水利水電工程混凝土邊坡生態修復措施研究

姚小月，吳賀林

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550000)

黃家灣水利樞紐是一項綜合利用的水利工程項目，主要工作任務來源于城鄉生活、工業供水、農業灌溉為主，并且結合發電本次水利工程項目為二型工程水庫，正常蓄水位高度為1055m，死水位高度1035m，正常蓄水位庫容量大小為1438億m3，死庫容量為0.564億m3，興利庫容量為0.874億m3，總庫容量1.572億m3。水利工程項目建成之后規劃水平年2030年多，平均供水量為9321萬m3，有效解決鄉鎮區域12.3萬人，2.35萬頭大型牲畜的飲用水問題，供水量可以達到676萬m3/a，向工業園區供水4204萬m3/a，同時解決農田灌溉面積4941.4hm2。

1 混凝土邊坡護坡網材

1.1 鍍鋅鐵絲網

在鋪設鍍鋅鐵絲網工作過程中需要將網面進行充分收緊，通過自上而下進行放卷。鐵絲網的鋪設工作需要保持坡頂部和坡體兩側位置的覆蓋面積≥20cm，<20cm的位置需要增加錨桿進行固定，局部位置的巖石面不平整位置需要進行加密錨桿，同時使用φ2.4鐵絲將鐵網和錨桿進行綁扎加固處理，錨桿和鐵絲網的連接位置需要使用綁扎鐵絲進行固定，掛網需要使用熱鍍鋅鐵網規格為50mm×50mm，鐵絲網之間的搭接長度≥5cm，并且使用φ2.4鐵絲材料進行綁扎。

1.2 加筋麥克墊

加筋麥克墊屬于一種新型的護坡材料，主要是通過多個無序排布的防護網絲、防護網絲鋪設而成，包裹在平面六角封合狀的鍍鋅鐵絲網表面，可以有效抵抗剪切應力和拉應力的作用，同時還具有三維網固土防護植被根系的作用和效果。在功能方面和三維植被網功能保持相同，抗拉強度源超過三維植被網，護坡工作效果也優于三維植被網，主要用于高陡邊坡的防護處理[1]。

1.3 三維植被網

三維植被網屬于一種通過多層塑料凹凸網和高強度平網組合而成的一種網狀三維結構，質地相對比較疏松、材料韌性更好，90%以上的空間結構可以填充土壤植被的根系，可以直接穿過網格，長出之后的草皮使用網墊和泥土表面進行充分結合。因為植被的根系深入到地表面以下可以形成一層比較堅固的綠色復合保護層結構，三維植被網適用于水土保持工作中的一種新型護坡材料，可以有效防止水土大量流失，增加綠化面積，改善生態環境質量。三維植被網護坡技術的使用綜合土工網和植被護坡的工作優勢，起到了良好的復合護坡作用和效果，護坡植被的覆蓋率超過30%以上時，可以有效承受小雨的沖刷覆蓋率達到80%以上時，可以承受暴雨沖刷，等到植被生長到茂盛時期，可以有效抵抗凈流量達到6m/s的水體沖刷影響，相比于普通的草皮防護效果更好。通過三維網的使用可以有效減少邊坡結構土壤部分的水分大量蒸發，增加水體滲透量具有更好的水土保持作用和效果。與此同時，因為三維網材料作為聚乙烯材料，具有吸熱保溫的作用和效果，可以進一步促進種子發芽更加有利于植被的生長[2]。

1.4 錨固材料

加筋麥克墊和鍍鋅鐵絲網錨固材料，主要是以帶錨盤或者L型短錨桿材料為主，主錨桿使用的是φ18螺紋鋼筋材料，錨桿長度大約為80cm，入坡體深度超過70cm，水平間距大小為2m，垂直間距為2m，使用的是時光圓鋼筋材料長度大約為50cm，入坡深度超過40cm，水平間距大小為0.5m，垂直間距大小為0.5m。三維植被網在土石混合邊坡結構上進行鋪設，施工過程中可以通過使用長度為20cm的U型釘進行固定處理，建議使用φ8鋼筋型號材料，固定深度可以根據護坡角度巖石的破碎程度等進行適當調整，但是≥標準的設計深度最小值[3]。

2 掛網施工技術要求

在掛網施工過程中需要對坡面進行徹底修整，清理坡面存在的雜物危險石塊，保證坡面的平整程度有效處理坡面排水問題，對坡面的凈流量涌水問題進行針對性處理，對坡面的殘存植被在不妨礙工程施工的情況下需要盡可能進行保留。在噴射混凝土封閉坡面之前，需要使用帶錨盤或者L型短錨桿固定網材主錨桿之間的間距大小為2m。在混凝土混合剖面結構當中，需要使用φ8鋼筋制作U型釘固定，鍍鋅鐵絲網網材的鋪掛工作,需要盡可能和坡面之間緊密貼合，局部不平整位置需要加密，U型釘無法貼合的位置需要進行剖面修整，保證和剖面之間緊密貼合。三維植被網鋪設施工過程中需要和坡面之間進行緊密貼合，局部位置不平整需要加密U型釘，無法貼合的位置需要修整剖面，保證緊密貼合或者局部避開不鋪設三維網。在網材的鋪設使用過程中，需要保證坡頂位置的坡體兩側覆蓋面≥1m，<1m的位置，需要使用更多的錨釘進行固定坡體頂部位置使用錨固鉤反壓坡腳，網材直接埋設在土壤層內部并且保證坡面積水不會直接沿著坡頂部，滲透土壤層內部造成穩定性下降問題。水平方向左右間隔10m，垂直方向上間隔5-10m作為一個沉降段。該位置的網臺之間不進行搭接，但是各邊使用錨釘進行固定處理，除了沉降段分界位置以外每一幅鍍鋅鐵絲網需要使用鍍鋅鋼絲腳邊進行搭接，每一幅三維網需要使用土工繩縫合，搭接寬度大小為15cm。網材鋪設施工結束之后需要將基質材料均勻地噴射在網面表面，并且需要將網面進行充分覆蓋鋪掛三維植被網之后需要覆土10cm厚度適當進行碾壓，需要將網面土壤和剖面之間形成緊密貼合，不能留出大量的空隙[4]。

3 液壓噴播施工技術

液壓噴播屬于一種將植被的種子，通過科學的配比和催芽處理之后，以特定的比例使用專用的配料，包含專用的噴玻纖維綠化保護劑、黏合劑、復合肥料以及土壤改良劑材料，等通過充分攪拌處理之后，使用高壓泵所產生的作用，噴播在地面或者坡面的一種現代化值被處理工作方法。混合漿料噴播到等待播種的土壤之上，可以有效形成均勻覆蓋層保護草種層，多余的水體會滲入到地表內部，此時纖維材料、膠體材料可以有效形成半滲透的保濕層，這種半滲透保濕層上層又稱之為膠體薄膜，可以有效防止水分的大量蒸發，給種子的萌發提供出足夠的水分、養分以及遮陰條件。液壓噴波工作過程中關鍵點在于纖維膠體材料和土體表面之間形成充分黏合，保證種子在遇到刮風降雨以及澆水等問題影響下不會產生流失情況，具有更好的固種、保苗作用效果。除此之外，覆蓋物染成綠色噴播后很容易檢查是否完全播種或者是存在漏缺情況，由于種子經過催芽之后播種7d即可進行生根和長出枝葉，起到良好的水土保濕作用，同時在后續的養護管理工作費用方面相對較低。

4 厚基質噴播技術

厚基質噴涂技術主要使用在一些巖質邊坡，瘠薄山地等無法進行綠化的地塊。通過使用富含有機物質的棉顆粒土材料，在噴波瞬間和團粒劑混合之后形成彈力反應，可以和自然界表土層具有相同的團粒結構以及土壤培養基質，因為噴播之后會產生疏水極強的土壤，培養機會牢固的吸附在邊坡表面上有效抵抗風雨的侵蝕作用，防止出現水體流失。

厚基質噴播技術在邊坡生態修復工作當中具有以下幾個方面使用特性：

1)使用范圍較廣。通過該項技術的使用可以對各種巖石硬質土砂質土、酸性土壤、干旱土壤以及河岸堤壩等綠化比較困難的位置進行生態修復處理。通過使用特殊的材料和噴播機械設備進行操作，可以有效培育出理想化的木本植被以及生態群落系統，可以更快的改善外部生態環境條件。通常情況下，可以在半年時間范圍內可以獲取更加良好的綠化工作效果，并且在2-3a之內可以達到穩定效果穩定之后，不需要進行過多的人工養護和干預工作，自身可以保持職位的正常生長和周圍的環境之間形成協調，營造出一種更加良好的綠色景觀效果[5]。

2)噴播形成的土壤培養基具有更加理想化的結構，這種結構不但具有良好的保水性，同時還具有更高的透氣性，保護邊坡表層的生長基質，防止邊坡出現大量的水土流失問題，并且可以實現恢復生態環境以及提高綠色景觀的綜合處理工作效果。

3)通過倡導播種造林的先進綠化工作理念，不是傳統的植被綠化施工材料，環保材料可以自然降解，并且不需要施肥撒藥，和人工植生袋噴混植生等邊坡修復技術相比，具有工作周期更短，養護工作量更小等多方面優勢。

4)根據生態位原理，追求更加自然物種豐富的綠色生態環境要求，貫徹立體配置實現物種的多樣化，要充分重視植被群落分布概念。當前我國國內很多邊坡防護和綠化工作方法，通常情況下會選擇一些外來的先鋒物種，植被的品種比較單一，因此在整個植被生態群落結構上構成不合理很容易產生退化情況，從恢復生態學的角度上進行分析，以科學的發展眼光進行看待裸露的山體植被生態修復工作必須要綜合考慮到，對個體和種群之間的對應關系，不但需要達到綠色化的的效果，同時還需要具有更高的持久性，保證植被生物群落的多樣化，建立起一種更加穩定的多物種立體性植被結構。

5 結 語

綜上，本次水力發電年發電量達到5630萬kW/h，年利用小時數為2350h，針對本次水利水電工程項目混凝土邊坡生態修復工作進行全面落實，提出關鍵性的生態修復工作方法，全面保證水利水電工程邊坡生態環境質量。