淺談一體化植被再造護山施工技術

李懷敏

(中鐵建設集團有限公司西南分公司, 四川成都 610000)

0 引言

近年來,環境問題已經在一定程度上制約和影響了我國社會的健康持續發展,保護和修復自然環境、改善環境迫在眉睫,為了更好地促進人與自然的和諧共存,當務之急就是進行環境問題的有效整治,巖石陡坡坡面裸露就是一種亟需整治的環境問題,目前我國的坡面植被修護技術有了較大發展,技術應用水平也有了大幅度提升,深入分析一體化植被再造護山技術的具體實施和實施過程中的質量保證及其生態保護措施,有利于進一步提升一體化植被再造護山技術的應用效果。

1 工程實例

本工程為大河文明館施工總承包工程(以下簡稱大河文明館)。大河文明館為大中型綜合類覆土式博物館,定位于世界一流博物館,打造不搞“大開發”,踐行“綠水青山就是金山銀山”的生態文明建設思想,最大化地尊重與保護廣陽島現有山水資源及地文信息為基本理念。同時容納智慧廣陽島、長江模擬器等功能,展示“世界流域文明的興衰演進大勢、中華大河文明的傳承發展之道、長江生態文明的交流互鑒之眼”。

場區內的5座山體是島上最具有特色的地形地貌,為電力工程遺留。人類在改造和利用自然時,對山體產生“傷痕”,出現了不同程度的開裂、塌方,詳見圖1。大河文明館環5座山體而建,與5座山體融為一體,5座山體的治理和修復巧借現狀山體以“保護”為主,最大程度的保留現狀植被,通過生態修復包括保護山體、修補山體和親進山體3個部分。施工面積約為10 966 m2,將結合主體建筑、支護采用一體化植被再造護山技術進行巖陡坡植被生態修復。

圖1 山體滑坡狀況

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

2.1.1 一體化植被再造護山技術施工工藝流程

一體化植被再造護山技術施工工藝流程為:山體不穩定土層削坡塑型—坡頂設置安全繩固定點—錨桿孔布設—鉆孔—清孔—驗收—安裝、錨固、注漿—鋪設土工格室—鋪設鋼絲網—噴播土壤基質層—噴播土壤活化層—噴播抗侵蝕防護層(含種子)—鋪設無紡布—養護。

2.1.2 錨桿施工工藝

作業人員在坡頂內側3～5 m處打入長9 m的2根φ32 mm鋼筋錨桿,錨桿外露端帶有彎鉤,錨桿外露土體長度50 cm,孔洞內用M30水泥砂漿液注漿,達到強度后方可使用。安全繩應高掛低用,每人應使用兩條繩,一條作業繩一條安全繩,安全繩的使用長度限制在1.5～2.0 m,使用3 m以上長繩應加緩沖器,嚴禁把兩道安全繩系在同一綁扎點上。同時在坡頂、坡底設置臨邊防護,采用鋼管搭設,間距為1.5 m,并張掛密目安全網封閉,防止坡頂上方落石、坡面掉落物體傷到作業人員。

(1)鉆機就位:鉆機就位的地基堅固平整;工作平臺平整穩固;鉆頭與井孔中心一致;鉆桿與坡面垂直。

(2)成孔:對于緩坡及地基為土、軟巖等低強度土質,采用人工電鉆施工。

對于陡坡或地基為強度較高的巖層時,采用功率較大且穿透力強的鑿巖機或煤電鉆施工,詳見圖2。成孔采用回轉鉆進,必要時跟管鉆進,全孔取芯,埋設錨桿到預定的深度,孔直徑大于錨桿直徑4～6 cm為宜。

圖2 錨桿鉆孔

主錨桿和輔錨桿縱橫間距2 m×2 m矩形布置,且主錨桿和輔錨桿隔一布一設置。鍍鋅鋼絲網搭接寬度不小于80 mm,特殊情況下也保證不小于50 mm,鍍鋅鋼絲網與錨桿間距布置,詳見圖3。

圖3 鍍鋅鋼絲網與錨桿間距布置(單位:mm)

(3)錨桿安裝:錨桿安裝前,對孔道進行清理,驗收合格后再進行下道工序。同時要對錨桿進行質量檢查,清除污垢,將銹蝕嚴重或有傷痕的錨桿剔除;錨桿安裝采用人工推放法進行,當錨桿在推放過程中受阻時,不得以沖撞或扭轉的方式強行下入,需作修孔或清孔處理。錨固長度為10～12 cm,露頭高度為12～15 cm。

(4)注漿:水泥漿(M30水泥砂漿)用泵通過耐壓膠管注入錨孔內,注漿管徑中間鋼管注入,泵的操作壓力不大于1.2 MPa;耐壓膠管距離孔底部150 mm左右,并每隔2 m距離用膠帶或鍍鋅低碳鋼絲與錨體相連;注漿結束后拔除耐壓膠管。

(5)二次注漿:使用時應攪拌均勻,整個澆筑過程在4 min內結束。采用密封膠圈止漿,膠圈安放在非錨固段的底部,同時接出回漿管。

2.2 鋪設土工格室

土工格室鋪設應貼緊坡面并與錨桿固,土工格室應該完全張開,成正方形,兩條對角線要求相等,詳見圖4。土工格室采用橫向抗拉強度不小于20 kN/m,縱向抗拉強度不小于120 kN/m,雙向對應延伸率不大于15%,連接方式采用U型鋼釘焊接編織,U型鋼釘須作鍍鋅防腐處理。

圖4 土工格室(單位:mm)

2.3 鋪設金屬網

一體化植被再造護山技術金屬網采用絲徑φ2.6 mm,網孔5 cm×5 cm鍍鋅鋼絲網。在土工格室的基礎上鋪設鍍鋅鋼絲網,鋼絲網自上而下鋪設,相鄰兩卷鐵絲網重疊搭接,搭接寬度不小于2個網孔且不小于20 cm,并用鐵絲連接固定。上網與下網不接在同一鋼絲上,應錯位連接,確保鋼絲網隨坡就形,貼緊坡面,詳見圖5。

圖5 鍍鋅鋼絲網鋪設

2.4 構建土壤基質層

一體化植被再造護山技術基質層噴播材料有:種植土、稻殼、保水劑、粘結劑、有機質養分產品、長效多孔顆粒、土壤改良木質纖維。

(1)種植土到場后,采用人工配合鏟車、篩土機進行過篩,篩除不小于2 cm的大顆粒雜物。篩土時采取揚塵控制措施。

(2)采用濕噴的方式,將混合好的種植土、稻殼、保水劑、粘結劑、有機質養分產品、長效多孔顆粒、土壤改良木質纖維噴播于巖質坡面作為基質層的基底。噴播采用專用的噴播設備,噴播厚度嚴格按照設計要求控制,噴播作業控制水壓和水量,防止濺蝕、防止過噴徑流。

(3)機械覆土采用挖掘機、吊車覆土,每覆蓋一層,灑水沉降,詳見圖6。

圖6 構建土壤基質層

土壤改良木質纖維,是一種復合配方木質纖維,通過增加有機質和改善土壤物理組成,提高土壤肥力和物理性能,為植物提供一個理想的生長條件。產品須符合LY/T 2142-2013《噴播用木質纖維》標準。

長效多孔陶粒石,主要成分為煅燒處理后不膨脹的伊利石和硅質黏土,孔隙率達74%,20年內損失不超過4%。

有機質養分產品中有機質含量為45%～60%。不含任何化學有害物質,無毒副作用。為植物生長提供速效和長效養份。

2.5 噴播土壤活化層

土壤活化層為鄉土土壤細菌懸浮液產品。通過土壤微生物,提高土壤生物活性,降解凋落物,不斷提供促進植物生長的速效氮、速效磷、速效鉀和有機質,增加土壤肥力,詳見圖7。

圖7 土壤活化層

2.6 噴播抗侵蝕防護層(含種子)

抗侵蝕纖維層包含種子、復合肥和抗侵蝕纖維,詳見圖8。抗侵蝕纖維成分是100%生物降解、100%再生木纖維,該產品的原理是作用于土壤表面形成土壤保護纖維層,且能與土壤緊密結合形成連續,多孔,吸水和柔性的抗蝕覆蓋。保護坡面土壤不會因雨水或其它水作用而造成水土流失。同時可以促進植物種子的萌發和提高坡面植被生長的均勻性。產品須符合LY/T 2142-2013《噴播用木質纖維》標準。

圖8 噴播抗侵蝕防護層

一體化植被再造護山技術噴附材料配比主要有喬灌種子和草本種子,具體材料配比,詳見表1。

表1 一體化植被再造護山技術噴播材料配比

喬灌種子:黃槐、銀合歡、火棘、傘房決明、多花木蘭、木豆。

草本種子:紫花苜蓿、白三葉、百喜草、月見草、脫殼狗牙根、黑麥草、百日草。

2.7 鋪設無紡布

噴播抗侵蝕防護層后,在坡面覆蓋無紡布,采用親水性無紡布,減少蒸發,增溫保墑,促進種子萌發,詳見圖9。無紡布須沿重疊處壓牢,避免被風刮開,銜接處保證30 cm長度的重疊。

圖9 鋪設無紡布

2.8 養護

(1)初次澆水須澆足,但不得在邊坡上形成沖蝕,根據季節、植物長勢、坡面立地狀況等因素綜合調整,科學管養。養護期為2年。

(2)養護用水采用12 m3水車,噴頭用花灑型噴頭,槍頭朝上35°～45°,抖動噴射,均勻灑落至坡面,自左向右、自右向左均勻進行,反復進行噴播,至水分滿足養護要求,水壓以及水量滿足坡面揚程。待植物長出20 cm左右后拆除無紡布,人工去除雜草,使一體化植被再造護山技術噴播的種子生長得更好,詳見圖10。

圖10 山體植被生長效果

3 結束語

一體化植被再造護山技術是一種有效的環境保護與生態修復技術,可以在提升自然環境整體性與和諧性的同時,避免巖石失穩或是脫落等問題的出現,而且也能夠發揮吸塵降噪等諸多積極作用,不論是對自然生態環境還是民眾體質健康都極為有利。