【摘要】：隨著人們對生態(tài)環(huán)境的日益重視,生態(tài)文明建設(shè)、“海綿城市”建設(shè)和“水十條”的相繼推出,以往粗放護坡方式及城市建設(shè)模式已不能滿足生態(tài)綠色可持續(xù)發(fā)展的要求,因此兼具工程防護與生態(tài)綠色雙重功能的抗凍植被混凝土在邊坡防護和“海綿城市”建設(shè)中具有廣闊應用前景。本文從抗凍植被混凝土降堿材料優(yōu)化、濃度優(yōu)化、植生基材配制、植生性能及河道生態(tài)護坡工程應用幾個方面進行探討與研究。針對抗凍植被混凝土高堿性問題,本文提出了一套適用于抗凍植被混凝土的降堿方法。研究發(fā)現(xiàn):在不采取降堿措施的條件下孔隙液pH值變化是一個動態(tài)過程;在前期研究基礎(chǔ)上對降堿材料和降堿濃度進行優(yōu)化,得到了合適的降堿材料和降堿液濃度范圍;通過研究其內(nèi)水溶液及土壤浸出液發(fā)現(xiàn)兩者的差異性,并針對其土壤特點提出了復合降堿方式,不但能快速降低抗凍植被混凝土土壤的堿性,而且可以長時間維持適宜的植被生長水土環(huán)境。針對抗凍植被混凝土植生基材,以抑鹽降堿、保水保肥、抗沖刷為主要目的,配制出適用于抗凍植被混凝土的植生基材,其結(jié)構(gòu)分為兩層:表土層植生基材和過渡層植生基材;其主要組成成分為:熟質(zhì)壤土、腐殖質(zhì)、保水劑、粉煤灰、過磷酸鈣、植物纖維、緩釋有機肥、土壤改良劑等,將其按照不同質(zhì)量比配制成植生基材,用于植被混凝土孔隙填充及表土層覆蓋植草;同時,利用重力作用分層填充植生基材的方法進行填充孔隙,填充充分,能夠滿足植被生長要求。針對抗凍植被混凝土植生性能和植被生長發(fā)育規(guī)律的植物相容性特點進行植生試驗,研究表明:在抗凍植被混凝土試驗的6種草本植物中,披堿草發(fā)芽最晚,出苗率最低,生長發(fā)育高度離散性大,與植被混凝土植物相容性低;其余5種草本植物均近似遵循正常的“S”型的邏輯型生長曲線,與抗凍植被混凝土的植物相容性高;高羊茅、天鵝絨草、匍匐剪股穎、狗牙根的蓋度能達到護坡要求的80%以上,密度1.60以上,顏色濃綠,護坡效果好,與植被混凝土相容程度高;植被根系在抗凍植被混凝土中分三層分布,呈啞鈴型;6種草在抗凍植被混凝土上生長狀況的外觀質(zhì)量綜合評價結(jié)果是:狗牙根高羊茅匍匐剪股穎天鵝絨草香根草披堿草。在工程應用時,護坡草選種可優(yōu)先考慮狗牙根、高羊茅與匍匐剪股穎、天鵝絨草進行高低搭配、前后期結(jié)合的方式進行復合護坡。針對抗凍植被混凝土在北方地區(qū)的工程應用問題,通過在瀛汶河護坡工程的示范應用,探究并闡明了抗凍植被混凝土砌塊設(shè)計、生產(chǎn)、施工的技術(shù)流程及要點,形成一套適用于抗凍植被混凝土的施工工藝�？箖鲋脖换炷林膊莺�,60d實現(xiàn)坡面全覆蓋,長勢茂盛,護坡效果良好,其生態(tài)效益、社會經(jīng)濟效益明顯,為抗凍植被混凝土的工程應用提供了實踐經(jīng)驗。
【圖文】：

抗凍植被混凝土主要膠結(jié)材料為硅酸鹽水泥，其水化反應必將產(chǎn)生一些堿類物質(zhì)，這些堿類物質(zhì)的存在就導致其內(nèi)的土壤與水勢必會反生一系列的物理化學變化，這些性質(zhì)與土壤肥力、微生物、酸堿變化及植物根系吸收各種營養(yǎng)成分的性能密切相關(guān)，因此研究和了解其周圍環(huán)境水土的 pH 值變化規(guī)律，合理改善鹽堿環(huán)境，使其滿足植被長期茂盛生長的要求，是抗凍植被混凝土發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)之一，對促進抗凍植被混凝土推廣應用和生態(tài)建設(shè)具有重要意義。在自然狀態(tài)下，土壤的酸堿反應是較為穩(wěn)定的，但在抗凍植被混凝土中由于特殊的堿環(huán)境，使其土壤物化性質(zhì)發(fā)生變化。植被混凝土自身是由水泥及其他材料膠結(jié)而成，水泥水化反應會生成大量的堿類物質(zhì)，造成抗凍植被混凝土孔隙內(nèi)水土環(huán)境鹽堿化，未經(jīng)改造的孔隙水環(huán)境 pH 值在 10.0-12.0，甚至更高，堿性環(huán)境不利于植被生長，采取降堿措施與不采取降堿措施對植被生長影響如圖所示，可直觀看出采取相應降堿措施后植被生長茂盛，不采取降堿措施植被生長緩慢，且后期有死亡現(xiàn)象，因此對抗凍植被混凝土進行降堿處理對其推廣應用具有重要意義。

可實現(xiàn)工程護坡和生態(tài)綠色有機結(jié)合，符合“海綿城市”建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的要求�？箖鲋脖换炷良夹g(shù)的提出通過對比以往護坡技術(shù)的優(yōu)缺點發(fā)現(xiàn)，如圖 2、圖 3所示，，護坡方式正由傳統(tǒng)硬質(zhì)化護坡轉(zhuǎn)為綠色生態(tài)護坡，研究制備出一種既能進行工程防護又兼具生態(tài)景觀功能的生態(tài)護坡材料非常必要。同時現(xiàn)如今，世界各國對生態(tài)環(huán)境日益重視，我國政府也提出了推進“海綿城市”建設(shè)的戰(zhàn)略要求，并且在“十三五”規(guī)劃中將生態(tài)文明建設(shè)提高到“五位一體”的戰(zhàn)略布局高度�！翱箖鲋脖换炷裂芯俊闭n題就是在這種背景下提出的。其不僅具有傳統(tǒng)混凝土材料的性能，滿足防止河道侵蝕、保持河岸安全穩(wěn)定的要求，也能保護河道生態(tài)環(huán)境兼具生態(tài)景觀性。利用植被混凝土不僅可以達到護坡固土的目的，還可以通過表層植被達到凈化空氣、美化環(huán)境的效果（姜偉民，2009），符合“海綿城市”建設(shè)戰(zhàn)略與生態(tài)文明建設(shè)的要求。1.2
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV431;TV861

【參考文獻】

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1 張高亮;孫小蒙;高貫偉;江志華;李隆q

本文編號：2658416