加劑: 以重量份計，將混合物B 10份干燥處理后，加入保水劑0.2^0.8份，引氣劑0.1~0.5份，充分拌合得到改進型植被混凝土綠化添加劑。
【文檔編號】A01G1/00GK103866776SQ201410139683
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權日:2014年4月9日
【發(fā)明者】葉建軍, 劉德富, 肖本林, 肖衡林, 王紅英 申請人:湖北工業(yè)大學