【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土建工程施工，具体涉及一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构及施工方法。
技术介绍
1、传统的边坡覆土方法通常采用土性良好的天然土壤填筑，存在资源有限、成本高昂和环境影响等问题。首先，天然良好的土壤资源逐渐稀缺，特别是在城市化进程中，适宜用于边坡覆土的种植土土源越来越难以获取；其次，开采和运输天然土壤需要大量的劳动力和机械设备，运输过程中还需面对长距离运输带来的高昂费用；同时，运输过程中的土壤洒漏和扬尘会污染空气、水源及周围植被，开采土壤还可能引发水土流失、土壤退化等问题，影响整个区域的生态平衡，并增加项目的环境治理负担。
2、随着对可持续发展和资源循环利用的重视，就地取材、变废为宝，利用改良后的淤泥作为边坡种植土已成为研究和应用的热点。改良后的淤泥作为边坡种植土不仅减少了废弃物的处置量，还为边坡绿化提供了经济高效的解决方案。然而，现有的淤泥改良方法仍存在一些问题和局限性，影响其在工程应用中的质量及环境安全性。现有的淤泥改良方法多数仅采用物理、化学或生物中的某一种手段进行处理，难以同时提升土体的力学性能、环境安全性和植物适应性。此外，工业、建筑等领域产生的固废量巨大，固废资源的利用尚不充分，虽然部分方法尝试将固废材料应用于淤泥改良，但现有方法对淤泥中重金属的处理缺乏足够的降解和固定措施，导致改性后的种植土可能存在环境风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构及施工方法，
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，包括以下步骤：
4、喷洒隔离层：在原状土上喷洒含有重金属降解菌种的复合菌液至原状土边坡表面，菌液通过入渗边坡土体形成生物重金属隔离层；重金属降解菌种包括枯草芽孢杆菌和氧化亚铁硫杆菌；
5、浇筑坡面防护骨架：将淤泥、磷石膏、粉煤灰、锰渣及水泥按比例混合均匀后在隔离层上通过模板，浇筑固化成一定尺寸的骨架形成坡面防护；
6、堆砌边坡表面层：将淤泥堆肥种植土及草籽装填于土工生态袋内，采用人工堆砌方式填入坡面防护骨架内，淤泥堆肥种植土为淤泥与腐熟有机肥、过磷酸钙及硫酸钾镁肥混合后发酵而成。
7、进一步的，将淤泥与占淤泥质量5％-7％的磷石膏、6％-9％的粉煤灰、4-6％的锰渣和8-10％的水泥在现场搅拌站翻拌，翻拌时间不少于20分钟，混合均匀后，在框格梁式木模板内进行浇筑，形成坡面防护骨架；其中，磷石膏颗粒直径≤5mm的粉状物，粉煤灰和锰渣颗粒直径≤3mm。
8、进一步的，所述淤泥堆肥种植土为淤泥与占淤泥质量2.5％-3.5％的腐熟有机肥、1％-1.2％的过磷酸钙及0.5％-0.9％的硫酸钾镁肥混合后堆放发酵而成。
9、进一步的，隔离层中，边坡原状土的含水量控制到12％-15％；边坡原状土喷洒复合菌液的量为2.1-2.55l/m2；
10、复合菌液制备时，分别制备浓度为2％的枯草芽孢杆菌菌液、浓度为4％的氧化亚铁硫杆菌菌液，然后将两者按照体积比(2-3):(5-5.5)的比例混合得到复合菌液。
11、进一步的，坡面防护骨架和边坡表面层中，淤泥采用池塘淤泥；淤泥混合前先用压滤机将淤泥含水量降至40％-50％，然后在脱水区摊铺淤泥脱水后的泥饼，进行干化，直至淤泥含水率降至35％-40％；压滤机日处理能力不低于25m3；脱水区至淤泥来源地的直线距离不超过50m。
12、进一步的，淤泥堆肥种植土材料堆放发酵时，堆体高度不超过2m，堆体顶部呈圆弧形；发酵过程中，每2-3天翻抛一次堆体，确保堆体温度保持在45℃-65℃范围内；堆体堆放不少于7天，确保充分发酵，最终形成结构均匀、无异味且疏松均匀的团粒状。
13、进一步的，确保复合菌液喷洒设备经过校准，以保证每平方米的喷洒量准确无误；喷洒并养护完成后，利用全站仪和gps系统对边坡进行详细测量并搭建坡面框格梁式木模板；记边坡高度为h米，搭建框格梁式木模板时，水平方向每隔5米设置定位桩，垂直方向每隔h/3边坡高度处设一道水平支撑梁，每2米竖向增设支撑杆，并在转角与边缘处加设角木加强。
14、进一步的，在边坡表面层施工完成后，在坡脚沿等高线方向设置有排水沟，并根据需要设置渗水管以保证排水功能；所述坡脚长度为2-4m；排水沟宽度为25-35cm、深度为15-25cm，坡度不小于1％。
15、进一步的，隔离层中，边坡原状土含水率为12.5％，每平方米边坡原状土喷洒0.75l浓度为2％的枯草芽孢杆菌菌液和1.5l浓度为4％的氧化亚铁硫杆菌菌液；
16、坡面防护骨架中，各成分占淤泥质量百分数分别为：磷石膏6.0％，粉煤灰7.5％，锰渣5.0％，8％水泥；
17、边坡表面层中，各成分占淤泥质量百分数分别为：腐熟有机肥3.0％，过磷酸钙1.1％，硫酸钾镁肥0.7％，摊铺厚度30cm。
18、本专利技术还提出了一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构，使用前述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法制作，包括：
19、隔离层，所述隔离层经边坡原状土喷洒复合菌液，并经复合菌液中的菌种充分渗透一定深度后形成；复合菌液内含枯草芽孢杆菌和氧化亚铁硫杆菌；
20、坡面防护骨架，所述坡面防护骨架设置在隔离层上，采用框格梁式木模板浇筑施工，坡面防护骨架的原料包括淤泥以及占淤泥重量5％-7％的磷石膏、6％-9％的粉煤灰、4-6％的锰渣和8-10％的水泥；
21、边坡表面层，所述边坡表面层由装填淤泥堆肥种植土及草籽装的土工生态袋堆砌而成，这些土工生态袋分层填入已经搭建好的坡面防护骨架内，按需铺设2-3层；淤泥堆肥种植土中，各成分占淤泥质量百分数分别为：腐熟有机肥2.5％-3.5％，过磷酸钙1％-1.2％，硫酸钾镁肥0.5％-0.9％。
22、本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术对边坡种植土采用了三层分别处理的方法，在不同的土层中分别以边坡原状土和淤泥为原料，并添加特定的改性材料和功能微生物菌。隔离层通过与重金属降解菌种混合处理，构建了稳定的土壤屏障，防止固废中的重金属向下迁移，同时增强底层土体的隔离性能；
24、坡面防护骨架一方面起到抗冲刷的作用，另一方面使其作为框架，通过提高池塘淤泥的物理力学性能并装于土工袋内，保证土工袋在不会出现大幅度滑动的同时，提高抗冲刷能力；
25、边坡表面层使用发酵后的淤泥堆肥种植土，优化淤泥养分结构和微生物活性，为植被生长提供理想的土壤和养分。本专利技术实现了淤泥的改良和利用，将淤泥的强度增强、环境安全性提升和植被适应性的全面优化，为边坡工程提供了高性能的原料，无需开采土壤使用，且可实现淤泥、磷石膏、粉煤灰和锰渣本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：将淤泥与占淤泥质量5％-7％的磷石膏、6％-9％的粉煤灰、4-6％的锰渣和8-10％的水泥在现场搅拌站翻拌，翻拌时间不少于20分钟，混合均匀后，利用框格梁式木模板浇筑，形成坡面防护骨架；其中，磷石膏颗粒直径≤5mm的粉状物，粉煤灰和锰渣颗粒直径≤3mm。
3.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：所述淤泥堆肥种植土为淤泥与占淤泥质量2.5％-3.5％的腐熟有机肥、1％-1.2％的过磷酸钙及0.5％-0.9％的硫酸钾镁肥混合后堆放发酵而成。
4.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：隔离层中，边坡原状土的含水量控制到12％-15％；边坡原状土喷洒复合菌液的量为2.1-2.55L/m2；
5.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生
6.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：淤泥堆肥种植土材料堆放发酵时，堆体高度不超过2m，堆体顶部呈圆弧形；发酵过程中，每2-3天翻抛一次堆体，确保堆体温度保持在45℃-65℃范围内；堆体堆放不少于7天，确保充分发酵，最终形成结构均匀、无异味且疏松均匀的团粒状。
7.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：确保复合菌液喷洒设备经过校准，以保证每平方米的喷洒量准确无误；喷洒并养护完成后，利用全站仪和GPS系统对边坡进行详细测量并搭建坡面框格梁式木模板；记边坡高度为H米，搭建框格梁式木模板时，水平方向每隔5米设置定位桩，垂直方向每隔H/3边坡高度处设一道水平支撑梁，每2米竖向增设支撑杆，并在转角与边缘处加设角木加强。
8.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：在边坡表面层施工完成后，在坡脚沿等高线方向设置有排水沟，并根据需要设置渗水管以保证排水功能；所述坡脚长度为2-4m；排水沟宽度为25-35cm、深度为15-25cm，坡度不小于1％。
9.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：隔离层中，边坡原状土含水率为12.5％，每平方米边坡原状土喷洒0.75L浓度为2％的枯草芽孢杆菌菌液和1.5L浓度为4％的氧化亚铁硫杆菌菌液；
10.一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构，其特征在于：使用如权利要求1至9任一项所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法制作，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：将淤泥与占淤泥质量5％-7％的磷石膏、6％-9％的粉煤灰、4-6％的锰渣和8-10％的水泥在现场搅拌站翻拌，翻拌时间不少于20分钟，混合均匀后，利用框格梁式木模板浇筑，形成坡面防护骨架；其中，磷石膏颗粒直径≤5mm的粉状物，粉煤灰和锰渣颗粒直径≤3mm。
3.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：所述淤泥堆肥种植土为淤泥与占淤泥质量2.5％-3.5％的腐熟有机肥、1％-1.2％的过磷酸钙及0.5％-0.9％的硫酸钾镁肥混合后堆放发酵而成。
4.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：隔离层中，边坡原状土的含水量控制到12％-15％；边坡原状土喷洒复合菌液的量为2.1-2.55l/m2；
5.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特征在于：坡面防护骨架和边坡表面层中，淤泥采用池塘淤泥；淤泥混合前先用压滤机将淤泥含水量降至40％-50％，然后在脱水区摊铺淤泥脱水后的泥饼，进行干化，直至淤泥含水率降至35％-40％；压滤机日处理能力不低于25m3；脱水区至淤泥来源地的直线距离不超过50m。
6.根据权利要求1所述的利用微生物和固废材料改良淤泥土的可植生坡面结构的施工方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚永胜，李崛，刘宸，李聪，李鑫鑫，龚健，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。