山地條件施工中的自然環(huán)境修復(fù)與提升技術(shù)研究

李 帥，徐 謙，曹劉明，費新新，房曉宇

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201204

牛首山經(jīng)歷過多次較為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞，且由于其處在礦渣堆場內(nèi)，土層滲透性強，區(qū)域地形陡峭，一旦降水水會迅速流向低洼處。在此情況下，該地土質(zhì)不均勻，加上部分區(qū)域有較強的滲透性，在較大雨期，從山體到地下水體加速流動，并帶動土體移動，形成相對軟弱面，容易引發(fā)泥石流、山體滑坡及洪澇等自然災(zāi)害。因此，相關(guān)部分針對牛首山存在的地質(zhì)及生態(tài)問題進(jìn)行了自然生態(tài)環(huán)境修復(fù)與提升。

1 工程概況

南京牛首山PPP項目位于南京市江寧區(qū)牛首山風(fēng)景區(qū)內(nèi)，工程主要包含道路改造、西入口建設(shè)、林相改造、文化園建設(shè)、水景觀提升、防火道路、自行車騎行工程、太湖流域治理等八項工程。其中，水景觀提升涉及約17萬m2水域的水體改造工作，文化旅游景觀建設(shè)約60萬m2，林相改造工程約3.33km2。

2 山地自然環(huán)境修復(fù)與提升的目標(biāo)和原則

2.1 目標(biāo)

針對牛首山景區(qū)內(nèi)不同類型地形、邊坡、水體情況，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使綠植覆蓋率達(dá)到85%以上，并且由喬、灌等組成的綠植系統(tǒng)應(yīng)與牛首山景觀相輔相成，加上景觀的美化及護坡固坡，從而達(dá)到修復(fù)自然環(huán)境、優(yōu)化自然環(huán)境的效果。

2.2 原則

（1）因地制宜原則。由于牛首山景區(qū)面積較大，擁有眾多地形地貌，因此要根據(jù)不同地形實行專項指導(dǎo)，采取不同的技術(shù)方法進(jìn)行人工生態(tài)恢復(fù)并集成各項先進(jìn)適用技術(shù)。

（2）與原有景觀及周邊景觀協(xié)調(diào)一致原則。人工復(fù)原的生態(tài)環(huán)境要與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使其能夠很好地融合在一起，喬、灌、草植物種的選擇應(yīng)以鄉(xiāng)土植物為主，要選擇合適種類與合適的區(qū)域進(jìn)行種植，才能使人工植被與周邊山地植被相協(xié)調(diào)而趨近自然。

（3）永久性原則。對牛首山景區(qū)的生態(tài)修復(fù)必須一步到位，盡量減少日后人工維護和管理的可能。

3 山地自然環(huán)境修復(fù)與提升技術(shù)

3.1 山地邊坡加固及景觀修復(fù)技術(shù)

為更好地改善牛首山邊坡防護質(zhì)量，同時達(dá)到景觀優(yōu)化的效果，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域邊坡的不同性質(zhì)采取針對性的護坡措施。邊坡防護分為兩種，分別是錨桿鍍鋅網(wǎng)植草灌防護和蜂巢格室客土噴播防護。

（1）錨桿鍍鋅網(wǎng)植草灌防護技術(shù)。①坡面清理。首先應(yīng)確保施工面平順、穩(wěn)固，清除陷入面層較深的大石塊以及雜草樹根。坡面修正時，在坡面上開挖水平間隔2m的橫向淺槽，加大坡面粗糙度從而增強噴播附著力。噴射前，要將坡面清理干凈。②錨桿錨固。從巖石面層鉆孔打入錨桿，用以固定巖石表層，同時作為植被護坡的鍍鋅網(wǎng)基礎(chǔ)。③鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)。采用尺寸為50mm×50mm的機編鐵絲網(wǎng)，將坡面全面覆蓋，保證護坡強度及植被混凝土基層與巖石的附著力，再打上錨桿進(jìn)行加固處理，鄰網(wǎng)搭接寬大于5cm。④噴射培養(yǎng)基。提前將培養(yǎng)基充分混合，然后分兩次噴射到坡面上。第一次噴射后留2cm面層以供第二次垂直于坡面噴射種子層，每個坡面不少于4個草種種類，且間隔不大于1.5m。⑤無紡布覆蓋。為保證種子層的濕度和溫度，應(yīng)立即在噴射完的種子層表面用無紡布進(jìn)行遮蓋，待無紡布內(nèi)植被長到至少3cm后方可撤走。⑥養(yǎng)護管理。通過高壓噴霧器在坡面噴射養(yǎng)護水，保證基層充分濕潤。

（2）蜂巢格室客土噴播技術(shù)。①坡面清理。清理坡面上雜物、石塊等其他影響植被的物質(zhì)，適當(dāng)開挖溝槽，用以加強種子的附著力。②蜂巢格室鋪設(shè)。蜂巢格室規(guī)格：格室中應(yīng)有蜂窩狀孔眼，片材呈綠色，材料為HDPE，光面厚(1.20±0.12)mm或壓紋厚(1.50±0.12)mm。用鍍鋅防腐鋼筋對格室進(jìn)行固定，外露部分涂刷防腐涂料。坡面采用蜂巢格室植草防護。在格室搭接處兩側(cè)、各級邊坡坡頂加設(shè)錨釘固定蜂巢格室，間距1m。沿坡面每隔2m設(shè)置通長塑料排水板。格室鋪設(shè)至坡頂外2m。蜂巢格室護坡施工如圖1所示。

圖1 蜂巢格室護坡施工

（3）噴播混合料。覆土回填結(jié)束后,開始液壓噴播，原理同鍍鋅網(wǎng)種植技術(shù)。

（4）養(yǎng)護。草種播完后立刻用無紡布覆蓋。

3.2 霧森系統(tǒng)施工技術(shù)

（1）霧森原理。霧森系統(tǒng)的原理是水在高壓作用下通過特殊噴頭噴出，從中生成的水霧能夠在空氣中持續(xù)漂浮，并可達(dá)到3～5m的霧長距離。

（2）霧森施工方法。①基礎(chǔ)澆筑和驗收。為了避免基礎(chǔ)下沉或開裂,澆筑雙層雙向鋼筋網(wǎng)片的C30混凝土。待混凝土養(yǎng)護期結(jié)束，強度達(dá)到要求后，開始進(jìn)行基礎(chǔ)驗收和復(fù)測，同時將相關(guān)零件的標(biāo)高、中心線等主要尺寸標(biāo)于設(shè)備基礎(chǔ)上。②冷霧噴頭安裝。進(jìn)行噴頭安裝時應(yīng)檢查其規(guī)格和噴孔方向是否滿足設(shè)計要求。噴頭安裝過程中，不得對噴頭進(jìn)行拆改或者噴涂任何涂料。為避免堵塞管道，需提前對噴頭進(jìn)行沖洗和疏通。

3.3 水生態(tài)修復(fù)施工技術(shù)

（1）水下森林生態(tài)修復(fù)技術(shù)。①挺水植物。根苗準(zhǔn)備：為確保根系完整，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)根苗，起苗時避免受到損傷。水生植物種植：作為景觀搭配的挺水植物種植在沿岸淺水區(qū)，挺水植物種植前，對挺水植物種植平臺進(jìn)行平整，確保底質(zhì)無亂石塊、土壤疏松，適宜挺水植物生長，為促進(jìn)挺水植物的根莖生長，栽植深度宜保持在10～20cm。②沉水植物。選種：沉水植物所選苦草種應(yīng)保證其籽粒飽滿、有光澤，長度、直徑適宜，首選天然野生，提高其生存、生長能力。種植：提前一天對草種進(jìn)行充分的曝曬，待一夜浸泡后，將果實內(nèi)中種子剝出，清理干凈后再用微微潮濕的細(xì)土配合撒播。日常管理：正常情況下苦草生長較慢，為促進(jìn)苦草生長，避免生長過程中的營養(yǎng)流失，應(yīng)保證水位處在10～30cm。此外，考慮到各個區(qū)域營養(yǎng)情況不同，應(yīng)對相對貧瘠水域進(jìn)行追肥，若水域富含營養(yǎng)較多，可不再施肥，避免苦草生長過于旺盛，從而破壞水體生態(tài)。病蟲害防治：水蚯蚓是苦草主要的天敵，尤其是在含有水蚯蚓較多的淤泥較深區(qū)域,往往會出現(xiàn)出苗期存活率低的問題，對此，將呋喃丹拌和到土壤中具有毒殺水蚯蚓的效果。

（2）景觀水系淤泥換填施工技術(shù)。南京牛首山水系施工區(qū)域土質(zhì)含水量很大，土質(zhì)松軟，且面積較大，相關(guān)施工車輛無法進(jìn)入場地內(nèi)進(jìn)行施工，且部分區(qū)域土質(zhì)環(huán)境更為惡劣，挖掘機和推土機都無法進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行施工，因而需要先將淤泥土清理出去，置換填入渣石，再進(jìn)行施工。①為使淤泥土中水分降低，需在開挖前做好相應(yīng)的排水措施，如開挖臨時排水溝將水引入場外區(qū)域。淤泥開挖完成后，再立即投入渣石，避免臨時降水再次形成集水坑。②鋪貼過程中，由淤泥區(qū)域邊緣向中心方向進(jìn)行開挖，并及時用渣石回填至淤泥邊緣開挖出來的區(qū)域，然后才可以將運輸車、挖掘機等施工機械安排至淤泥中心區(qū)域進(jìn)行施工。③對于回填厚度≤4m的區(qū)域采用25T型號的振動碾進(jìn)行壓實，施工時，先每層虛鋪0.5m厚的土，然后進(jìn)行整平，反復(fù)碾壓直至該層土密實后再重復(fù)上述操作；而大于4m的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行強夯處理，夯擊能需達(dá)到3000kN·m以上。除此之外，每虛鋪1m，用振動平碾來回碾壓2遍，達(dá)到一定的壓實系數(shù)后再回填下一層，之后重復(fù)上述操作直至滿足要求。④現(xiàn)場修建足夠的臨時排水通道來滿足排水要求。淤泥換填施工如圖2所示。

圖2 淤泥換填施工示意圖

4 結(jié)束語

根據(jù)牛首山生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，考慮到景區(qū)景觀和使用方面的需要，生態(tài)環(huán)境治理應(yīng)采取以人工綠化為主，生態(tài)修復(fù)措施與工程措施相結(jié)合的方式，選擇適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)，優(yōu)選此區(qū)域適宜生長的喬、灌、藤、草等種植物，并采取有針對性的措施對生態(tài)進(jìn)行修復(fù)與優(yōu)化，從而能夠同時兼顧生態(tài)修復(fù)與景觀效果提升。