沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，以粒徑10-50mm的碎建筑垃圾礫石構(gòu)成；及其制作方法。本發(fā)明可與天然礫石沙障固沙效果相當，實施后也能達到一勞永逸的固沙成效，既可實現(xiàn)無污染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長,又能持續(xù)有效的發(fā)揮防風固沙效能。
【專利說明】沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及荒漠化防治【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及干旱區(qū)沙漠治理方法，尤其是一種沙石質(zhì)建筑垃圾碌石固沙結(jié)構(gòu)，及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國目前有沙漠和沙化土地面積173.11萬km2，占我國國土總面積的18.03%。全國因包括沙漠化在內(nèi)的土地沙漠化經(jīng)濟損失約為4700億元。在現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)濟及自然環(huán)境條件下，近幾十年內(nèi)可治理的沙化土地約為50萬km2。根據(jù)1998年國務(wù)院頒布的《全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》，在治理沙漠化方面，提出近期目標(2010年)是22萬km2，中期目標(2030 年)是 40 萬 km2。
[0003]我國沙漠化最嚴重和最集中的地區(qū)主要是西北地區(qū)，即賀蘭山以西、祁連山和阿爾金山、昆侖山以北的西北干旱區(qū)。僅甘、新、蒙、青、藏5省(區(qū))沙化土地面積占全國沙化土地總面積的93.69%，約占全國陸地面積的1/4，4億多人受到沙化危害。該區(qū)域在國家安全、生態(tài)文明以及社會經(jīng)濟發(fā)展中都據(jù)與重要地位，但同時也是我國生態(tài)環(huán)境最為嚴酷和脆弱的地區(qū)。隨著人口增加、沙化治理，綠洲擴大，引發(fā)包括荒漠化在內(nèi)的一系列生態(tài)環(huán)境問題，如河道斷流、植被退化、土壤侵蝕、湖泊萎縮、沙塵暴頻發(fā)，既危及干旱區(qū)人民的生存安全，也危及東部地區(qū)的生態(tài)安全，并使我國的國際形象受到不利影響。生態(tài)環(huán)境的退化不僅危及當?shù)厝嗣竦纳姘l(fā)展，加重貧困程度，而且對我國生態(tài)安全和社會經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。
[0004]因此，防沙治沙，遏制生態(tài)環(huán)境惡化已成為西北干旱區(qū)生存發(fā)展無法逾越的障礙。而治理沙漠化問題首先要考慮治理區(qū)水資源的情況。該區(qū)域內(nèi)分布有塔克拉瑪干、古爾班通古特、庫姆塔格、巴丹吉林、騰格里等7大沙漠，全區(qū)可治理的沙化土地約24萬km2，約占全國可治理面積的一半。同時，該區(qū)干旱少雨，風大沙多，植被稀少，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，治理難度非常大，年降水量多在200mm以下，水資源嚴重缺乏，單靠成本低、效果好的生物治沙，難以奏效。必須以機械沙障為主，或以機械沙障+適當?shù)闹参锎胧┫嘟Y(jié)合的綜合治沙才可行。而且由于該區(qū)域環(huán)境嚴酷，生態(tài)脆弱，治沙成本高、周期長、治理效果易反復(fù)。
[0005]一千多年前，我們的祖先就用柴草“插風墻”防風固沙，也就是我們現(xiàn)在所稱的機械固沙方法中的“柴草沙障”。上世紀50年代，我國又從前蘇聯(lián)引進了麥草沙障固沙技術(shù)，后經(jīng)我國的科技人員改進創(chuàng)新，形成了目前廣泛應(yīng)用的草方格沙障。后來又各地科技人員根據(jù)當?shù)氐馁Y源狀況，先后試驗研究成功了適應(yīng)不同的氣候、風沙區(qū)的帶狀和格狀粘土沙障、礫石、柴草沙障、尼龍沙障等多種材料、多種規(guī)格的機械沙障。為了克服柴草沙障壽命短的問題，又將草方格沙障和沙生灌木造林結(jié)合，形成了快速持久的綜合固沙技術(shù)。
[0006]幾十年來，國內(nèi)外已有的治沙技術(shù)主要有生物治沙、機械(工程)治沙和化學治沙三類。其中生物固沙是最有效、最持久和本效比最高的一種，但我國沙漠化廣布的西北地區(qū)，因地表水缺乏，降水量少，沙丘、沙地水分稀少，生物治沙難以奏效；化學固沙多用乳化浙青乳液、高分子聚合物乳液、水溶液等噴覆于流沙表面固定流沙，達到固結(jié)的目的，但因其乳化浙青有化學污染，其他高分子有機物成本高，施工繁雜，壽命短等亦應(yīng)用較少；應(yīng)用最多、最普遍的是機械(工程)固沙和機械與植物相結(jié)合的綜合固沙技術(shù)。機械固沙是將柴、草、尼龍網(wǎng)、礫石、粘土等物料以一定的高度(0.2-1.0m)、規(guī)格(帶、格狀)鋪設(shè)于流沙表面，以降低沙面風速，增加沙面粗糙度和抗風蝕性，減少沙粒流動，達到固沙目的。綜合固沙是在機械固沙的基礎(chǔ)上栽植適宜的草樹種，在植物與機械沙障的共同防護作用下達到固沙作用。因此機械固沙和綜合固沙是我國干旱區(qū)防沙治沙的首選與應(yīng)用最廣的固沙技術(shù)。
[0007]機械固沙既可以單獨用以固沙，又是綜合固沙的前提和基礎(chǔ)。因此機械固沙是干旱區(qū)應(yīng)用最廣泛的固沙技術(shù)措施。而最常用的柴草、粘土、尼龍、礫石四種機械沙障中，前三種雖應(yīng)用較多，但都分別存在壽命短、資源缺、成本高、有污染等弊端；而礫石沙障雖受沙漠區(qū)礫石資源缺乏的制約，但從防護壽命和效果上是最好的。從自然界的存在的戈壁、假戈壁看，它是干旱荒漠區(qū)地表最穩(wěn)定、風蝕量最小、風沙危害最少的地貌形態(tài)；從多年的人工礫石沙障固沙實踐看，雖然初次設(shè)置成本較高，但它無污染、壽面長，保水性好、性價比最高，一次鋪設(shè)，可一勞永逸，而且鋪設(shè)后，隨著時間的延長，礫石沙障間還可因阻滯降塵等逐漸形成粘土結(jié)皮，甚至荒漠草場，可使沙漠、沙地生態(tài)徹底改善。因此，解決沙漠區(qū)礫石資源短缺，擴大礫石固沙技術(shù)應(yīng)用，是干旱沙區(qū)急需解決的固沙難題。
[0008]在機械固沙技術(shù)中，應(yīng)用最多的是柴草沙障、粘土沙障和尼龍網(wǎng)、礫石沙障四種。柴草沙障因原料不足、壽命短(4-5年)受到限制；粘土沙障因其壽命在20年甚至永久固結(jié)，且無污染而有較廣的應(yīng)用，但因受材料制約，部分沙區(qū)就近無粘土，人工鋪設(shè)費工費力，其還已形成沙表面粘土層影響降水入滲而減少土壤水分和植被、形成地表徑流等不能普遍使用；近年來，尼龍(或塑料)網(wǎng)沙障隨然初次投入較高，但相對于柴草沙障其壽命長、施工不受當?shù)刭Y源、季節(jié)制約，固沙效果較好，得到了一定的推廣；但已有的尼龍(或塑料)網(wǎng)沙障因多以石油為原料，不僅消耗了寶貴的石油資源，沙障失效后對環(huán)境有污染，設(shè)置沙障工序復(fù)雜，成本高，而且在流動性大的沙區(qū)易遭風蝕失效，不宜使用，因而影響了廣泛應(yīng)用。
[0009]目前應(yīng)用最廣、本效比高、效果好的是以草方格沙障固沙后，再在方格中栽植適宜的固沙灌木，當4-5年草方格失效后，障間灌木成林，再持續(xù)發(fā)揮防風固沙效能。但在干旱沙區(qū)天然降水量小，地下水位深，栽植的林木難以成活并持續(xù)發(fā)揮防風固沙作用；粘土沙障因其壽命在20年甚至永久固結(jié)，且無污染而有較廣的應(yīng)用，但因受材料制約，部分沙區(qū)就近無粘土，且鋪設(shè)后還易在沙表面形成粘土結(jié)皮影響降水入滲而減少土壤水分和植被、形成地表徑流等；尼龍(或塑料)網(wǎng)沙障初次投入較高，相對于柴草沙障其壽命較長、固沙效果也較好，但尼龍(或塑料)網(wǎng)沙障主要以石油為原料，不僅消耗了寶貴的石油資源，沙障失效后對環(huán)境有污染，且在流動性大的沙區(qū)易遭風蝕失效，不宜使用。天然礫石沙障雖然初次費工較多，但可實現(xiàn)無污染、無徑流、不耗水永久固沙，但因固沙區(qū)缺乏天然礫石資源而無法實現(xiàn)。
[0010]目前根據(jù)應(yīng)用實踐看，副作用最小、本效比最高、效果最最持久的是礫石沙障，制約其應(yīng)用的唯一因素就是礫石資源問題。由于大多數(shù)河流中下游或古河床、湖底都是沙地、沙漠，天然礫石很少，因此，可用于治沙的天然礫石資源奇缺。
[0011]建筑垃圾是一種與天然礫石近似的人工石材，隨著我國城鎮(zhèn)化、棚戶區(qū)改造以及新農(nóng)村建設(shè)地快速發(fā)展，建筑物更新步伐的加快，建筑垃圾大量產(chǎn)生，除極少量的被利用夕卜，絕大部分以填埋的方式存放，它既是一種廢物垃圾和災(zāi)害、也可以破碎作為一種礫石資源用以固沙，變廢、變害為寶。
[0012]據(jù)有關(guān)資料顯示:我國建筑垃圾再生利用率僅為5%左右，與發(fā)達國家90%以上的利用率相比極低。事實上，建筑垃圾堆放與填埋，同樣給環(huán)境和居民生活帶來危害和惡劣影響。首先是侵占土地，I億噸建筑垃圾即使按堆高5米測算，也需占地2.5萬畝，而根據(jù)推算，全國2006年到2008年建筑垃圾平均每年生產(chǎn)總量約15.5億噸；即使經(jīng)再生利用后，還有14.7億多噸需要填埋，如按上述方法填埋，要占地36.8萬畝，而且建筑垃圾填埋幾乎是永久性占地。另外，建筑垃圾還嚴重影響市容和環(huán)境衛(wèi)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu),材料來源廣，使用操作簡便。
[0014]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，該沙障以粒徑10-50mm的碎建筑垃圾礫石構(gòu)成。
[0015]進一步地，所述方格狀沙障為邊長的l-2m的方形，該方形的邊為底寬30_40cm、高15-20cm的三角形埂狀。
[0016]進一步地，所述帶狀沙障為底寬40cm，高20cm的三角形埂狀，且其走向與當?shù)刂黠L向垂直設(shè)置。
[0017]進一步地，所述埂狀設(shè)有若干個，且相互平行，間距為2m。
[0018]進一步地,所述均勻平鋪狀為均勻覆蓋在沙丘,覆蓋率為40-60%。
[0019]進一步地，該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
[0020]一種沙石建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下過程:將沙石建筑垃圾碎成10-50mm的碎礫石；用碎礫石制成方格狀、帶狀或均勻平鋪狀沙障鋪設(shè)在沙丘表面。
[0021]進一步地，在該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:可與天然礫石固沙技術(shù)相當，實施后都能達到一勞永逸的固沙效果，既可實現(xiàn)無污染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長，又能持續(xù)有效的發(fā)揮防風固沙效能。
[0023]其有益的效果:
1、可解決垃圾圍城的困惑，改善城市與周邊環(huán)境生態(tài)；
2、每年全國僅建筑垃圾堆放要占地約36.8萬畝，因此，利用建筑垃圾礫石固沙，可節(jié)約大量的堆放占地；
3、我國每年僅城市垃圾造成的經(jīng)濟損失高達300億元，利用建筑垃圾礫石固沙，可給國家減少大量的經(jīng)濟損失；
4、變害為寶，用建筑垃圾礫石固沙，近似于天然礫石固沙，既無化學污染，又可永久的發(fā)揮防風固沙效能；
5、設(shè)備和技術(shù)簡單，易于推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明方格狀沙障的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明帶狀沙障結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明均勻平鋪狀沙障的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
[0026]實施例1
如圖1所不的一種沙石質(zhì)建筑垃圾碌石固沙結(jié)構(gòu)，包括方格狀沙障I，該方格狀沙障I是由建筑垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構(gòu)成的，其邊長為1.5m，每一邊均為底寬34cm、高17cm的三角形埂狀。
[0027]其中，沙障的邊長取值范圍可在l_2m之間，并且三角形埂狀的尺寸范圍為底寬30_40cm、高 15_20cm。
[0028]該建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)的制作，將附近城鎮(zhèn)拆遷形成的大量沙石質(zhì)建筑垃圾用節(jié)能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎礫石，將碎礫石制成以底寬30-40cm、高15-20cm的三角形埂狀，邊長l-2m的方格狀沙障。
[0029]實施例2
如圖2所示的一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，包括帶狀沙障2，該帶狀沙障2是由建筑垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構(gòu)成的，底寬40cm、高20cm的三角形埂狀。其中，該埂狀的走向與當?shù)刂黠L向(如圖2中箭頭指向)垂直，也就是說主風會被該帶狀沙障2所阻隔而減弱。該埂狀設(shè)有若干個，且相互平行，間距為2m。
[0030]該建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)的制作，將附近城鎮(zhèn)拆遷形成的大量沙石質(zhì)建筑垃圾用節(jié)能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎碌石,將碎碌石制成以底寬40cm、高20cm的三角形埂狀。
[0031]實施例3
如圖3所示的一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，包括均勻平鋪狀沙障3，該均勻平鋪狀沙障3是由建筑垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構(gòu)成的，均勻平鋪在沙丘上，其中覆蓋度在40-60% 之間。
[0032]該沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)的制作，將附近城鎮(zhèn)拆遷形成的大量沙石質(zhì)建筑垃圾用節(jié)能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎碌石,均勻平鋪在沙丘上。
[0033]本發(fā)明的三種沙障模式相比，格狀沙障風蝕較少，但肥料費工較多；帶狀沙障最經(jīng)濟，固沙后初期障間風蝕量較大，一段時間后就會穩(wěn)定；平鋪式間于前二者之間，且它容易形成平坦的固定表層；總之，這三種建筑垃圾礫石固沙方法，均可與天然礫石固沙技術(shù)相當，實施后都能達到一勞永逸的固沙效果，即可實現(xiàn)無污染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長，能持續(xù)有效的發(fā)揮防風固沙效能。
[0034]上述各實施例中，為增強固沙效果，可以在布設(shè)的垃圾礫石沙障間栽植適宜的灌木、種植多年生草本植物，兩種方法結(jié)合形成更好的綜合固沙技術(shù)措施。
[0035]我國正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的高峰期，各類城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有大量的房屋需要拆遷，同時也產(chǎn)生了海量的建筑垃圾。這些建筑垃圾不僅影響了市容市貌，污染了環(huán)境，而且還占用了大量的土地。據(jù)有關(guān)資料顯示:我國建筑垃圾再生利用率僅為5%左右，與發(fā)達國家90%以上的利用率相比極低。建筑垃圾堆放與填埋，還會給環(huán)境和居民生活帶來危害和惡劣影響。首先是侵占土地，I億噸建筑垃圾如按堆高5米測算，也需占地2.5萬畝，而根據(jù)推算，全國2006年到2008年建筑垃圾平均每年產(chǎn)生總量約15.5億噸；即使經(jīng)再生利用后，還有14.7億多噸需要填埋，如按上述方法填埋，每年僅建筑垃圾要填滿占地就達36.8萬畝，而且建筑垃圾填埋幾乎是永久性占地，建筑垃圾目前全國約2/3的城市處于垃圾包圍之中，其中1/4的城市已無填埋場地；每年因此造成的經(jīng)濟損失高達300億元人民幣。另外，建筑垃圾還嚴重影響市容和環(huán)境衛(wèi)生。
[0036]建筑垃圾是一種質(zhì)地與天然礫石近似的人工石材，目前，在我國城鎮(zhèn)化、棚戶區(qū)改造以及新農(nóng)村建設(shè)過程中，產(chǎn)生建筑大量垃圾，除極少量的被利用外，絕大部分以填埋的方式存放，它既是一種廢物垃圾和災(zāi)害，但在短期內(nèi)我們無法有效提高再利用率的情況下，可以將其破碎作為一種礫石資源用于固沙，變廢、變害為寶。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，其特征在于:該沙障以粒徑10-50_的碎沙石質(zhì)建筑垃圾礫石構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述方格狀沙障為邊長的l-2m的方形，該方形的邊為底寬30-40cm、高15_20cm的三角形埂狀。
3.如權(quán)利要求1所述沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述帶狀沙障為底寬40cm，高20cm的三角形埂狀，且其走向與當?shù)刂黠L向垂直設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述埂狀設(shè)有若干個，且相互平行，間距為2m。
5.如權(quán)利要求1所述沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述均勻平鋪狀為均勻覆蓋在沙丘，覆蓋率為40-60%。
6.如權(quán)利要求1所述沙石質(zhì)建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)，其特征在于:該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
7.—種沙石建筑垃圾礫石固沙結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下過程:將沙石建筑垃圾碎成10-50mm的碎礫石；用碎礫石制成方格狀、帶狀或均勻平鋪狀沙障鋪設(shè)在沙丘表面。
8.如權(quán)利要求7所述制作方法，其特征在于:在該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
【文檔編號】E02D3/00GK104328779SQ201410585168
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】方峨天, 楊自輝, 張劍揮, 郭樹江, 詹科杰, 王強強, 王多澤, 張錦春 申請人:甘肅省治沙研究所