植被混凝土的研究进展

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1、摘要本文对植被混凝土国内外发展情况与在国内的岩质边坡和水利工程护坡方面的应用进行总结，发现植被混凝土护坡既综合了三种传统护坡的优点又弥补了传统护坡存在的缺点，在我国边坡防护方面做出了巨大的贡献；接着对植被混凝土的骨架与植生基材制备前原料选取以及制备时搅拌的方法进行阐述；在研究对植被混凝土性能影响时发现水泥与生物炭的掺量对植被种子的萌发生长存在一定的影响，而骨料粒径对植被混凝土的抗压强度、孔隙率和透水性系数都有着较大的影响且良好的骨料级配有利于提高植被混凝土的抗压强度；最后针对国内的研究现状对植被混凝土接下来的研发提出建议。关键词：植被混凝土；制备方法；性能影响；实际应用I第1章 引言随着经济的

2、发展、社会的进步，我们生活越来越好的同时生态环境却在遭受破坏，在能源的开发与利用、水利的控制与调配、道路的改造建设中，原本的地形地貌及植被层被破坏，导致大面积的地表裸露、水土流失、局部小气候被改变，连生物链也遭到了破坏，面对这种现象，研究具有防护结构、减少生态灾害以及能够适应动植物生长的植被混凝土具有十分重要的意义。在水利护坡工程中，传统的混凝土护坡是以混凝土这样的硬性材料为主要建材将河水和土地隔开，水土不能进行自由交换，风吹日晒还会造成坡面的边角、表皮老化，脱落入河道中将河水污染，极大的损害了生态环境，而植被混凝土是一种新型的生态环保混凝土，它的化学性质相对稳定不会随着时间的推移发生腐蚀或磨

3、损现象对环境造成污染，能够适应动植物生长、调节区域小气候并且净化水质。我国西南的高山亚高山地区在雨季经常会发生山体滑坡、泥石流等自然灾害，形成的因素不仅仅是因为降雨的原因，还和环境遭到破坏，土质结构受到影响有一定的联系，传统的防护措施往往以安全为主，严重影响了绿色植物的生长，而植被混凝土恰好可以解决这样的问题，既可以防止边坡失稳带来的安全隐患，又可以解决生态失衡的问题。植被混凝土最初只是以多孔混凝土的样子应用于20世纪初的荷兰建筑内，用来制造非承重墙，主要是为了减轻自重，提高建筑墙体的保温性能，没有考虑在植被上进行发展。而植被混凝土这个名词最早是日本的混凝土工学协会在1995年提出来的，并成立

4、了研究委员会，主要开展对植被混凝土的研究，在2000年成立了绿化混凝土协会，进一步加快了植被混凝土的发展，在研发方面提出将干燥的混凝土块浸没在含有水和乙酸、稀酸的溶液中，经过浸泡试块碱性明显降低，后又与韩国共同研制了“生态砖”。美国及欧洲发达国家也陆续的展开了自己的研究并取得一定的成果，美国TANU大学的CY Sung利用不饱和聚酯树脂提高植被混凝土表面的覆盖度和种植性能，从而提高了混凝土的强度，对稀释混凝土的碱性也有一定的作用；澳大利亚南澳大学的C Lian发现超过或者低于最佳水灰比的范围都会对植被混凝土的强度产生影响1。我国对植被混凝土的研究起步较晚，最早对植被混凝土进行介绍的是北京城市建

5、设工程研究院的胡德熙（1997年）2，1998年吉林实业从日本引进了这项技术，在国内推广时由于成本较高、施工工艺复杂等原因，并没有得到广泛的应用3。我国最初在研究应用方面遇到了瓶颈，通过努力这些年也取得了一定的研究成果，胡德熙等研制了护坡型植被混凝土；吉林水利实业把废弃的砖头石子作为骨料研制出一种环保型混凝土护砌材料，既节约了资源又实现了废物利用和保护环境4；叶晟等针对传统的护坡工程方法在河道边坡工程生态环境保护和修复方面的缺陷,提出了新型的现浇透水性生态混凝土护坡方法，既能保护护坡工程的安全又能保护环境5；廖文宇通过实验表明碳化对植生混凝土的降碱效果好,对其强度也有小幅增强作用6；陈锋在检测

6、植被混凝土路面和普通混凝土路面的区别时发现植被混凝土路面具有夏季降温、冬季蓄热采暖的效果7；青岛理工大学的吕京录等研究不同再生骨料取代率对植生型混凝土的抗压强度、孔隙率和植生适应性的影响时，表明取代量较小时，植生型透水混凝土强度略有提高，完全取代时混凝土强度降低不明显，但中高等取代量时，强度降低较明显8；吴磊对植被混凝土在景观码头和护岸工程的应用进行进行后续观察，发现植被混凝土防护性能合格，绿化性能良好9。总的来说，日本在植被混凝土的研发与应用方面都处于领先地位，现在处于技术的应用推广阶段，欧美等国家处于技术的攻克阶段，我国现在处于理论研究阶段，没有统一的配合比设计方法与专门的种植材料的研究，

7、现在各大高校和研究所还在进行各种新的研究和探索。植被混凝土目前主要分为两类，一类是将水泥、骨料、外加剂、植生基材按特定比例进行拌合，形成的植被混凝土；另一类分为多孔骨架和植生基材两部分，先制备骨架后将植生基材混合种子灌入骨架内进行养护，本文主要对第二类植被混凝土的制备方法和在生活中应用等方面的阐述，分析材料对其性能的影响，得出植被混凝土的研究进展对接下来的研发提出建议。- 2 -第2章 植被混凝土的制备方法2.1植被混凝土骨架的制备工艺植被混凝土又叫植生混凝土、生态混凝土、绿化混凝土等10，一般是由水泥、植生基材和植物的种子按比例加定量的水搅拌而成的混合物。因为具有一定强度的孔隙空间又被形象的

8、称为“沙琪玛式骨架”11。 （1）制备的原料水泥：因为要满足植被混凝土对孔隙率的要求，所以对水泥的种类、强度等级和用量都有要求，又因为用量较小12，它的各项力学性能、物理指标都需要满足通用硅酸盐水泥（GB175-2007）的要求。粗集料：是构成结构骨架的基本材料，粒径太小不利于连续孔隙的形成，太大会使混凝土强度降低，对选择的粒径还要进行物理化学性能的检测，按公路工程集料实验规程（JTGE42-2005）的技术指标来判断选料是否合格。拌合水：普通的自来水即可。外加剂：通常选用减水剂，能有效减少用水量，提高植被混凝土的强度和透水性，最佳掺入量为1.0-1.2%9，其性能要满足混凝土外加剂（GB80

9、76-2008）的要求。（2）搅拌工艺常规的一次投料搅拌会使胶结材料包裹集料不完全，影响连续孔隙的形成。房嘉明通过总结经验对一次投料法进行了改进，他认为较为合适的拌合工艺是先将集料、水泥、粉煤灰倒入搅拌机干拌60s，然后边搅拌边加入50%的水搅拌30s，最后加入剩余的水与减水剂搅拌60s13。吴磊通过对比一次拌合、二次拌合和水泥裹浆三种制备工艺的有效孔隙率如图2-1，表明宜采用的拌合工艺是二次投料的水泥裹石法。首先将水泥、矿物掺合料和预拌水加入到搅拌机中进行拌合，预拌水量约占总水量的80%，拌合时间约2min，然后加入集料和剩余水量进行二次拌合，约3min,观察拌合状态对二次用水量进行适当的调

10、整9。图2-1不同成型工艺对比张朝辉在考虑了多孔混凝土结构的特殊性后，通过大量实验分别进行一次投料法与裹浆法的7天和28天抗压强度的对比实验如表2-1，得出结论裹浆法的搅拌过程更适合制备植被混凝土的骨架14。表2-1两种搅拌方法对比实验后续的研究人员在做实验时更多采用的是张朝辉的搅拌步骤，首先将全部集料放入搅拌机加70%的水搅拌，是为了让集料表面冲洗干净易于粘结，接着加入50%的水泥和全部外加剂进行搅拌是为了让浆体具有很好的流动性，起到润滑的作用防止因为摩擦过大导致粗集料破碎，最后将剩余的胶凝材料和水倒入搅拌是为了让使胶结材料均匀包裹在粗集料表面，既提高了混凝土的强度也提高了整体结构的稳定性。

11、（3）成型工艺因植被混凝土的成型工艺与普通混凝土不同，所以张朝辉提出最佳的成型方法是复合成型法即一边振动一边在表面施加压力，将混凝土分三层进行铺设，每铺设一层用捣棒由边缘向中心插捣20次，第三层装满后先放在振动台上震动20s后再施加0.1-0.15MPa的压力14，这样成型出的混凝土强度最高，最后在施工现场可采用塑料薄膜进行覆盖养护，实验室可以放入标准养护室进行养护。2.2植生基材的制备植生工艺中最重要的就是植生基材的选择，需要考虑制备完成的混凝土的孔隙数量还有它的孔径大小，既要能填充到孔隙中，又要让种子能够得到充足的养分。因为植被混凝土的碱含量较高不利于植物的生长，所以在孔隙进行碱含量改造过

12、的前提下，植生基材还需要具备一定的长期且长效的降碱能力，满足植被的生长需求；由于植被混凝土是孔隙结构，水分容易渗透到地下，并且孔隙内的有限的土的含水量也比较少，所以流失过多会对植物的生长产生影响，要求植生基材要具备一定的保水能力；受自然环境的影响，在下雨的天气，表面的种子容易被雨水冲走，所以基材还要具备一定的抗冲刷能力。（1）植生基材原料的选择壤土或砂壤土：含砂量不大于5%，具有分布广泛，易于获取的优点。腐殖质：是最先为植物提供养分让植物进行吸收利用的基础材料，一般采用酒糟、木屑、秸秆或其他植物纤维，它们可以改善土壤的结构和粘性。复合保水剂：具有安全无毒且环保的优点。可以在雨天水分充足时吸收多

13、余水分，然后在天气干燥时为植物提供水分。粉煤灰：添加适量粉煤灰可以减少水泥用量改善植被混凝土的碱性环境，它还含有营养物质可以为植物提供养分。土壤改良剂（如生物炭）：降低土壤水分的蒸发，提高土壤PH，降低金属离子的活性，促进植物的生长。缓效肥料：可以使肥料在土壤中释放养分的速度减缓，让植物可以持续地吸收和利用。（2）植生基材制备过程将上述材料按表2-212的比例加入砂浆搅拌机内掺水充分搅拌，成粘稠状的植生基液，连通孔隙将植生基液分两次灌满试件，第一次约加入到试块的2/3处，等基液渗入到下层孔隙后再进行第二次灌浆，直到基液灌满整个试件为止。接着按表2-312的比例进行拌合，制成植生基材按1-2cm

14、厚度铺设在植被混凝土的表面。表2-2内置植生基液配合比表2-3表面植生基材的配合比（3）种子播撒的四种方式关于种子的播撒方式众说纷纭，总结下来一共四种方法：下置法，将种子放在坡面的上方，植被混凝土的下方，植生基材按上述的制备方式灌入骨架中，对整体进行养护等待种子萌发；中置法，将种子与植生基液均匀混合，分两次灌入骨架中，对其进行养护等待种子萌发；上置法，将植生基液分两次灌入骨架的操作保持不变，先将种子覆盖在表面2cm厚再铺设一层植生基材；将中置法与上置法相结合，既把种子和基液混合灌入骨架，也在混凝土表面覆盖种子铺设植生基材。上述的四种放置方式中最常用的是第种和第种，但种子萌发效果最好的第种，它具

15、有两个方面的优势：1、种子与植生基材混合，灌入孔隙中填充量减小，有利于在植被混凝土释放碱性物质之前，根系就伸入了底层的原始土壤；2、骨架对灌入内部的植生基材有保护作用，阻止了雨水对基材的直接冲刷，提升种子的成活率。从最初对制备骨架和基材的原料的选用，再到制备骨架时的搅拌方法和基材与骨架融为一体的灌入过程，以及最后对整体的养护都是为了能够满足图2-215的特性，使植被混凝土既能满足动植物的生长需求，又能提高土与岩石的黏结能力。图2-2植被混凝土的特性植被混凝土技术的核心是混凝土的配方，在保证强度的前提下，它的孔径大小、抗冲刷能力以及自身的碱含量都会对种子的存活率产生影响，要保证制备出的植被混凝土

16、满足上图的要求。- 6 -第3章 植被混凝土性能研究综述3.1生物炭掺量对种子萌发的影响生物炭是一种可以作为土壤改良剂的木炭肥料，能够帮助植物生长、净化水质加入这种材料还可以减少化学肥料的使用。饱和持水量是指土壤孔隙内最大限量的充满水分，许亚坤等通过改变生物炭的添加量和随着时间的增长不同添加量的饱和持水量的变化这两个方面进行实验探索，根据实验数据得出图3-1，表明生物炭的添加量与饱和持水量成正比，但在植被混凝土接近饱和状态时，变化不是很明显；随着时间的推移发现，生物炭加入的越多，饱和持水量增加幅度越大。得出结论，高添加生物炭对提高植被混凝土的饱和持水量有明显的效果16。但高海英等发现这种增加效

17、应是有限度的，超过一定混入量的（80t/hm2）反而会降低土壤持水量17。总结来说生物炭具有一定的保水作用，对改善植被混凝土的饱和持水量有一定的影响，但要在用量上有个限定的度，否则适得其反。 图3-1生物炭对植被混凝土饱和持水量的影响水分是种子萌发不可缺少的必要条件，它不仅影响植被种子的存活率，还会对其形态、叶片产生影响，种子只有吸收足够的水分才能够展开一切与萌发生长有关的活动，这是因为水分可以使种子表皮膨胀软化，让胚容易突破表皮长出；后续植物生长需要进行光合作用，而光合速率的大小与植物水分密切相关，种子吸收水分接近饱和时的光合最强，生物炭的添加可以使植被混凝土初期达到饱和持水量利于种子萌发，

18、它又具有一定的保水作用，利于后期植物的光合作用，帮助生长。3.2水泥掺量对种子萌发的影响植被混凝土与其他混凝土相比最大的特点就是可以进行草本植物的种植，提高植被覆盖率、减少地表裸露、保护生态环境。而水泥是植被混凝土骨架的重要组成材料，呈弱碱性，但随着时间的推移PH值会逐渐增大。而PH值较高不适合植物的生长，一般植物生长对土壤PH要求在6.5-7.5之间，耐碱植物生长PH值范围为7.5-8.59，PH值过高有些形态下的微量元素不能被植物有效吸收，根系的活动也会受到限制。王稷等在研究水泥含量对冰草和垂穗冰碱草影响时，从植物幼苗的光合特性和生理生化特征这两大方面来进行论述，光合特性又分成净光合速率、

19、气孔导率、胞间二氧化碳浓度、光能利用率、水分利用率、蒸腾速率这六个小方面，得出结论，前五者都是随着水泥含量的上升先上升后减小，但水泥含量对冰草幼苗的气孔导率的影响不明显，而在蒸腾速率方面，两种幼苗总体都呈现出随着水泥含量的上升而下降的趋势；在生理生化上从幼苗叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量这三个的方面进行说明，得出结论，它们都是随着水泥含量的上升先上升后下降18。徐阳在研究不同水泥含量的植被混凝土对狗牙根、黑麦草、高羊茅、多花木兰、紫花苜蓿这五种先锋物种的影响时，从种子萌发与幼苗定居、幼苗生长、光合特性这四个方面进行研究，他表示不同的水泥含量对植物种子的萌发 、幼苗定居均有显著的影响，低于

20、8%的水泥含量对种子的萌发有着促进的作用，高于8%时种子萌发受到了抑制；在幼苗的成活量方面，水泥含量为0时最高，随着水泥含量的增加逐步递减；对幼苗的生长也有显著的影响，在水泥含量从0到8%递增时，叶片数、株高、生物量、根系生长参数也在递增，在8%到16%递增时，参数则呈现递减的趋势；在研究对光合特性的影响时，他从植物的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度这四个方面进行检测，发现不同植物在光合生理参数在不同水泥含量处理的表现有所差异，但低水泥含量的光合生理活动高于高水泥含量的处理的植株，他表明水泥含量在8%的植被混凝土适用于工程应用19。3.3骨料粒径对植被混凝土性能的影响骨架结构影

21、响植被混凝土的使用功能，而骨料粒径是影响骨架结构的重要因素，它是以特定粒径作为骨料，起支承作用。保持其他材料掺入量不变，通过改变骨料粒径研究粒径对植被混凝土抗压强度、孔隙率以及对透水性系数的影响。3.3.1对植被混凝土抗压强度的影响如图3-220所示植被混凝土的抗压强度随着碎石粒径的变化，可以看出随着骨料粒径的增大，混凝土的抗压强度也在增加，但粒径过大又会使抗压强度大幅度的下降。分析原因，当骨料粒径较小时，所制备的植被混凝土孔隙率下降，孔径变小。当这样的混凝土试件受力时会降低应力集中现象，使抗压强度增加。而当骨料的粒径过大时，会使砂浆和粗骨料的接触点和总接触面减少，粘结性降低，影响混凝土的抗渗

22、、抗裂性能。 图3-2植被混凝土的抗压强度随碎石粒径的变化 图3-3植被混凝土孔隙率随碎石粒径的变化3.3.2对植被混凝土孔隙率的影响孔隙率分为总孔隙率和有效孔隙率，其中总孔隙率是影响强度的主要因素，如图3-320所示随着碎石粒径的增大孔隙率也在增加。分析原因，在震动的条件下骨料粒径较小时，骨料容易堆积紧密，使植被混凝土的空隙变小，单位体积下总孔隙率变小；而骨料粒径较大时，骨料容易呈松散状孔隙也会增大，导致单位体积下孔隙率增大。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，一般要求内部孔隙率为25%以上21。3.3.3对植被混凝土透水性系数的影响透水性

23、是护坡型的植被混凝土的重要指标。它的大小是根据植被混凝土基础材料的颗粒组成的不同而形成的差异。植被混凝土的透水系数在一定的水头下，单位时间内透水量与透水面积成正比，与透水厚度成反比20。由图3-420可得植被混凝土得透水性系数随着骨料粒径得增大而增加。分析原因，空隙随着碎石粒径的增大而增大，孔隙率随着空隙增大而变大，同时孔隙率上升透水性系数也随之增加。图3-4碎石粒径对植被混凝土透水系数的影响吴磊通过研究表明，透水性系数与强度和孔隙率有着密切的关系，强度越高，孔隙率和渗透系数越低，孔隙率增大，渗透系数越大9。3.4骨料级配对混凝土性能的影响 具有良好的颗粒级配的骨料，能够降低水泥砂浆用量，节约

24、成本。而且良好的颗粒级配在用水量相同的情况下还可以提高混凝土的和易性。沈炫在做骨料级配对混凝土性能影响的实验时，将孔隙率固定为28%时，拿19mm-26.5mm、26.5mm-31.5mm、19mm-31.5mm这三种粒径范围做试件的7天和28天的抗压强度试验如图3-5，发现不论是养护了7天还是28天的混凝土试件，粒径范围在26.5mm- 31.5mm的抗压强度均比另外两个范围的抗压强度小，而粒径在19mm-31.5mm的试件，抗压强度均高于另外两个范围。分析原因，粒径范围在19mm-31.5mm的试件，集料的堆积密度较大，所以比表面积较大，形成骨架的颗粒之间的接触点也比较多，总的胶结面积大，

25、所以混凝土获得了较高的抗压强度；粒径范围为26.5mm-31.5mm的试件，它的集料堆积密度相对较大，比表面积较小，为了达到固定的孔隙率，需要大量的胶结浆体进行填充，所形成的单位骨架内骨料颗粒之间接触点数量较少，胶结浆体只包裹于集料表面，减少了结构孔隙直径，对胶结点的强度起不到大的帮助，因此试件的抗压强度较低22。 图3-5骨料级配对混凝土抗压强度的影响- 13 -第4章 植被混凝土护坡技术的应用传统的护坡技术可分为三种：混凝土护坡、石块砌体护坡、纯植被护坡，各有各的优点也都存在缺点。首先混凝土护坡，它的整体性较好，具有强度高、耐久性好、施工方便、抗冲刷性强、原材料易于购置、工期短等优点，可以

26、起到一定的防止水土流失的作用，但它的颜色单调，美观性能差；材料质地比较坚硬，容易产生裂缝 ；透水、透气性差，阻碍地表植物的生长和地下微生物的生存。接着是石块砌体护坡，它的护坡结构简单、施工方便、工期短，但原料的来源是个大问题；后来衍生出的孔洞型护坡，在原有的试块上留有孔洞的多边体材料，有一定的保护坡面，绿化环境的作用，但可植绿的范围较小且孔洞的直径过大会导致土壤流失，坡面也不再稳定。最后是纯植被护坡，它是依靠当地环境生长的草、木、林，起到一定的固土护坡的作用，可以防止土壤侵蚀、对绿化边坡、改善生态环境也有一定的作用，但此边坡在长期经受雨水冲刷后容易对其稳定性产生较大的影响，造成滑坡等灾害。而植

27、被混凝土边坡是一种新型的生态环保混凝土护坡技术，它具备传统三种边坡所具有的优点，还对生态景观的恢复、减少地表裸露有一定的作用，是一种很有效的护坡、固坡手段。4.1在高陡岩质边坡防护中的应用高陡岩质边坡具有高、陡、破坏性大等缺点，普通的挂网喷播技术不能长久固定在高陡岩质的边坡上，而植被混凝土技术是针对高陡岩质边坡生态防护的新技术。植被混凝土做高陡岩质边坡的护坡工程时要在施工前对周围环境进行考察，根据地方特性选取合适制备的原料，在对坡面进行修整时，要将明显凸起与低洼处抹平，保证坡面表面平整；在坡面上安装铁丝或者塑料网时，要用锚钉或者锚杆进行固定；在进行喷植施工时，要分基层和表层两个部分施工， 从坡

28、面由上到下、从基层到表面的顺序进行喷护，基层喷护厚度一般为8cm，表层喷护厚度一般为2cm。对于喷播的植物种子的选择应该考虑以下几个方面：1、根据地区气候特征、土质状况选择能够适应环境的种子，尽量选取本土植物；2、不选择单一的种子进行喷播，可采用植被种子和灌木相结合的形式，预防受环境影响造成大量单一植物死亡，也为长成后群落的美观性做设计；3、选用的种子应具有来源充足、易成活、生长速度快等特点。植被混凝土高陡岩质边坡喷射的具体施工流程如图5-115。图5-1植被混凝土护坡技术施工流程席文明以山西晋城的高速公路为例，2014年进行植被混凝土生态护坡施工，坡面积约为11790m2,边坡清理后坡度为5

29、0。-85。，金属网的直径采用2.0mm，每平方米用量1.15m2，最后基质层喷射10cm厚，根据地区特点喷射植物的种子主要用冰草、紫花苜蓿、紫穗槐等，喷射完成后用无纺布覆盖，进行养护发现坡面植被在30天内覆盖度达到70%，第二年后灌木逐渐生长，基本实现免养护，对减少坡面裸露现象效果显著23。苏初明对植被混凝土护坡应用的地点选为广西岑溪到水汶的高速公路，他根据岩石风化的强弱选取了两段具有代表性的边坡进行对比，根据地域的气候条件以及土质条件选取10种草、灌木种，对岩石风化强的区域草种用量多一点，对岩石风化弱的区域灌木种用量多一点。通过两年时间对两段边坡喷播植被混凝土后的不断观察对岩性及边坡坡率提

30、出了建议24。王晓华就植被混凝土护坡技术在大连的第一次应用展开了介绍，大连属于北方，受地理环境的影响气候温和、降水集中，在选取材料方面既要满足强度需求又要达到经济节约。具体施工点在高新园区旅顺南路黄泥川水库附近，边坡坡度约50，总面积约为300m2，施工时间为2011年8月末，对喷播后坡面进行历时一年半的观察，得出结论，植被混凝土护坡技术与大连传统护坡相比更具有承上启下的意义，在大连的应用也将具有更好的前景25。董方帅在研究山区高速公路的边坡工程时提到杭千高速公路一期在外源隧道洞孔的顶部进行锚喷边坡，在2005年喷播完工，基层喷播厚度为8cm，坡面植物种子选为草灌结合的类型，施工半年后，植被覆

31、盖度达到86.7%，植被平均高度为21cm。在后期观察发现坡面植被比较单一，分析原因，可能是由于基质的养分不佳，冬季天气过于寒冷，造成幼苗被冻死；水泥含量添加过多，造成基质PH值过大，不利于灌木幼苗的生长以及根系的发育，但总体护坡效果不错26。4.2在水利边坡工程的应用从古至今水利工程一直是我国的经济支柱和社会发展的基础，像大型的水利工程南水北调，将水资源合理分配缓解了北方干旱缺水的问题，水利工程对生态环境的保护和推动国民经济的发展具有不可替代的作用。黄浦江水系受冷暖空气交替的影响加上海洋湿润空气的调节，气候较为湿润，径流常年较为稳定，水流呈往复运动，生态护坡工程于2005年开始，总坡长为30

32、0m，为比较不同构件的生态效应，吴义锋等采用生态混凝土预制单球组合、16球联体砌块、圆孔型砌块以及矩形砌块这四种砌护方式分别施工60-90m不等，对水位变动区和水位变动以上区选取不同的构件和不同种子进行喷播。最后得出结论，圆孔型和矩形砌块适用于水位变动区，而单球型和多球联体砌块适用于水位变动以上区，通过这样的区别实验，很好的解决了植被混凝土在水位变动区的冲刷问题，构建了整个黄浦江的生态护坡27。淮河入海水道工程的主要目的是扩大淮河洪水出路，提高洪泽湖遭遇洪水的防护措施，确保河岸居民的生命安全和财产安全。黄敏吾在研究植被混凝土对淮河入海水道堤防的应用时，采用不同结构的护坡形式，通过比较植被混凝土

33、制成的植草砖的更适用于淮河入海水道工程的应用，他表明植草砖绿化混凝土护砌整体性能、混凝土强度、操作等方面均好于其他结构形式的绿化混凝土，并且建议在该地区环保性护坡工程中广泛推广28。”杨慧在研究植被混凝土在水利工程的应用时提到天津的内湖护坡和暗渠进水口护坡，两者都是大面积的护坡工程，一个草种选取高羊茅另一个采用高羊茅和野茅牛混播，通过两周的观察，内湖的草种部分发芽，暗渠的幼苗出土，两个月后内湖坡面长成草坪，而暗渠的植物已经长高5-12cm,在同样经历暴雨和高温的考验后，植被长势依旧良好，丝毫不受天气的影响29。第5章 结论与展望5.1结论（1）针对我国边坡现存的问题，植被混凝土护坡比传统的混凝

34、土护坡更具有适用性、安全性和环保性。（2）在制备骨架时采用裹浆法搅拌效果最好，种子的播撒有四种方式，最好是和基液混合灌入骨架内，有助于提高成活率。草种还应该根据不同的生长环境进行选用。（3）生物炭合理的添加量可以使植被混凝土达到饱和持水量，利于种子早期的破壳萌发，水泥添加的量对于种子的萌发生长有一定的影响。（4）骨料的粒径对植被混凝土的抗压强度、孔隙率以及对透水性系数都有影响，良好的颗粒级配有利于提高混凝土的强度。（5）植被混凝土作为新型的环保材料，在边坡工程防护中受到了广泛的应用，它不仅能减少水土流失，还能提高植被覆盖率，保护生态环境，对减少地表裸露起到一定的作用。5.2展望植被混凝土在国外

35、已经研究了很多年，在技术和应用方面都比较成熟，而我国还处于起步阶段，由于对植被混凝土还没有给出规范性的指导文件，所以存在几个需要进一步研究的问题，具体如下：（1）对此类混凝土没有统一的命名，导致行业内对其说法混乱，名称五花八门；（2）传统混凝土的理论对于植被混凝土配合比的设计、制备工艺（包括选料、搅拌、成型、养护）以及检测方法不适用30；（3）针对不同的区域特色对植被种子的选用，没有参考性资料；（4）研究对植被混凝土养护的方法，减小养护难度。在接下来的研究中首先要解决上述相关的基础理论，让植被混凝土更广泛的运用在我们的生活中。- 14 -参考文献1 黄文杰,彭奥,谭淑珍,徐雯.植生混凝土的研究

36、进展综述J.广东建材,2018,34(08):73-76.2 胡德熙.植被混凝土J.建筑知识,1997,18(05):39-40.3 高文涛. 新型抗冻植被混凝土关键技术及性能研究D.山东农业大学,2016.4 董建伟,肖新民.随机多孔型绿化混凝土主要生长环境与构造特性J.吉林水利,2003(08):1-4.5 叶晟.现浇透水性生态混凝土在河道边坡工程中的应用C.中国水利技术信息中心.中国河道治理与生态修复技术专刊.中国水利技术信息中心:中国水利技术信息中心,2010:161-165.6 廖文宇,石宪,黄泽峰.植生混凝土的降碱技术及种植效果研究J.混凝土,2013(07):155-158.7

37、陈锋.植生混凝土对室外热环境的影响研究J.福建建设科技,2016,(03):35-36.8 吕京录,陈静茹,赵铁军,田砾,逄增铭.再生粗骨料取代率对植生型透水混凝土性能的影响J.混凝土与水泥制品,2017(05):84-87.9 吴磊. 生态植草混凝土工程应用研究D.武汉理工大学,2011.10 杨永民,赵洪,张君禄.植被混凝土在水利边坡工程中的研究进展和应用现状J.广东建材,2014,(03):9-12.11 冯辉荣,罗仁安,樊建超.“沙琪玛骨架”绿化混凝土抗压与植草试验研究J.混凝土,2005(07):49-53.12 齐强.抗冻植被混凝土降碱植生技术试验研究与应用D.山东农业大学,201

38、8.13 房嘉铭.植生型多孔混凝土在生态护坡的应用研究D.重庆交通大学,2016.14 张朝辉.多孔植被混凝土研究D.重庆大学,2006.15 宋玲,余娜,许文年,刘高鹏.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(05):15-16.16 许亚坤,张保华,程虎,高贤,邓玮玮.生物炭对植被混凝土饱和持水量的影响J.现代农业科技,2018(21):172-173.17 高海英,何绪生,耿增超,佘雕,殷金岩.生物炭及炭基氮肥对土壤持水性能影响的研究J.中国农学通报,2011,27(24):207-213.18 王稷,陈芳清,唐彪,许建新,魏鑫.两种草本植物光合生理与

39、生化特性对植被混凝土水泥含量的响应J/OL.应用与环境生物学报:1-82019-12-23.19 许阳.五种先锋物种对不同水泥含量的植被混凝土的生态学响应D.三峡大学,2012.20 陈月萍,祝向群,孙亭亭.粗骨料粒径对植被生态混凝土性能的影响J.四川建材,2014,40(05):220-221.21 卜娜蕊,于亚利,徐佳,赵思思.植被混凝土及其在边坡防护中的应用研究J.河北建筑工程学院学报,2017,35(01):63-65.22 沈炫.构造型多孔植被混凝土的试验研究D.湖北工业大学,2009.23 席文明.植被混凝土生态防护技术在高陡边坡上的应用J.化工矿产地质,2019,41(01):5

40、0-52.24 苏初明.植被混凝土在岩质边坡防护中的应用J.工程技术研究,2019,4(18):113-114.25 王晓华.植被混凝土绿化技术在大连地区的应用J.山西建筑,2013,39(20):192-193.26 董方帅.山区高速公路生态边坡工程技术研究D.浙江大学,2008.27 吴义锋,吕锡武,王新刚,陈杨辉.4种生态混凝土护坡护砌方式的生态特性研究J.安全与环境工程,2007(01):9-12+23.28 黄敏吾.绿化混凝土护坡在淮河入海水道堤防工程中的应用J.治淮,2011(09):29-30.29 杨慧.环保型绿色植被混凝土在水利工程中的应用J.混凝土世界,2016(10):72-74.30 陶祥令,刘辉,程雷.植被生态混凝土制备工艺研究进展J.材料导报,2016,30(13):152-158. - 17 -