植被混凝土應(yīng)用領(lǐng)域

主要用于高陡巖石邊坡治理、礦山采石場生態(tài)修復(fù)、山體植被重建、河道護(hù)坡、庫區(qū)消落帶(包括河流、大壩、蓄水池及道路兩側(cè)的傾斜面治理)等。

一、高邊坡生態(tài)防護(hù)中的應(yīng)用

普通的掛網(wǎng)客土噴播或液力噴播不能持久穩(wěn)定在高陡巖石邊坡上，而植被混凝土技術(shù)是針對大于60度的高陡巖石(混凝土邊坡、硬巖邊坡)邊坡生態(tài)防護(hù)的新技術(shù)[1999，三峽大學(xué)專利，許文年、劉高鵬等文獻(xiàn)資料] ,本技術(shù)是以水泥為粘結(jié)劑、加上CBS植被混凝土綠化添加劑AB菌、有機(jī)物(纖維+有機(jī)質(zhì)或腐殖質(zhì))含量小于20% (體積比),并由沙壤土、植物種子、肥料、水等組成噴射混合料進(jìn)行護(hù)坡綠化的技術(shù)。該技術(shù)機(jī)械化程度高,生產(chǎn)能力大,采用干式噴錨機(jī)噴播,噴射距離遠(yuǎn),噴射層有一定強(qiáng)度且不易產(chǎn)生龜裂,抗沖刷能力強(qiáng),特別適用于陡峭巖石邊坡。

1、植被混凝土生態(tài)護(hù)坡施工工藝

植被混凝土生態(tài)護(hù)坡包括以下工序:坡面整理、鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O(shè)安裝、植被混凝土制備、植被混凝土噴植。

2、坡面整治

將坡面對施工有礙的一切障礙物清理干凈。包括:

清除植被結(jié)合部。清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面，清理寬度1.0~1.5m，以鏟除原始邊坡上植物枝干為準(zhǔn)，對地下根莖無必要進(jìn)行挖除，此部分作為工程與原坡面的過渡即植被結(jié)合部;

清除坡表面的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等;

坡面修整處理。對于明顯存在危巖的凸出易脫落部位，進(jìn)行擊落，可先用電錘或風(fēng)鎬在凸出部位沿坡面鉆出孔洞，然后用錘擊落。對于明顯凹進(jìn)的地段，進(jìn)行填補(bǔ)，可用風(fēng)鎬將需填補(bǔ)處鑿出麻面，其深度不宜小于1cm，然后用高壓風(fēng)、水將其沖洗干凈，最后用M7.5砂漿將其填平。

3)鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O(shè)安裝

采用電錘垂直于坡面鉆孔，擊入錨釘。錨釘采用Φ14或Φ16螺紋鋼，長度30cm~60cm錨固，錨釘間距1m×1m。孔深20cm~50cm，錨桿外露10cm。坡體頂部為加強(qiáng)穩(wěn)定，可用長60cm進(jìn)行加密加長處理。錨釘稍上傾，與坡面夾角95~100°坡體部分巖石風(fēng)化嚴(yán)重處，視情況錨釘進(jìn)行加長，以錨釘擊入坡體后穩(wěn)定為準(zhǔn)。

按設(shè)計(jì)的錨釘規(guī)格、入巖深度、間距垂直于坡面配置好錨釘后，鋪設(shè)加14#鍍鋅勾花鐵絲網(wǎng)(網(wǎng)目5×5cm)。網(wǎng)片從植被結(jié)合部頂由上至下鋪設(shè)，加筋網(wǎng)鋪設(shè)要張緊，網(wǎng)間上下需進(jìn)行不小于5㎝的搭接，網(wǎng)間左右不需進(jìn)行搭接，但所有網(wǎng)片之間應(yīng)用18#鐵絲綁扎牢固，在錨釘接觸處也一并用18#鐵絲與錨釘綁扎牢固。網(wǎng)片距坡面保持7cm的距離，否則用墊塊支撐。

4)植被混凝土噴射料

植被混凝土由砂壤土、水泥、有機(jī)質(zhì)、特有的添加劑混合組成，各組分材料的選擇要求如下:

按配合比制備各組分材料，利用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢韬蟠?。表層基材攪拌時應(yīng)加入按設(shè)計(jì)要求的植物種子。

5)植被混凝土噴植

完成坡面整治、網(wǎng)和錨釘鋪設(shè)，并做好植被混凝土基材組分備料并配制后，即可進(jìn)行植被混凝土基材噴植施工。噴植所用設(shè)備為一般混凝土噴射機(jī)，分基層和表層分別進(jìn)行。從坡面由上之下進(jìn)行噴護(hù)，先基層后表層，每次噴護(hù)單寬4~6米，高度3~5米。

噴播由大于12立方的空壓機(jī)送風(fēng)，采用干式噴漿法施工(設(shè)備與噴錨設(shè)備相同，采用PZ-6噴漿機(jī)械)。

基層噴植。1)方法:在噴漿之前再次檢查坡面上的浮土、草皮、樹根及其它雜物是否清理干凈，確認(rèn)后用水進(jìn)行坡面噴淋，以促使噴射植被混凝土基材與基面連接緊密，然后進(jìn)行試噴試驗(yàn)，以調(diào)節(jié)水灰比，再進(jìn)行噴漿施工;基層的噴護(hù)厚度為8~9cm;噴射作業(yè)開始時，應(yīng)先送風(fēng)、后開機(jī)、再給料，噴射結(jié)束時應(yīng)待噴射料噴完后，再關(guān)風(fēng)。2)控制措施:基層噴射混凝土可一次噴至設(shè)計(jì)厚度，不需分層噴植;噴射過程中，噴嘴距坡面的距離控制在0.6m~1.0m之間，一般應(yīng)垂直于坡面，最大傾斜角度不能超過10°;噴漿中，噴射頭輸出壓力不能小于0.1MPa;噴射采用自上而下的方法進(jìn)行，先噴凹陷部分，再噴凸出部分;噴射移動可采用"S"形或螺旋形移動前進(jìn)。

表層噴植:基層施工結(jié)束8h以內(nèi)進(jìn)行表層噴護(hù)，一般控制在3~4h;表層的噴護(hù)厚度為1~2cm;表層噴護(hù)之前在坡面上噴一次透水，保證基層和表層的粘結(jié);近距離實(shí)施噴播，以保證草籽播撒的均勻性;噴播采用自上而下的方式進(jìn)行，單塊寬度按4~6m進(jìn)行控制。

二、河道、庫區(qū)護(hù)岸中的應(yīng)用

現(xiàn)澆植生型生態(tài)混凝土 (大骨料無砂砼)是一種用于水利工程邊坡(如濱水地帶、河道、大壩、水庫、蓄水池等)治理和保護(hù)，并考慮環(huán)境因素的新型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)。它是將連續(xù)粒級的粗骨料、一定量的細(xì)骨料、水泥、水(少量)及CBS植被混凝土綠化添加劑A、B按一定的比例范圍進(jìn)行配合(必要時可不用細(xì)骨料)，然后進(jìn)行攪拌，澆筑及自然養(yǎng)護(hù)之后，便可得到表面呈米花糖狀并有大量連通、細(xì)·密孔隙的多孔質(zhì)混凝土。它的最大特點(diǎn)是存在大量單獨(dú)或連續(xù)的孔隙，擁有一般混凝土及普通生態(tài)混凝土所不具備的多種功能。因此，該混凝土不僅僅在混凝土領(lǐng)域，而且在生態(tài)及環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域都受到了廣泛的關(guān)注和具有巨大的應(yīng)用潛在價值。

生態(tài)型護(hù)坡的首要功能是護(hù)堤，即要有優(yōu)越的力學(xué)性能。淹水區(qū)邊坡的侵蝕主要來自兩個方面:一是外在條件的風(fēng)浪、降雨、溫度等引起的侵蝕;另一方面是內(nèi)在條件的水位變化而造成堤體堆土的流失(管涌現(xiàn)象)。因此，該類型的生態(tài)混凝土除了具備一定的強(qiáng)度外，還必須具有良好的反過濾功能，即保證只讓水及氣體可安全滲透而土壤、細(xì)沙等顆粒則不能通過 。

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土，具有防波浪沖刷、自然排水透水(反濾) 以及實(shí)現(xiàn)植物生長(生態(tài))、自然凈化水質(zhì)等促進(jìn)自然生態(tài)環(huán)境以及營造城市景觀等突出的優(yōu)點(diǎn)。具有連續(xù)空隙的生態(tài)混凝土(多孔性) 可以使水、空氣自由滲透，不僅可以營造生物的生長與生存環(huán)境，更明顯的是由于其空隙內(nèi)部以及外部表面能附著和棲息微生物、小動物類及藻類等，可以有效地提高水體的自然凈化能力。

在生態(tài)護(hù)坡方案中，新型現(xiàn)澆透水·植生生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)是由施工現(xiàn)場澆筑而成，施工方法十分簡便。即，現(xiàn)場加入專用添加劑A、攪拌生態(tài)混凝土并澆筑，或用混凝土攪拌車將商品混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場加入混凝土綠化添加劑后進(jìn)行澆筑，然后用工具對表面進(jìn)行平整化處理即可，通常的澆筑厚度大于150px。

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)具有良好的透水性、孔隙特征、強(qiáng)度及耐久性等。之所以具有這些性能特征是因?yàn)樗嗷覞{中添加了專用添加劑，從而極大改善了水泥灰漿的力學(xué)特性(主要指粒料之間的接著黏合力)和結(jié)構(gòu)特性，被廣泛應(yīng)用于河湖治理、市政排水、及路面鋪裝等多個領(lǐng)域。

中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)，檢索"植被混凝土"一詞，最早提出這個概念的是胡德熙(1997年，北京市城市建設(shè)工程研究院)。人類栽花種草的歷史,源溯數(shù)千年之久，而人造建材混凝土的出現(xiàn)，若從波特蘭水泥問世起算,亦已近200年。悠悠歲月中，花草與混凝土二者皆因與人類休戚相關(guān)，都被廣泛應(yīng)用,無處不在。然而，與人類利益密不可分的花草與混凝土這二者本身，則因其各自的特性，卻長期處于相互矛盾與對立之中:花草無法在混凝土上生存，而混凝土所到之處,亦花草俱滅。"魚與熊掌,不可兼得"，人類似乎也已習(xí)慣于這種花草與混凝土難以共存的無奈狀態(tài)了。

1998年，《環(huán)境》期刊，植被混凝土是一種能在其表面上栽花種草的混凝土 。該混凝土具有一定的強(qiáng)度,而其表面又可繁衍花草，它由作為主體的植被與其載體的被面、被床、床絮和床基等有機(jī)結(jié)合而成 。

2002年，《水利水電技術(shù)》中文核心期刊 ，許文年，劉高鵬(2002年，三峽大學(xué))植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)是三峽大學(xué)專利技術(shù)，它是采用特定的混凝土配方和種子配方,對巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化的新技術(shù)。具體做法是:先在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定，將植被混凝土原料經(jīng)攪拌后，由常規(guī)噴錨設(shè)備噴射到巖石坡面,形成近10cm厚的植被混凝土;噴射完畢后覆蓋一層無紡布防曬保墑，水泥使植被混凝土形成具有一定強(qiáng)度的防護(hù)層;經(jīng)過一段時間灑水養(yǎng)護(hù)，青草就會覆蓋坡面，揭去無紡布，茂密的青草自然生長。通過在清江高壩洲水利樞紐右岸王家沖高陡巖石坡的防護(hù)與綠化工程中的應(yīng)用,證實(shí)綠化實(shí)效顯著。

植被混凝土是指能夠適應(yīng)綠色植物生長、又具有一定的防護(hù)功能的混凝土及其制品。(Vegetation concrete is the concrete and its products which can adapt to the growth of green plants and have some protective function.)

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，中國的基本建設(shè)速度加快，因?qū)嵤┙煌ā⑺?、礦山、電力等建設(shè)項(xiàng)目而形成了大量的裸露坡面。這些裸露坡面不僅影響了生態(tài)環(huán)境景觀，有些還存在地質(zhì)災(zāi)害隱患，影響主體綠化工程的安全穩(wěn)定。由此，很多地方開始大力開展邊坡綠化。

噴射型植被混凝土，環(huán)保意義十分明顯，可美化環(huán)境，涵養(yǎng)水源，防止水土流失和滑坡，凈化空氣。對于石質(zhì)邊坡而言，邊坡綠化的環(huán)保意義尤其突出。

現(xiàn)澆型生態(tài)混凝土，相比于傳統(tǒng)混凝土透水性差的特點(diǎn),生態(tài)混凝土有較大的孔隙率透水性好,因此生態(tài)混凝土路地面能有效地緩解由于下雨而聚集在路面上的積水,以及緩解城市排水系統(tǒng)壓力。同時,可以貯蓄雨水,大量雨水透過生態(tài)混凝土地面滲入地下,很好地補(bǔ)充了地下水資,維持地下水資源的供給平衡,緩解城市水資源的匱乏、短缺。

1、植被混凝土物理性能:容重14-15KN/M3孔隙率30-45% 。性能穩(wěn)定，抗?jié)褡?、抗光照性能好?/p>

2、植被混凝土力學(xué)性能:實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)強(qiáng)度為:7天0.3Mpa, 28天0.45Mpa。

3、邊坡淺層防護(hù)功能:植邊坡淺層防護(hù)功能:植被混凝土為掛網(wǎng)加筋混凝土，加上生長的植被能有效地防御暴雨沖刷、太陽暴曬、溫度變化、不龜裂、實(shí)踐證明，且其抗沖刷能力能抵御120mm/h降雨。

4、植物生長指標(biāo):植物發(fā)芽率90%;植物覆蓋率95%;土壤肥力合理;植物多年生情況良好。

5、施工設(shè)備與工藝:完全與噴射混凝土相同