植被混凝土及其在边坡防护中的应用研究

卜娜蕊 于亚利 徐 佳 赵思思

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000;2.张家口市宣化区交通运输局,河北 张家口 075100)

植被混凝土及其在边坡防护中的应用研究

卜娜蕊1于亚利1徐 佳1赵思思2

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000;2.张家口市宣化区交通运输局,河北 张家口 075100)

随着人们对生活环境要求的提高和对生态环境的重视，原有钢筋混凝土建筑已无法满足需求.植被混凝土作为新型建筑材料既具备混凝土的功能又可与周围环境相融合，有着广阔的发展前景.因此对植被混凝土的研发、应用领域及应用研究方面进行论述十分有必要.

植被混凝土；边坡防护；应用研究

0 引 言

1824年波特兰水泥问世，这在建筑材料史上有着划时代的意义，自此以后建筑材料有了长足的发展.19世纪中叶，法国人约瑟制造出钢筋混凝土，混凝土作为一种全新的建筑材料开始得到应用.现如今大量建筑物的兴建给人类带来便利的同时也影响了生态环境，而应“绿色、环保、节能要求”而生的植被混凝土作为新型建筑材料既有混凝土的功能又为人类带来了绿色的享受，以其适应时代发展需求的特点得到了广泛关注和运用.

1 植被混凝土的研发

1.1 植被混凝土的概念

简单来讲，植被混凝土是指可以在混凝土中进行植被作业的生态性混凝土.

具体来说，植被混凝土是能够进行植被作业，适应植物生长，具有保持原有防护功能又能保护环境、改善生态条件的混凝土及其制品.

植被混凝土本质依然是作为建筑材料的混凝土，但又因植被而具有改善生态、保护环境的特性.

1.2 植被混凝土的构成

植被混凝土主要由主体结构、植生基材和植物组成.植被生长的载体是主体结构，由粗骨料、水泥、土壤、水和添加剂拌制成多孔蓄容性混凝土；植被的养分来源是植生基材，它由普通土壤、草炭土与腐植质按一定比例拌制而成，可以蓄容水分和养料；植被则要求根系发达且适应当地气候环境的草本植物.

1.3 植被混凝土的设计要求

(1)确定最佳水浆比

水浆比过大会引起浆体下沉，导致表面骨料黏结强度低，无法保证底部结构孔隙率，而水浆比过低则无法保证骨料之间的粘结性.因此设计时要使试件达到浆体均匀包裹骨料且呈光圆发亮、无浆体流失或集结于试件底部的状态.

(2)确定合理孔隙率

孔隙率的大小不仅关系到植物根系的生长空间，还会对植物水分的汲取，养料需求的多少产生影响，在设计时要确定合理的孔隙率，一般要求内部孔隙率为25%以上.

(3)综合降碱

通常植物生长所需要的酸碱环境PH值在5.5～6.5之间，而普通混凝土的PH值高达12以上，需要采取措施降低植被混凝土整体结构的碱度.首选掺入矿物掺合料，与混凝土内部碱发生反应从而降低混凝土结构整体PH值.还可掺加碱中和剂消碱、在植被混凝土孔隙内注入酸性种植材滞碱、在浇筑硬化后的混凝土表面喷洒碱激发固化剂阻碱等.

2 植被混凝土的应用领域

2.1 在高陡边坡生态防护中的应用

植被混凝土技术适用于大于60度的高陡边坡生态防护.植被混凝土生态防护技术由三峡大学研发，以水泥为粘结剂，将连续粒级的粗骨料加上CBS植被混凝土绿化添加剂A和B、有机物、沙壤土、植物种子、肥料、水等组成喷射混合料进行护坡绿化.

2.2 在库区、河道护岸中的应用

植被混凝土可用于水利工程(如河道、水库、大坝、蓄水池等)边坡的治理和保护.植被混凝土在水利工程护坡中的主要功能是护堤，要求其力学性能必须优越，以抵抗来自风浪、降雨、温度等引起的侵蚀.而水利工程的特殊性又要求护坡必须具有良好的反过滤功能，以减少直至避免因水位变化而造成的堤体堆土流失现象(管涌现象).

2.3 在土质或岩石边坡防护中的应用

植被混凝土防护常用于土质或岩石风化层边坡喷护.植被混凝土植草防护所用材料造价较低，施工工期短，且较短的时间内起到防护的效果.施工完成后，植被沿岩石或土质裂隙生根深扎，相互交织成网，对坡面形成长期且连续性的保护，防护过程中不易产生松动、掉块、溜坍等.

3 植被混凝土在边坡防护中的应用研究

3.1 设计要求

根据工程边坡的坡度、坡高、形状、岩体风化程度、是否涌水等地形地质，确定喷植厚度、锚固件、截排水形式等设计内容.

在距工程所在地最近的气象站，调查近3～5年的连续最长的干旱时间、平均降雨量、最高气温、最低气温等气象资料以确定具体的施工形式.

根据工程周边植物生长分布情况，挑选出与周围环境相协调、自繁力强、生长快、适合粗放管理的植物.

3.2 植被混凝土边坡防护施工要点

(1)清理坡面.

清除边坡表面的枯枝落叶、浮石浮土、野草等杂物，不必挖除地下根茎.用锤击落明显存在危岩的易脱落部位，填补明显凹进的部位(可先用风镐将需填补处凿出麻面，再用高压风、水将其冲洗干净，最后用砂浆填补平整).

(2)安装锚钉和铺设铁丝网.

先用垂直于坡面的电锤钻孔，再击入锚钉，锚钉尺寸及分布视具体工程项目而定.坡体顶部和岩石严重风化处，用加长锚钉进行加密处理.植被结合部由上至下张紧铺设铁丝网，左右网间无需搭接，而上下网间需要进行不小于5cm的搭接，所有网片之间和与锚钉接触处都要用铁丝绑扎牢固，网片要与坡面保持一定距离(必要时用垫块支撑).

(3)制备植被混凝土喷射料.

将各组分材料按配合比配备，使用搅拌机充分搅拌后待用.

(4)喷植植被混凝土.

喷植设备一般采用混凝土喷射机，由空压机送风，大多采用干式喷浆法分基层和表层进行喷植.基层喷植前要用水喷淋坡面，先试喷，以调节确定最佳水灰比，再喷浆施工.喷浆开始时应先送风、后开机、再给料，结束时应待喷射料喷完后再关风.喷射可一次喷至设计厚度，一般要求喷嘴垂直于坡面，最大倾斜角度不能超过10°，喷射要遵循自上而下、先凹后凸、“S”形或螺旋形前进的原则进行.基层喷植结束3～4 h后进行表层喷植，需先在基层上喷透水一次再近距离，喷植厚度一般为1～2 cm.

(5)前期养护管理.

一般在工程竣工后的三个月内进行前期养护管理.基材颜色变浅就应及时采用雾状水喷洒，应遵循适量、多次、均匀的原则；喷灌遗漏部位，要及时适量人工补浇.若养护中发现植被层脱落，及时采取有效措施修补，一旦发现病虫害，要及时喷洒农药或采取相应措施处理.

4 结束语

目前我国植被混凝土在边坡防护中应用较多，而作为一种新型建筑材料，植被混凝土克服了传统混凝土粗糙冷硬的缺点，增强了建筑物的艺术观感，并能吸收粉尘、降低噪音，因此在城市建设领域也有着巨大的应用前景.

[1]王桂玲，王龙志，张海霞，等.植生混凝土的含义、技术指标及研究重点[J].混凝土，2013(1):105～109

[2]卫明．绿化混凝土的基本特性及其在河道工程中的应用[J].上海水务，2005，21(4):19～22

[3]宋玲，余娜，许文年，等.植被混凝土护坡绿化技术在高陡边坡生态治理中的应用[J].中国水土保持，2009(5)：15～16

[4]陈浩明，吴华艺.高边坡防护技术在工程中的应用[J].城市道桥与防洪，2016(4)：116～117

[5]甄自强，宋为威.植被型混凝土护坡技术研究与展望[J].水科学与工程技术，2015(4):64～67

[6]卢照辉，叶文亚，邓检良.多孔植被混凝土配合比设计与试验研究[J].建筑技术开发，2014，40(11)：28～31

Research on the Vegetation Concrete and Its Application in Slope Protection

BUNa-rui1,YUYa-li1,XUJia1，ZHAOSi-si2

(1.Heibei University of Architecture,Zhangjiakou,075000;2.Zhangjiakou Xuanhua Transportation Bureau,Zhangjiakou,075100)

With people’s increasing requirement to their living environment and more attention to the ecological environment,the original reinforced concrete buildings can not meet their requirement.Vegetation concrete,as a new building material,not only has the function of concrete,but also can be integrated with the surrounding environment,which has broad developing prospect.Therefore,it is necessary to discuss its development and application.

vegetation concrete；slope protection；application and research

2016-11-20

卜娜蕊(1971-)，女，教授，主要从事新型结构体系及材料、装配式建筑结构研究.

10.3969/j.issn.1008-4185.2017.01.014

TU 4

A