本發(fā)明屬于生態(tài)學(xué)和材料學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種髙陡邊坡護(hù)坡用綠化毯及其護(hù)坡方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家公路鐵路網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)及礦山的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，大量開(kāi)挖的裸露邊坡，對(duì)水土保持、生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，造成了重大損失。邊坡生態(tài)破壞不僅會(huì)直接導(dǎo)致水土流失甚至崩塌滑坡而摧毀建設(shè)工程本身，而且也會(huì)通過(guò)環(huán)境與安全災(zāi)害對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響和威脅。新開(kāi)挖邊坡偏離甚至遠(yuǎn)離生態(tài)平衡狀態(tài)，在環(huán)境與工程因素影響下，邊坡坡體極易誘發(fā)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，邊坡開(kāi)挖后必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行合理的防護(hù)，以降低環(huán)境與安全災(zāi)害的發(fā)生。生態(tài)護(hù)坡方式則是同時(shí)解決邊坡生態(tài)與安全問(wèn)題的最佳選擇。

通常，土質(zhì)較好的邊坡可直接通過(guò)植草恢復(fù)生態(tài)。而髙陡巖質(zhì)邊坡具有坡度陡、土質(zhì)差和施工難度大等特點(diǎn)，直接植草則很難成活，因此，其生態(tài)修復(fù)是亟待解決的工程難題。因此，髙陡裸露巖石或土質(zhì)差的邊坡的植被護(hù)坡技術(shù)的研究已成為當(dāng)前環(huán)境巖土工程領(lǐng)域研發(fā)熱點(diǎn)和重點(diǎn)。目前，邊坡修復(fù)常采用的方法主要有：栽植綠化植物、掛網(wǎng)噴覆客土、挖溝植草、土格室植草、放置植生袋/毯等，都存在一些缺點(diǎn)：

（1）栽植綠色植物：存在見(jiàn)效慢，成本高，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，對(duì)坡面的生長(zhǎng)條件要求高等問(wèn)題，如對(duì)于石質(zhì)邊坡或邊坡生長(zhǎng)環(huán)境極其惡劣的地方，很難直接采用栽植植物的方法改善邊坡環(huán)境。

（2）噴覆客土：a浪費(fèi)大量農(nóng)田種植用土并在開(kāi)挖過(guò)程中破壞農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，且土壤質(zhì)量重，會(huì)加重邊坡及支架負(fù)荷；b噴播的附著率和發(fā)芽率關(guān)系到邊坡修復(fù)成功與否，噴播附著率主要靠噴播基質(zhì)本身的性質(zhì)及礦山邊坡的客觀情況決定，存在噴播基質(zhì)附著情況不理想，加入的粘結(jié)劑使噴播草種發(fā)芽率低，養(yǎng)護(hù)成本高等問(wèn)題。

（3）土工格室通常是塑料材質(zhì)，難以降解，日曬雨淋容易破壞，且彎曲幅度不大，只能在較平整的坡面上使用。

（4）植生袋又稱綠網(wǎng)袋或綠化袋，是一種新生的綠化產(chǎn)品，它具有質(zhì)量輕、運(yùn)輸方便、鋪設(shè)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的無(wú)紡布粘合劑草坪植生毯或植生帶，抗拉強(qiáng)度低，植物生長(zhǎng)基質(zhì)易滑落，只適用于鋪設(shè)緩坡草坪；植生袋裝土堆砌方法，施工復(fù)雜、成本高，且自身存在整體穩(wěn)定性安全隱患。

因此，上述方法存在以下問(wèn)題：（1）或因施工難度大，或因護(hù)坡效果差等缺點(diǎn)不能被廣泛應(yīng)用于高陡裸露巖石或土質(zhì)差的邊坡植被防護(hù)中。而新興的植生帶護(hù)坡主要運(yùn)用于坡度小的緩坡，其結(jié)構(gòu)功能不能滿足高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)；（2）在邊坡施工剛完成的一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，由于邊坡表面尚未形成植被防沖刷保護(hù)層，往往在邊坡受到強(qiáng)降雨沖刷、強(qiáng)降雨入滲時(shí)，會(huì)發(fā)生坡面植被土壤的大量流失以及滑坡、崩塌事故，而在干旱季節(jié)或在干旱地區(qū)，則會(huì)由于水分蒸發(fā)速度遠(yuǎn)大于雨水補(bǔ)給，造成植被枯死現(xiàn)象；（3）由于髙陡巖石邊坡植被賴以生長(zhǎng)的土壤貧瘠，當(dāng)植被生長(zhǎng)到一定階段，沒(méi)有新的養(yǎng)分供給，植被的生長(zhǎng)受到限制，因此，后期需進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高；（4）植生袋/毯上下表面之間非立體結(jié)構(gòu)，若用于髙陡邊坡，在常年降雨或重力作用下，帶中生長(zhǎng)基質(zhì)附著力不夠會(huì)下垂，植物移動(dòng)；（5）即使在植被生長(zhǎng)到一定階段后，由于可降解網(wǎng)架對(duì)坡面植被的有效支護(hù)功能逐漸散失，單靠植被自身根系的纏鉸與附著難以有效抵抗疾風(fēng)驟雨以及滑坡崩塌，高陡邊坡尤其如此。植被自身留存尚且困難，植被護(hù)坡效果自然堪憂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種以邊坡安全為前提的髙陡邊坡護(hù)坡用綠化毯及其護(hù)坡方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種髙陡邊坡護(hù)坡用綠化毯，所述的綠化毯自上而下由上表面網(wǎng)層、上包裹層、保溫層、種子層、基質(zhì)層、吸水層、下包裹層和下表面網(wǎng)層構(gòu)成，所述上表面網(wǎng)層和下表面網(wǎng)層通過(guò)骨架、骨架之間的隔板相連形成小隔室，且上表面網(wǎng)層、下表面網(wǎng)層與骨架的材質(zhì)為不可降解的鋼絲。

進(jìn)一步地，所述的上表面網(wǎng)層和下表面網(wǎng)層的網(wǎng)格內(nèi)由若干麻網(wǎng)組成，所述麻網(wǎng)由純天然麻繩經(jīng)機(jī)械經(jīng)緯編制而成。

進(jìn)一步地，所述的麻網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸為1cm×1cm。

進(jìn)一步地，所述的上包裹層和下包裹層為厚度1.5mm-3.5mm的無(wú)紡布。

進(jìn)一步地，所述的隔板為可降解紙。

進(jìn)一步地，所述的保溫層為由植物秸稈顆粒與粘結(jié)劑混合而成。

進(jìn)一步地，所述的吸水層為高吸水性樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，所述的種子層為表面噴有生物膠黏劑的紙和附著在紙上的種子組成，所述種子為豆科植物、高羊茅、黑麥、早熟禾的混合物。

進(jìn)一步地，所述的基質(zhì)層由污泥、農(nóng)作物殘?jiān)?fù)合肥、食用菌菌渣通過(guò)粘合劑混合而成，其中，污泥、農(nóng)作物殘?jiān)?、?fù)合肥和食用菌菌渣的重量比為(1-5):(8-15):(0.01-0.07):1。

一種髙陡邊坡的護(hù)坡方法，將上述的綠化毯用鋼釘錨定在髙陡邊坡基面上，通過(guò)上下表面網(wǎng)層的主動(dòng)防護(hù)和種子層生根發(fā)芽來(lái)修復(fù)固定巖石邊坡。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明的綠化毯具有植物防護(hù)和主動(dòng)防護(hù)雙重作用，綠化毯上下表面網(wǎng)層和骨架為不可降解的鋼絲網(wǎng)，尤其對(duì)于施工初期和植被生長(zhǎng)前期的防護(hù)具有顯著的作用；后期種子生根發(fā)芽形成植被后，上下表面網(wǎng)層和骨架被植被覆蓋，不影響綠化護(hù)坡的景觀效果；

（2）本發(fā)明的綠化毯除上下表面網(wǎng)層和骨架為不可降解的鋼絲網(wǎng)，其他層均為可降解的物質(zhì)，不造成二次污染，利于環(huán)保；

（3）本發(fā)明的綠化毯上表面網(wǎng)層和下表面網(wǎng)層通過(guò)骨架、骨架之間的隔板相連形成的小隔室，在髙陡邊坡，可有效防止常年降雨和重力作用下基質(zhì)附著力不夠引起的基質(zhì)下移、植物移動(dòng)，且由于上下網(wǎng)層和骨架為鋼絲網(wǎng)，為植物的根系纏繞提供依附，進(jìn)一步防止植物移動(dòng)，利于植物在髙陡巖石邊坡扎根；

（4）本發(fā)明的綠化毯設(shè)置有保溫層和吸水層，由于巖石邊坡土壤和水分易流失，因此，不利于種子的發(fā)芽和植被的生長(zhǎng)，保溫層和吸水層更利于植被的存活與生長(zhǎng)；

（5）本發(fā)明綠化毯中基質(zhì)層采用污泥、農(nóng)作物殘?jiān)?、?fù)合肥、食用菌菌渣通過(guò)粘合劑混合而成，原料來(lái)源廣泛，變廢為寶，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用；

（6）本發(fā)明的綠化毯優(yōu)先考慮邊坡安全，并兼顧景觀功能，其防護(hù)效果好，可同時(shí)解決邊坡的生態(tài)與安全問(wèn)題，尤其適用于髙陡巖石邊坡，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明綠化毯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明綠化毯上下表面網(wǎng)層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明綠化毯小隔室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-上表面網(wǎng)層，2-上包裹層，3-保溫層，4-種子層，5-基質(zhì)層，6-吸水層，7-下包裹層，8-下表面網(wǎng)層，9-小隔室，10-上下表面網(wǎng)層，11-麻網(wǎng)，12-骨架，13-隔板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖1、圖2和圖3所示，一種髙陡邊坡護(hù)坡用綠化毯，所述的綠化毯自上而下由上表面網(wǎng)層1、上包裹層2、保溫層3、種子層4、基質(zhì)層5、吸水層6、下包裹層7和下表面網(wǎng)層8構(gòu)成，所述上表面網(wǎng)層1和下表面網(wǎng)層8通過(guò)骨架12、骨架12之間的隔板13相連形成小隔室9，且上表面網(wǎng)層1、下表面網(wǎng)層8與骨架12的材質(zhì)為不可降解的鋼絲。

所述的上表面網(wǎng)層1和下表面網(wǎng)層8的網(wǎng)格內(nèi)由若干麻網(wǎng)11組成，所述麻網(wǎng)11由純天然麻繩經(jīng)機(jī)械經(jīng)緯編制而成。選擇麻繩作為上下表面網(wǎng)層10網(wǎng)格內(nèi)的網(wǎng)，是因?yàn)槁槔K耐曬、防腐、強(qiáng)度高、外觀較為粗糙、能降低流速，變坡面徑流為漫流，減少坡面沖刷，同時(shí)其吸濕性能截留部分雨水，增加坡面的保水能力，增加與坡面摩擦，減少滑坡的幾率。后期麻繩生物降解后，也不阻擋植物根系的生長(zhǎng)。

麻網(wǎng)11的網(wǎng)孔尺寸為1cm×1cm，選擇的此尺寸可有效防止巖石邊坡碎石的滑落、種子和基質(zhì)的流失。在植物長(zhǎng)成前就能抵抗水和風(fēng)的侵蝕，很好地固化地表，起到護(hù)坡和防止水土流失的作用。

所述的上包裹層2和下包裹層7為厚度1.5mm-3.5mm的無(wú)紡布。無(wú)紡布既具有良好的透水、透氣、透光性，又具有很好的保水、保肥、抗曬效果，植物根系可穿透無(wú)紡布，保證植物的順利生長(zhǎng)。

隔板13為可降解紙。隔板13與上下表層網(wǎng)、骨架12形成小隔室9，具有高抗拉強(qiáng)度，可有效防止長(zhǎng)年降雨和重力作用下基質(zhì)附著力不夠引起的種子和基質(zhì)下垂、植物移動(dòng)。等植物長(zhǎng)大扎根后隔板13降解，利于植物間根系纏繞。

保溫層3為由植物秸稈顆粒與粘結(jié)劑混合而成。吸水層6為高吸水性樹(shù)脂。保溫層3起到了保墑保水的作用，在少水干旱地區(qū)特別利于種子的出苗生長(zhǎng)，提高了植被的存活率。

種子層4為表面噴有生物膠黏劑的紙和附著在紙上的種子組成，種子為豆科植物以及高羊茅、黑麥、早熟禾等禾本科植物的混合物。種子被粘附在紙上，與基質(zhì)分離，生長(zhǎng)不會(huì)受到抑制，且可調(diào)節(jié)種子密度。

所述的基質(zhì)層5由污泥、農(nóng)作物殘?jiān)?、?fù)合肥、食用菌菌渣通過(guò)粘合劑混合而成，其中，污泥、農(nóng)作物殘?jiān)?、?fù)合肥和食用菌菌渣的重量比為(1-5):(8-15):(0.01-0.07):1。將栽培各種食用菌以后剩下的固體廢物添加到基質(zhì)中，由于菌渣中含有大量的有機(jī)質(zhì)，可為植物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；污泥來(lái)源于造紙廠的污泥，它含有大量的纖維素類(lèi)有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等植物養(yǎng)分，又含有微生物菌，因此，污泥的加入除了作為肥料外，還可以作為土壤改良劑。本發(fā)明的基質(zhì)原料來(lái)源廣，并將廢棄物變廢為寶，環(huán)保生態(tài)。

髙陡邊坡的護(hù)坡方法，將本發(fā)明的綠化毯用鋼釘錨定在髙陡邊坡基面上，通過(guò)上下表面網(wǎng)層10的主動(dòng)防護(hù)和種子層4生根發(fā)芽來(lái)修復(fù)固定巖石邊坡。使用本發(fā)明的綠化毯進(jìn)行護(hù)坡時(shí)，先清理邊坡基面，根據(jù)邊坡的地貌對(duì)綠化毯進(jìn)行修剪，利用降解纖維進(jìn)行縫合鏈接調(diào)整規(guī)格和形狀，在邊坡上鋪設(shè)綠化毯后采用錨桿進(jìn)行固定，在間隔1m-2m的位置選用長(zhǎng)錨桿，間隔0.5m-1m的位置采用短錨桿。本發(fā)明的的綠化毯固定完畢后，可通過(guò)澆水，也可不澆水，等到下雨時(shí)吸水層6貯存雨水供種子發(fā)芽生長(zhǎng)，通過(guò)種子層4的生根發(fā)芽和雙層鋼絲網(wǎng)的主動(dòng)防護(hù)來(lái)修復(fù)固定邊坡。

本發(fā)明的綠化毯施工后灑水或下雨兩周后，草種發(fā)芽能達(dá)到87%以上，一個(gè)月后植物的平均高度能達(dá)到12cm左右，巖石邊坡植被的覆蓋率基本達(dá)到85%，兩個(gè)月后，植被覆蓋率能達(dá)到90%，可形成防護(hù)和綠化效果。本發(fā)明的綠化毯植物根系附著力顯著高于普通的綠化毯，對(duì)降雨形成的徑流具有明顯的分散作用，邊坡坡面不容易形成沖溝，邊坡上的巖土體穩(wěn)定。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。