[发明专利]一种微生物加固江河岸堤生态护坡技术

说明书

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，特别涉及一种微生物加固江河岸堤生态护坡技术。

背景技术

传统的河道护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。这些护坡工程的造价均相对较高，且水下施工、维护工作难度较大。其最大的缺点还在于，它仅仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，很少考虑其对环境和生态的影响。传统的护坡工程将整个河岸表面封闭起来，隔绝了土壤与水体之间的物质交换，使原先生长在岸坡上的生物不能继续生存，导致生态系统的食物链断开；为了维护生态系统的平衡，新型生态护坡技术应运而生。目前，广泛使用的生态护坡技术方法主要有人工种草护坡、植被生态护坡、三维植被网护岸技术、生态袋护坡、网格生态护坡、以及植被型生态混凝土护坡等。

微生物加固土体的生态护坡技术是近年来发展起来的生态护坡新技术，既经济又简便。其技术原理是：特定的微生物加入到土体中，会发生生物阻塞和生物胶结现象。生物阻塞是通过微生物的活动或产物来减少土壤和多孔岩石的水力传导系数，封堵土颗粒之间的孔隙；生物胶结是通过微生物的新陈代谢活动或代谢产物来粘合土粒，改善土颗粒间的胶结能力，提高土壤的强度和刚度特性。微生物在加固边坡土的同时，会产生大量气泡，均匀地分布在土体中，大大降低了土体处于饱和状态的机率，对于预防砂土液化，提高土的抗震性能，效果明显。

本发明之前，中国专利“一种用于边坡加固的微生物加固液及其使用方法”（CN 102604641 A）介绍了利用芽孢杆菌进行边坡加固的方法；中国专利“一种环境友好型微生物-植物联合护坡方法”（CN 102677683 A），在专利（CN 102604641 A）的基础上，在土壤中加入植物种子，提出芽孢杆菌-植物联合护坡方法。该两种护坡方法成功的将微生物技术引入到护坡工程中；但是，当其被应用在加固江河岸堤边坡时，均不能适应水位的变化；当水位变化到加固段以上时，芽孢杆菌不宜成活，失去加固边坡的作用；菌类单一，不能充分利用营养液或岸堤填土中的有效物质进行增殖，加固效果有限；而且通过注入或喷淋方式将微生物加固液加入到边坡，不能保证含水层以上微生物加固液的均匀性，加固后坡体的刚度和强度有差别，边坡稳定性不好。

针对目前使用的生态护坡技术，总体上来讲，经济性还是不强，也不能对废物进行重新利用，微生物护坡能很好地解决这些问题。但是对于江河边强水流作用下的岸堤，单一的微生物生态护坡的强度还是不足。将微生物生态护坡与其他护坡相结合，这种混合型微生物生态护坡既经济环保，又操作方便，还能满足强度要求，是未来生态护坡的发展趋势。

 

发明内容

本发明的目的就在于克服上述护坡技术的不足与缺陷，提出一种微生物加固江河岸堤生态护坡技术。

一种微生物加固江河岸堤生态护坡技术。其特征在于：常水位线以上，采用微生物-植物-土工格栅联合护坡形式；水位变化区，采用干砌块石-水生植物联合护坡形式；常水位线以下，采用混凝土预制块加砂、石垫层的护坡形式。所述的常水位线以上的护坡: 首先将边坡填土、腐植质、长效肥、保水剂、植物种子、壤土或砂壤土充分拌合后的微生物混合物分两次回填到开挖的土方格中，并分别在填土面上喷射微生物浓缩液和营养液，然后在坡体上铺设双向土工格栅。所述的水位变化区的护坡: 在平整后的坡面上铺设一层麻布，麻布上铺厚度为5-10 cm的碎石垫层，再铺设厚30-40 cm的干砌块石，最后在面层干砌块石之间的缝隙内用混合有水生植物种子、开挖边坡土、腐殖质、长效肥，沙壤土的微生物混合物回填。所述的常水位线以下的护坡: 从下到上，依次为：粗砂垫层，厚度5-10 cm; 直径为1.5-3.0 cm的砾石铺垫厚度为10-20 cm；石块层铺设厚度为25-50 cm；预制混凝土层厚度为15-20 cm。该护坡能够起到透气的作用，并且能够防止岸坡的坍塌。

所述的植物种子为冷季型与暖季型混合喷播，确保植被能四季常青，其中水位变化区的植物种子以江河路堤旁常生的水生植物为主。

所述的微生物混合物为边坡填土、腐植质、长效肥、保水剂、植物种子、壤土或砂壤土经过充分拌合以后所形成的，将其分两次回填至开挖的土方格中，第一次回填结束时将微生物浓缩液和营养液喷洒在填土面上；间隔2-3天，第二次回填，结束后再次喷洒微生物浓缩液和营养液于填土面上。

所述的常水位线以上的护坡在微生物加固边坡的基础上，铺设双向土工格栅，双向土工格栅的纵向和横向都具有很强的拉伸强度，能够在土壤中提供一个有效的力的承担和扩散的理想的连锁系统。