綠化混凝土植被護坡簡介

1、綠化混凝土植被護岸簡介目 錄一、 概述二、 技術(shù)要點1、綠化混凝土的構(gòu)造原則（孔隙率）22、綠化混凝土的抗壓強度33、綠化混凝土的耐久性34、綠化混凝土孔隙內(nèi)（面）的特殊環(huán)境35、綠化混凝土孔隙內(nèi)填充材料46、植被品種選擇57、植被建植68、植被養(yǎng)護7三、 特點1、滿足結(jié)構(gòu)要求72、滿足生物多樣性的需求73、增強水體自凈84、保障水體與土壤的滲透交換85、綠化混凝土植被護岸的防護特性86、綠化混凝土的造價8四、 主要工序（藝）五、 實驗項目1、江蘇省南水北調(diào)(東線一期)三陽河IV標(biāo)段綠化混凝土植被護岸實驗段92、上海市嘉定區(qū)虬江河道綜合整治工程綠化混凝土植被護岸實驗段10綠化混凝土植被護岸簡介

2、一、概述隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步,各類水利防護、河道整治工程由以功能性為主，逐漸改變?yōu)樵诒ＷC既有功能的前提下，又實現(xiàn)人與的自然和諧相處，即：由單一的防洪抗旱轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合考慮生態(tài)、環(huán)境、水資源利用。使人類活動、社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。綠化混凝土亦稱生態(tài)混凝土或能夠生長草本植物的混凝土，即：先用碎石、水泥作為原材料，按特定的配比兌水拌和，用振動壓力成型機制成具有孔隙的混凝土塊體，然后在孔隙內(nèi)充填植物生長所需的材料并在混凝土塊體表面建植植被，最終植被根系穿透混凝土塊體長至塊體下面的土體中。綠化混凝土主要具有保護環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)條件，基本保持原有防護功能三個特征。既在滿足岸坡穩(wěn)定的同

3、時，能形成植物生長，生物棲息的空間。在滿足防洪排澇輸水的同時，達(dá)到生態(tài)復(fù)原，接近自然、親和環(huán)境的目的，是創(chuàng)造自然河川的生態(tài)技術(shù)。此技術(shù)起源於日本，在國外現(xiàn)代國家這種生態(tài)型護砌已成為土木護砌防護工程的主流。植物生長示意圖植物根系草本植物綠化混凝土二、技術(shù)要點1、綠化混凝土的構(gòu)造原則（孔隙率）為使植草能夠在混凝土孔隙間生根發(fā)芽并穿透長至其下土層，要合理選擇骨料粒徑（一般選2030 mm）,保證有一定的孔隙率，有效孔徑（表面孔隙率）?？紫堵逝c強度成反比，應(yīng)在保證客觀強度需求的前提下，盡量加大孔隙率，以創(chuàng)造植被的生長條件。當(dāng)孔隙率為2535%時，強度為116.5Mpa，容重約為1700kg/m3。有效

4、孔徑一般在610mm。綜合考慮防護、植被生長及施工強度等因素，綠化混凝土護坡的厚度一般120200mm。綠化混凝土孔隙率的測定，可用容積法或重量法計算得出。2、綠化混凝土的抗壓強度綠化混凝土的抗壓強度取決于配合比、骨料的品種及粒徑、振搗程度。現(xiàn)有工藝條件下綠化混凝土的抗壓強度為6.511Mpa?？紤]到長三角沖積平原地區(qū)河網(wǎng)水流速度不大，河寬有限，較少通航等客觀條件，上述綠化混凝土的抗壓強度已能滿足河道岸坡的防護要求。綠化混凝土抗壓強度測試時，試件的制作方法參照日本生態(tài)混凝土研究委員會多孔混凝土物理性能試驗方法，抗壓強度試驗按GB7897.3-87執(zhí)行。抗壓強度與孔隙率的關(guān)系見下圖表。3、綠化混

5、凝土的耐久性資料顯示，綠化混凝土凍融循環(huán)（快凍）次數(shù)不小于50次。通過觀察試驗段綠化混凝土塊體發(fā)現(xiàn)，因草本植物具有親肥性和親水性，其根系首先選擇穿透綠化混凝土孔隙，向塊體下面的土體中生長擴展，未發(fā)現(xiàn)植物根系對綠化混凝土產(chǎn)生膨脹破壞作用。4、綠化混凝土孔隙內(nèi)（面）的特殊環(huán)境（1）堿性水環(huán)境水泥中的各種無機鹽堿主要是由生產(chǎn)水泥的原料和燃料煤所引入的，其中，一部分以硫酸鹽和碳酸鹽的形式存在，一部分則固溶在熟料礦物中。當(dāng)水泥加水后，硫酸鹽及碳酸鹽形式的鹽堿很快溶于水中，而固溶在熟料中的堿則隨著水化的進(jìn)行而緩慢溶入水中。實驗結(jié)果證明，水泥中的鹽堿在預(yù)制及養(yǎng)生階段，約有85%左右已釋放，硬化漿體中僅保留的

6、15%。據(jù)此，當(dāng)綠化混凝土初凝后，應(yīng)適當(dāng)增加養(yǎng)生，以減少孔隙間漿體表面可溶性鹽堿量，并在其后的填充材料中使用偏酸性的輔助材料，這樣可在短時間內(nèi)，改善孔隙間的鹽堿性水環(huán)境。實驗觀察得知，經(jīng)上述方法處理，用普通硅酸鹽水泥制做的綠化混凝土塊體孔隙內(nèi)（水環(huán)境）的PH=77.5。（2）溫度環(huán)境綠化混凝土吸收并蓄存太陽輻射熱能，表層溫度較一般土坪為高，對植物種子發(fā)芽、根系生長均有影響。選配植物品種時需注意。（3）濕度環(huán)境綠化混凝土保濕能力：表面（含客土）120150mm風(fēng)干較快，其下，風(fēng)干緩慢。另，孔隙內(nèi)毛細(xì)管水補給能力不強。因此，考慮在孔隙填充材料中添加保水劑，并在播種時，采取保濕措施，同時，需安排春、

7、秋灌水。5、綠化混凝土孔隙內(nèi)填充材料（1）填充目的給植物初期生長，即：根系穿透綠化混凝土塊體長入土體之前，提供養(yǎng)分及水分。實驗證明，填充材料可用當(dāng)?shù)馗?、土壤菌、緩釋肥料、保水劑等配制而成，使填充材料具有一定的有機質(zhì)和腐殖質(zhì)。填充質(zhì)量的好壞，直接影響植物生長特別是次年的返青。填充材料為植物提供C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等營養(yǎng)元素。填充方法用客土噴覆法。（2）保水劑的使用在綠化混凝土孔隙間，因毛細(xì)管水補給受阻，而且綠化混凝土在繼續(xù)水化中仍要從充填在孔隙內(nèi)的混合材料中汲取水分，因此需使用保水劑，一般用量35g/m2。（3）植物生長調(diào)節(jié)劑由于綠化混凝土孔隙內(nèi)生長空間有限，當(dāng)塊體以下為可耕

8、做土?xí)r，應(yīng)設(shè)法調(diào)節(jié)植物根系盡快穿透綠化混凝土塊體，長至土體中?？筛鶕?jù)需要適當(dāng)混用生根劑（吲哚丁酸）。6、植被品種選擇（1）自然因素采用綠化混凝土進(jìn)行護砌，是對自然環(huán)境的再造過程，應(yīng)避免或減少對水環(huán)境的人為塑造。重點考慮綠化混凝土孔隙間人造特定的環(huán)境條件，即：PH值及河道水位條件，同時注意項目所在地的氣候情況。（2）使用要求根據(jù)觀賞、耐踐踏性及抗逆性的不同需求，選擇不同質(zhì)地、密度、色澤、耐踐踏、抗逆性的品種。（3）經(jīng)濟因素對城鎮(zhèn)段河道護坡（岸）等有美化環(huán)境要求的，可采用草坪草，雖建植及養(yǎng)護費用稍高，但景觀效果好；對其他河道護坡宜選用耐粗放管理的植被品種。另外，各植被品種由于種子產(chǎn)量，成被速度及適

9、應(yīng)性等因素不同，使其建植，特別是養(yǎng)護成本相差很大。（4）沿坡（岸）面的植物分布水位變動區(qū)是自然水環(huán)境的重點，在水、水生植物、水生動物、空氣組成的水環(huán)境中，水生植物及附著其上的昆蟲、微生物是水生動物食物鏈的組成部分，亦是水環(huán)境的中心。通過水生植物促進(jìn)水邊生態(tài)系統(tǒng)的建立，魚類、鳥類、昆蟲類多在水生植物中覓食、產(chǎn)卵，隱藏巢穴。水生植物具有吸收水中N、P的功能，同時附著在莖、葉上的藻類和微生物也會吸收N、P，并有可能隨著進(jìn)一步的物質(zhì)循環(huán)，出現(xiàn)累加的效應(yīng)。在此區(qū)域多選擇挺水型水生植物。水位變動區(qū)以上，根據(jù)項目要求及自然條件，選配多年生草本植被。水位變動區(qū)以下，可選擇沉水型水生植物，其整個植株沉入水體中，

10、通氣組織發(fā)達(dá)，可在水中進(jìn)行氣體交換，植株各部分均能吸收水中養(yǎng)分，但對水質(zhì)有一定要求。（5）常用植被品種 水生植物：千屈菜Lythrum salicaria 黃菖蒲Iris pseudoacorus 香 蒲Typha orientalis 慈 姑Sagittaria sagittifolia 雨久花Pontederia cordata 水 蔥Scirpus validus 草本植物：結(jié)縷草Zoysia japonica Steud 狗牙根Cynodon dactylon Pers 假儉草Eremochloa ophiuroides Hack 百喜草Paspalum notatum Flugge

11、紫羊茅Festuca rubra L 早熟禾Poa annua L 白三葉Trifolium repens根據(jù)需要，可以混播。7、植被建植（1）客土噴覆客土既是綠化混凝土的組成部分之一，同時可提高綠化混凝土植被發(fā)芽率，防熱曬，阻止氮肥逸出?？屯烈话阌每筛鐾痢⒉萏客?、土壤改良劑、粘合劑混合而成，通過專用設(shè)備攪拌并噴射于綠化混凝土塊體表面，厚度2030mm。（2）種子處理對部分發(fā)芽困難的品種，播種前要對種子進(jìn)行處理。常用方法有：低溫處理克服種皮不透性，解除休眠； 高溫處理解除種皮休眠； 變溫處理利用熱脹冷縮促進(jìn)種皮開裂； 藥物處理腐蝕種皮； 植物激素提高種子發(fā)芽率。（3）播種期暖地型植被，春季日

12、均溫達(dá)到12，保證率80%以上時為宜。冷季型植被，春季日均溫達(dá)到610以上，夏季日均溫達(dá)到20之前，秋季日均溫降至15之前均可播種。（4）播種量根據(jù)種子的千粒重，發(fā)芽率以及溫濕條件確定。（5）液壓噴播法即：將植物種子、紙木纖維、粘合劑、保水劑、肥料、色素在液壓噴播設(shè)備的容器內(nèi)兌水混合并充分?jǐn)嚢瑁缓?，通過高壓水泵噴射在綠化混凝土客土的表面，一般23周出芽，約2個月形成植被。此方法具有良好的種植和保濕條件，種子萌芽生成和定植均塊。（6）水生植物栽培用于水位變動區(qū)栽培水生植物的綠化混凝土塊體在預(yù)制時邊緣留孔，鋪砌時對孔成洞（直徑約80100mm）。將事先培養(yǎng)在苗圃的水生植物成株移栽至現(xiàn)場。8、植被

13、養(yǎng)護主要有：施肥、澆水、修剪、雜草防除、病蟲害及防治等內(nèi)容，暫不詳述。三、特點1、滿足結(jié)構(gòu)要求理論計算和實驗結(jié)果都證明，用綠化混凝土塊體做河道護坡時，岸坡是穩(wěn)定安全的，對土體的防護是有效的。2、滿足生物多樣性的需求綠化混凝土植被護岸把水、河道、岸坡植被連成一體，在自然地形、地貌的基礎(chǔ)上，建立起陽光、水、植物、生物、土體、護岸之間的河道生態(tài)系統(tǒng)。綠化混凝土植被護岸的坡面具有高孔隙率多生物生長帶、多流速變化帶、多魚類巢穴，為水生動物和兩棲類動物提供了棲息、繁衍和避難的場所。兩岸的植被為陸上昆蟲、鳥類提供了覓食、繁衍的環(huán)境。水邊水生植物的莖、根系為魚類產(chǎn)卵、幼魚生存提供了空間。3、增強水體自凈水體自

14、凈作用是指有機污染物受氧化作用而變成無機物的過程。排入河中的污染物首先被細(xì)菌和真菌作為營養(yǎng)物而攝取，將有機污染物降解為無機物，細(xì)菌被原生動物吞食，產(chǎn)生的無機物（如氮、磷等）作為營養(yǎng)鹽被藻類吸收，藻類通過光合作用產(chǎn)生氧供其他水生生物利用，過量的藻類又被浮游動物食用，以上過程既為按食物鏈方式使污染物濃度降低。綠化混凝土植被護岸水位變動區(qū)的水生植物，既能從水中吸收無機鹽類營養(yǎng)物（如氮，磷），其水下莖、根系又是大量微生物以生物膜形式附著的介質(zhì)，有利于水質(zhì)自凈。綠化混凝土植被護岸的多孔隙結(jié)構(gòu)形成不同流速帶和紊流區(qū)，有利于氧從空氣傳入水中，增加溶解氧，幫助好氧微生物、魚類等水生生物的生長，促進(jìn)水體自凈，改

15、善河流水質(zhì)。4、保障水體與土壤的滲透交換由于綠化混凝土植被護岸的多孔隙結(jié)構(gòu)，可以使護岸以下的土體透氣、透水，有利于土壤動物和微生物的生存，同時，豐水時，水向岸堤土體中滲透儲存，減少徑流；枯水時，儲水反滲入河流或蒸發(fā)，即：水土相互涵養(yǎng)，良性循環(huán)。5、綠化混凝土植被護岸的防護特性實驗證明：當(dāng)綠化混凝土植被護岸的植被根系穿透混凝土并充分生長至土體中時，在垂直坡面方向拔出綠化混凝土植被護岸的塊體，約需要5倍于塊體自重的力量。這說明根系具有錨固作用，植物的根系增加綠化混凝土塊體對土體的防護作用，增加了岸坡的穩(wěn)定性。6、綠化混凝土的造價參照國外的經(jīng)驗和實驗工程的初步分析，綠化混凝土造價與普通混凝土基本相同

16、。四、主要工序（藝）1、邊坡修整2、準(zhǔn)備填充材料及客土3、（根據(jù)需要）無紡布鋪設(shè)如原岸坡為砂性土壤，則需要在鋪設(shè)綠化混凝土塊體之前加鋪無紡?fù)凉げ甲鰹榉礊V層，防止細(xì)小顆粒的流失。4、綠化混凝土塊體的預(yù)制及鋪設(shè)5、孔隙填充6、客土噴覆7、植被噴播建植8、水生植物栽培9、養(yǎng)護管理待植被根系穿透混凝土深入土體后，可減少養(yǎng)護。五、實驗項目1、江蘇省南水北調(diào)(東線一期)三陽河IV標(biāo)段綠化混凝土植被護岸實驗段時間：2004年3月28日到2004年10月31日，實驗坡面縱向長400m，坡面長3.0m，面積約1200m2，綠化混凝土塊體厚170mm，實測孔隙率28%，抗壓強度9.0Mpa。設(shè)計常水位1.5m。坡比1:3。噴播建植于5月25日進(jìn)行，兩周后見幼苗，兩個月后，植被株高50150mm，根系分蘗并基本穿透混凝土塊體。植被主要品種為結(jié)縷草，狗芽根，百喜草。水生植物主要有千屈草，黃菖蒲，雨久花，慈姑。詳見下圖。2、上海市嘉定區(qū)虬江河道綜合整治工程綠化混凝土植被護岸實驗段實驗段位于嘉定區(qū)江橋鎮(zhèn)，近曹安路，實