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1、硕士研究生学位论文开题申请表学 号 201010304138 姓 名 马荣佳 所在学院 土木与交通学院 专 业 结构工程 导师姓名 邢振贤 填表日期 2011-11-2 研 究 生 处 制说 明1、研究生在导师指导下，应于第三学期内根据研究方向选定论文研究课题。2、研究生通过系统地查阅国内外文献资料，在进行实地调查研究的基础上，认真填写表中有关内容。3、本申请表及开题报告存入研究生技术档案，是学位评定材料之一。4、开题申请表、开题报告各一式四份，应于第三学期末之前上交，分别由导师、研究生本人各保留一份，所在院系两份，其中一份存入研究生技术档案，一份留存备查，并作为检查报告执行情况的依据。5、本
2、表格采用B5纸张打印。研究题目：土工布与生态混凝土复合结构试验研究课题来源：水利部提防安全与病害防治工程技术研究中心开放课题基金项目选题依据（选题的理论意义和实用价值，国内外研究动向及进展）：1选题的理论意义和实用价值：在水利护岸工程建设中，大多采用混凝土来硬化岸坡，保护堤防安全。然而这种方式却是以自然环境的破坏和恶化为代价的。因为在河道两岸用混凝土砌成的大面积刚性护砌面上，寸草不生一片荒芜，自然生态环境恶化。如今，世界各国对生态环境都日益重视，我国政府也不例外。2010年10月，中共十七届五中全会通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议提出：加快建设资源节约型环境友好型
3、社会，提高生态文明水平。再次告诫全党，面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。加强生态保护和防灾减灾体系建设，加强水利基础设施建设，推进大江大河支流、湖泊和中小河流治理，增强城乡防洪能力。2011年中央1号文件“中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定”提出，加快中小流域治理和小型水库除险加固，继续推进主要河道整治和堤防建设，搞好水土保持和水生态保护，采取坡耕地整治、造林绿化、生态修复等措施，大力开展生态清洁型小流域治理。由此可见，顺应时代要求，发展可植被混凝
4、土，寻求与自然的和谐发展，已经成为当前混凝土科学发展的主要方向之一。无砂大孔混凝土，强度不高，一般不超过15MPa，但它有较大的孔洞。正是由于这些孔洞的存在，为无砂大孔混凝土生态化创造了条件。该项目研究的目的，就是将无砂大孔混凝土用到水利护坡工程建设中，在它的表面上种植草木植被，加上后期在混凝土表面自然生长的野生乡土植物，就可以使混凝土绿化。这样不仅可以解决护坡防冲刷问题，还可以使护坡得到绿化，减少热岛效应，把混凝土的硬化与绿化完美地结合起来，使混凝土与自然生态和谐相处，建成生态友好型混凝土。2、国内外研究现状 1994年日本混凝土工学协会设立了“生态混凝土研究委员会”，在生态材料概念的基础上
5、，提出了生态混凝土概念。所谓生态混凝土即能够适应生物生长、对调节生态平衡、美化环境美观、实现人类与自然的协调具有积极作用的混凝土材料。植被混凝土是以无砂大孔混凝土为基础，通过在无砂大孔混凝土内部的孔隙加入各种有机、无机的养料来为植物提供营养，并且加入各种添加剂来改善混凝土内部性质，使得混凝土内部的环境更适合植物生长，另外还在混凝土表面铺了一层混有种子的客土，提供种子早期的营养。日本的前田先端技术研究所在2001年发布了关于护岸用植被混凝土的专利公报。 近年来国内相关研究机构对植被混凝土开展了系列研究，取得了一些成果。吉林省水利科学院、水土保持研究院、水利实业公司等研究单位于1998年开始，根据
6、水利防护工程的特点，提出了复合随机多孔型绿化混凝土结构。其特点是：周边采用高强度混凝土保护框并兼作磨具、中间填筑无砂混凝土一体成型，解决了随机多孔型绿化混凝土生长基的实用构件化、边缘强度低、有效绿化面积小等问题。天津市水利科学研究所以植被生物学特性、生长发育规律为之指导，以无砂大孔混凝土理论为基础，为解决河道整治中传统片面地追求河岸的硬化覆盖、忽略河流的资源功能和生态功能、破坏自然河流生态链的矛盾，推动传统水利向环境水利和大都市水利的转变，于2001年2月开始进行“环保型绿色植被无砂混凝土”的研究，通过对无砂大孔混凝土进行改性研究，在混凝土内部创造出适合植物生长的环境，解决混凝土色彩单调、污染
7、环境的缺憾。水利部西北水利科学研究所的李学军、王明祥曾对无砂大孔混凝土的配合比设计、施工工艺和性能进行了试验研究，提出了无砂混凝土反滤排水管的最佳配比，为无砂混凝土在水工建筑物中做反滤孔，排水暗管和减压水井管的过滤器等的推广提供了理论依据。昆明理工大学电力学院的付贵海、张林洪、王苏打采用正交试验方法对无砂混凝土进行了抗压强度、渗透试验研究并测定无砂混凝土的孔隙率和有效孔隙率，讨论了无砂混凝土渗透系数的计算公式，分析影响无砂混凝土强度和渗透性的因素，提出了无砂混凝土应用的推荐配合比。课题研究内容与技术路线：（1） 配制无砂大孔混凝土,试验其透水系数、连通孔隙率和强度；（2） 模拟岸坡渗透变形破坏
8、的试验条件；（3） 选择符合被保护土的土工织物；（4） 试验无砂大孔混凝土与土工织物复合结构。（5） 技术路线：理论配合试验。课题工作计划及进度安排：（1）2011年12月-2012年1月 收集整理有关无砂大孔生态混凝土与土工织物的资料，学习掌握相关知识，对已有资料进行初步分析。（2）2012年3月 购买原材料。（3）2012年4月-2012年10月 上机试验，整理试验结果。（4）2012年11月-2013年3月 撰写论文，完成论文的初稿，交由指导老师审查、修改、补充并最终定稿。（5）2013年4月-2013年5月 将论文打印，装订，准备论文答辩。课题研究难点、拟解决的技术关键和拟采用的方法与
9、措施：1. 本课题研究存在的难点，一是土工织物的等效孔径的选择：若过小，植物的根系无法穿透土工织物直达护坡土体；若过大，无法起到反滤作用；二是土工织物的透水系数，土体的渗透系数，无砂大孔混凝土的透水系数，这三者的大小关系对复合结构的影响。2. 拟解决的技术关键，一是从土工织物的反滤准则出发，对其等效孔径进行严格控制；二是在满足透水要求的前提下，提出可使无砂大孔生态混凝土和土工织物获得良好透水性能。预期结果：1. 研究的无砂大孔混凝土，连通孔隙率大于20%，不出现沉浆，不堵塞混凝土底面，便于植被根系的生长；抗压强度达到10MPa，可以硬化水利工程护坡，还可以在其表面上进行植被作业。2. 研究出不同土质条件下，水工布与无砂大孔混凝土复合结构，解决生态护坡的安全性和耐久性问题。导师评语导师签名： 年 月 日开题报告评议会时间： 年 月 日 地点：学科评议意见（对选题水平、开题报告的可行性、能否通过，写出明确评语） 硕士点学科负责人（签名）： 年 月 日
