邊坡CBS生態防護綠化施工的應用探討

余萬龍

中國葛洲壩集團第二工程有限公司,四川 成都 610091

0 引言

隨著國內經濟的快速發展,各類施工項目應運而生,土建類項目較多,其施工時難免會存在堆土區、邊坡等施工場地,如何在施工過程中有效減少揚塵等環境問題,是需要迫切解決的問題。

文登抽水蓄能電站位于山東威海市文登區界石鎮昆崳山境內,電站分上下水庫,存在大量的邊坡開挖,開挖后裸露部位需要進行防護,使用植被混凝土生態護坡技術(concretes biotechnical slope,CBS)施工[1],可以達到保護環境且不延長工期的目的?；诖?本文對該技術在文登抽水蓄能電站上水庫施工過程中的應用進行探討。

1 CBS植被混凝土組成

CBS植被混凝土基材結構為10 cm基層加上2 cm面層,其基材由種植壤土、水泥、植被混凝土生態改良劑、有機物料、有機肥、復合肥、混合種子(面層)混合組成。

1.1 工程護坡綠化的主要配合比

CBS技術目前國內已研發出來,并開始在很多工程中實施,經過CBS處理后的邊坡具有一定的機械強度值(0.25 MPa左右),既能抵御較強的暴雨強度(120 mm/h以內)的沖擊與自然流水介質的沖刷,又能成為良好的護坡植物根系生長環境基材,并具有邊坡淺層植被防護、修復坡面營養基質、營造良好的植被生長環境、促進森林植被恢復良好植被生長狀態等多重功效。

CBS邊坡防護設計一般根據邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質、綠化環境要求等條件來進行具體計算,確定水泥、砂壤土、腐植質、保水劑、長效緩釋微肥、混凝土綠化添加劑、混合植綠物種等養分和水土養分組成系數與配合系數比例。合理搭配的種植基質材料種類及結構組成,既是促進植物種群迅速生長與繁殖的一種天然的生態栽培環境基材,也為植物的迅速生長和快速繁殖創造出良好的環境空間條件,同時具有保養水環境等功能。具體配合比見表1。

表1 CBS邊坡配合比(1 m3)

1.2 植被物種選擇

工程所處的山體土壤平瘠,周圍植被一般,考慮到引進物種能盡快與本地物種產生生物鏈,同時也考慮到成坪速度快、見效早、抗旱性、抗逆性和互補性強的原則,為能更好地恢復坡面的生態原貌,達到生態恢復的最佳效果,根據現場實際情況及試驗,選配了適合當地的混合植綠種子。

草種混配配方:寬葉草、狗牙根、高羊茅、二月蘭、園柏。

灌、喬木混配配方:刺槐、黃花槐、紫穗槐。

花種配方:波斯菊3 g。

在植被物種選擇時應注意:混配種子組合應適宜于該地區的溫度氣候,且具有極強的保土、護坡、固砂的特性,特別是考慮當地環境及小氣候現場,以確保邊坡長期綠化及穩定綠化。

2 邊坡施工方法

2.1 施工流程

噴錨體邊坡綠化施工流程見圖1。

圖1 噴錨體邊坡綠化施工流程

2.2 坡面清理

人工清除坡面的落葉枯枝、浮土、浮石等雜物。清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面,清理寬度應大于1.5 m,以一次性全部鏟除原始接觸邊坡地面植被上所有的植物枝干根段為準,對地下已有的根莖無需進行挖除,此部分還可作為與原坡面的過渡,即植被結合部。

2.3 鉆植生孔(接地氣)

在現有噴錨體上鉆孔(開孔),間排距500～800 mm,鉆孔深度以鉆穿邊坡防護層為宜,平均深度12 cm左右,主要目的是為了使植物生長期能接觸到地氣,植物根系能慢慢穿透噴錨體與巖石縫隙扎根。

2.4 鍍鋅鐵絲網鋪設

鋪設14#鍍鋅勾花鐵絲網(網目6.5 cm×6.5 cm)。網片從植被結合部頂由上至下鋪設2層,并拉緊鋪平,網間上下須進行不小于5 cm的搭接,網間左右10 cm進行搭接。對陡峭邊坡(80°～90°邊坡)在網內加裝竹片,竹片寬度為70～100 mm,長度約1 000 mm,沿邊坡垂直方向間隔500～700 mm布置1片,水平擱置并用14號鍍鋅鉛絲和下方錨桿綁扎固定,竹片下采用? 16 mm鋼筋錨桿固定,孔深20 cm,錨桿外露10 cm。錨桿間距300～500 mm。

2.5 鉆孔、安裝錨桿

采用電錘或手風鉆垂直于坡面鉆孔,擊入或插入錨桿。錨桿采用? 14 mm螺紋鋼,長度30 cm錨固,錨桿間距1 m×1 m,孔深20 cm,錨桿外露10 cm。為加強穩定性,根據現場實際情況,坡體頂部和不規則的部位可采用加長或加密的處理方式。錨桿向上傾斜15°,坡體部分巖石風化嚴重處,視情況錨桿進行加長,以錨桿擊入或插入坡體后穩定為準。在錨桿和網片接觸處用扎絲綁扎牢固。

2.6 植被營養基材配制

植被營養基材由種植土、有機質、植被綠化添加劑、腐殖質(稻殼)、水泥、復合肥混合組成,各成分材料的選擇要求如下。

1)種植土:選擇外購或儲備的種植土,經風干粉碎過篩而成,要求土壤中砂粒含量不超過5%,最大粒徑應小于8 mm,含水量不超過20%。

2)有機質:有機質一般采用稻殼、秸稈、樹枝的粉碎物等輔助材料,以增強土壤的緩力、微生物活性和養分的供應,保證根系易生長、穿插。

3)CBS邊坡綠化添加劑(改進型):添加劑能夠中和因添加水泥帶來的嚴重堿性,調節基材pH值,降低水化熱;增加基材空隙率,提高透氣性;改變基材變形特性,使其不產生龜裂;提供土壤微生物和有機菌,有利于加速基材的活化;含有緩釋肥和保水劑。

4)植物種子與基材土混合攪拌:種子以草、灌、喬種子為主,配方為寬葉草2 g/m2、狗牙根4 g/m2、高羊茅1 g/m2、紫花苜蓿3 g/m2、刺槐5 g/m2、多花木蘭5 g/m2、車桑子5 g/m2、黃花槐3 g/m2、木豆3 g/m2、波斯菊1 g/m2,植物種子與基材土一起進行攪拌。

2.7 植被營養基材噴播

經過坡面整治、網和錨釘(錨桿)鋪設、栽植小苗木、并做好植被營養基材備料并配制后,即可進行營養基材土噴植施工。噴植所用設備為一般混凝土噴射機,從坡面由上至下進行噴護。

1)方法:在噴漿之前再次檢查坡面上的浮土、草皮、樹根及其他雜物是否清理干凈,以促使噴射基材與基面連接緊密,然后進行試噴試驗,以調節水土比,再進行噴植施工,噴植厚度為10～14 cm,單塊寬度按4～6 m進行控制。

2)控制措施:基層噴射可一次噴至設計厚度,無需分層噴植,噴射過程中,一般應垂直于坡面,最大傾斜角度不能超過10°,噴漿中,噴射頭輸出壓力不小于0.3 MPa,噴射采用自上而下的方法進行,先噴凹陷部分,再噴凸出部分,噴射移動可采用S形或螺旋形移動前進。

2.8 覆蓋無紡布或遮陽網,安裝噴灌系統

噴播施工結束2 d之內,在基材表面覆蓋無紡布或遮陽網,并安裝噴水灌(澆)和抽灌式排水灌溉系統,主水管由供水淋管道、供水淋支管、搖臂噴頭和球閥接頭等構件組成。

發芽期根系深度一般控制在3～5 cm,幼苗期依據植物根系長度自然的生長發展狀況逐漸調整。澆水深度5～22 cm,澆水同時要做到嚴密的控制,使土壤水不會因長期在其基材混合物孔隙內積聚形成“壤中流”大氣泡,侵蝕該土壤基材混合物的中小孔隙顆粒層及植株根系,從而流失掉大量植物養分,破壞其生理養分平衡。前期葉片的日常養護為每生長45 d養護1次。早晨進行的葉片養護時要在翌日清晨約10點之前完成,以免強光傷到幼苗葉片。在前期管理中,應同時注意到各類自然病蟲害的防治。

2.9 養護系統安裝

采用PPR上水管? 40 mm主管道從水源處接入綠化邊坡安裝至坡頂,再采用? 32 mm支管橫向布置,在支管上安裝? 20 mm立管,左右間距6 m,上下間距6 m。在立管上安裝塑料搖臂噴頭,形成自動噴播效果,在邊坡陡峭部分采用滴管方式進行養護。

3 注意事項

為了確保安全,本工程采用外墻懸掛施工方式施工,安全繩分為主繩、副繩。主繩上通過卸扣懸掛安全座板,副繩上通過自鎖器懸掛肩背式安全帶;主繩、副繩采用? 18 mm安全繩(中間加鋼絲)。

根據現場情況,坡頂固定方式有2種。坡頂有較大植株并且牢固的,安全繩可固定在植株根部,且不得少于2顆植株固定;坡頂無較大且牢固植株的采用鉆孔錨桿的方式固定,錨桿為? 25 mm鋼筋,鉆孔深度500 mm,且不得少于2根錨桿固定。坡頂所有固定裝置均采用主繩、副繩分開固定,不得固定在同一固定裝置上。使用期間應經常檢查,發現問題及時處理。

4 結束語

本工程采用邊坡CBS生態防護綠化施工,在前期有效改善了施工現場的環境問題,綠化覆蓋率高;在工程后期,綠植大面積成長,工程現場視覺效果得到加強。