裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术施工工法

曹学兵

江苏绿之源生态建设有限公司

1 前言

江苏绿之源生态建设有限公司开展了裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术的研究，开发出了锚钉、生态棒、绿化棚架、双向土工格栅（以下简称土工格栅）以及植生基质等柔性地灾治理生态防护技术。该技术有效解决了植物立地生存的成活率问题，提高了植生基质的稳定性，并给植物提供了具有营养基础的生长环境，从而达到了生态防护、美化环境、经济发展等作用，具有较高的经济效益、生态效益、社会效益。

该工法在浙江省温岭市北山矿山边坡复绿工程和浙江省温岭市老藤岭路边坡整治复绿工程中应用，取得了明显地社会效益，尤其在节约成本、降低能耗、质量控制方面效果显著，受到了相关单位一致好评。

2 工法特点

（1）结构简单，适用性强。生态棒、土工格栅、绿化棚架通过锚钉固定于高陡边坡坡度在60度范围内陡立面或光滑基面上，从而建立基质附着的平缓结构，进而提高基质附着的稳定性。

（2）基质抗旱、耐寒、保水、保墒、稳定性强。通过不同类材料按照一定比例配制，能够给植物提供良好的营养基础，保障植物的成活率，进而保证生态修复工程的植被覆盖率。

3 适用范围

本工法广泛应用于裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术，坡度在60度范围内，坡质为土质、石质、混凝土等光滑基面。

4 工艺原理

裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术主要利用活性基质材料，结合土工格栅、生态棒、绿化棚架、锚钉等工程材料，再利用专用喷射设备将搅拌均匀地基质+种子按照要求喷射到边坡上，使得坡面能够构建一个具有自我繁衍、平衡的生态功能系统，最后通过后期辅助养护措施，达到一定的绿化效果。其主要技术原理如下。

（1）通过锚钉、土工格栅、生态棒、绿化棚架等构建植生结构，具有稳定的防护功能。

（2）高分子材料（黏合剂、保水剂等）确保基质在边坡上稳定附着，在植物生长初期，提高基质层的强度，具有稳定、保水、保墒功能，并有效防止降雨对坡面的冲刷。

（3）由椰砖、有机肥、植壤土、微生物、水、黏合剂、保水剂以及缓释肥等组成植物种子生长发育、根系发展的基体，保证植被长期生长所需的养分和水分平衡，给植物根系提供营养基础，确保其正常生长。

（4）经改进后的专用喷播设备将拌和均匀地植生基质、植物种子混合物按设计厚度喷射到基面上，通过植被根系的力学加固和地上生物量的水文效应达到护坡和改善生态环境的目的。裸露边坡生态防护坡面图见图1。

图1 裸露边坡生态防护坡面图（左）

5 工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

图2 施工工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1 清坡

清除坡面所有浮石、险石、树根等杂物，局部坡面凹凸面，可利用基面原有土渣、块石夯实找平，以利于边坡施工的安全性。

5.2.2 生态棒布设

（1）灌装料配置：按照保绿素占60%、有机肥占10%、种植土占30%的比例混合配制，并通过机械搅拌均匀。

（2）生态棒灌装：采用人工或机械方式，将预先拌制好的混合料装入生态棒，并采用缝包机封口。

（3）生态棒布设：坡面清理结束，在坡面上横向布设装有基质材料的不可降解织物的柔性生态棒（Φ10cm），间距0.5m～2m；生态棒与基面必须紧贴，搭接长度20cm,并采用螺纹钢锚钉（Φ12）支撑锚固，长度可根据岩质情况待定,一般为30cm～50cm。

5.2.3 绿化棚架安装

在局部陡壁基面上或光滑基面上，植生基质遇水易滑塌，采用绿化棚架填充植生基质，在两生态棒之间的陡壁基面或光滑基面组团“品”字形或“一”字形安装包塑钢制的绿化棚架（长度×高度*宽度=50cm×30cm×22～25cm，单孔孔径=40cm×40cm），安装数量可根据面积大小调整，并采用锚钉(φ12)对棚架四个拐角进行加固，平均每个架体4根锚钉，锚钉长度根据岩质情况待定,一般为30cm～50cm。生态棒、绿化棚架布设见图3。

图3 生态棒、绿化棚架布设

5.2.4 挂网锚固

（1）挂网：选用双向土工格栅，网孔尺寸40mm×40mm。在已施工的生态棒、绿化棚架上基面上，自上而下进行网子铺设，网与网搭接距离不小于10cm,网面于基质面之间保持3cm～6cm空隙。

（2）锚固：网子铺设完毕，采用螺纹钢锚钉（Φ12）进行锚固，并用扎丝绑扎牢固。锚钉密度为平均每平方米3 根～5 根，呈梅花形分布，锚钉长度根据岩质情况待定，一般为30cm～50cm。

5.2.5 基质生产、配制

（1）选用地表山土，采用30mm×30mm筛网过筛。

（2）原土过筛后即为植壤土，与有机肥、黏合剂、保水剂、椰砖、微生物、种子、缓释肥等材料按照一定配比混合并搅拌均匀，达到可喷射的基质要求。

5.2.6 基质喷射

挂网锚固完毕，采用机械喷射方式，一次喷射成型，厚度12cm。施工时须自上而下喷射，并严格控制好出水量、气压、枪头与岩面距离以及角度。施工时，重点注意死角部位、棚架部位、生态棒部位等喷射情况，保证所喷射的基质充实饱满。

5.2.7 养护管理

基质喷射结束,及时成立养护组织机构，加强养护管理工作。养护过程中，具体强调以下四个方面。

（1）必须保证植被生长的水分供给。一般而言,植被发芽期及生长成坪期必须保证每大对边进行1 次-2 次喷水,在高温季节，还必须增加喷水次数。

（2）为了植被保温保湿以及防止坡面基质被雨水冲蚀,在施工完成后,利用无纺布或草帘在喷射的基质层上进行覆盖。

（3）一般在上程完成后5～6 个月,可根据观测植物生长情况进行施肥一次，肥料到以易溶性的氢,磷、钾肥为主。

（4）在养护管理阶段,特别要注意植被杂草的去除和植被本身的病虫害的防治。

6 材料与设备

6.1 材料

6.1.1 主要施工材料

（1）各类材料的选择按照设计、规范要求进行，进场锚钉、种子、种植土、黏合剂、保水剂、微生物有机肥、泥炭土进行检测。（2）主要施工材料满足表1。

表1 施工材料表

6.1.2 基质配比

（1）基材的厚度和配比决定了植物的成活率和覆盖率，我们一定要重视事前基质配比的报验，事中基质厚度的检查。

（2）基质平方米配制表2（以常规坡面为例，基材喷播厚度12cm）。

表2 基质平方米配制表

保水剂吸水倍率：≫400g 30g 钾-聚丙烯酸酯-聚丙烯酰胺共聚体椰砖纤维长<15cm 6kg 压缩块状黏结剂黏度>1500CPS 25g 聚乙烯类缓释肥种子颗粒混合种子50g 缓释性19N：19P：10K因地而异，适当调整

6.2 设备

主要机械设备见表3。

表3 主要机械设备表

7 质量控制

7.1 应执行的规范标准

（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）。

（2）《边坡喷播绿化工程技术标准》（CJJT 292—2018）。

（3）《裸露边坡植被恢复技术规范》（GB/T 38360—2019）。

7.2 质量控制

（1）主要材料进场、器具以及设备验收检查，其质量必须符合现行的国家标准，不合格不得使用。

（2）重视生态棒、绿化棚架、土工格栅等锚固的可靠性，做好隐蔽性验收工作，发现问题及时整改合格。

（3）植生基质必须严格按照设计要求进行配比，施工中，应当安排施工员、监理员现场监督。

（4）坡面上做好基质厚度标记，施工员每天上午一次、下午一次或者不定期抽检，若达不到要求，及时通知作业班组补喷，并采取相应措施。

8 安全措施

（1）施工前成立项目安全组织机构，设专职安全员，并制定详细的安全保证措施。

（2）按照要求在重要部位设立安全警示标志，必要时对关键施工道路进行围挡，封闭施工，禁止非作业人员进入现场。

（3）作业人员进入工地应穿戴防护用具，如戴安全帽、穿防滑鞋、扣安全带、挂安全绳等，并确保场内无闲杂人员。

9 环保措施

（1）施工时，安排洒水车对场内道路不定时进行洒水降尘，防止扬尘污染周边环境。

（2）土方和其易飞扬细颗粒散体材料，必须覆盖封闭，运输时做好遗撒、飞扬措施。

（3）合理设置喷灌设施，做到不浪费水资源。

1 0 效益分析

10.1 经济效益

传统的裸露边坡地灾治理厚层喷播加固技术与裸露边坡地灾治理生态防护技术比较，其综合造价相对较低。表现以下几个方面：

（1）铁丝网易锈蚀，而土工格栅寿命较长，能够提高基材的长期稳定性，不会造成二次返工，大大降低了施工成本。

（2）混凝土加糙板施工难度大、造价高，而生态棒、绿化棚架工艺简单、造价相对较低。

（3）基质多元化的配制，保证了基质的保水性、稳定性、保墒性，从而提高了植物成活率，减少了养护时间。

10.2 生态效益

该工法在裸露边坡治理工程的实施中，彻底消除了边坡的地质灾害隐患，使得地表岩石可视裸露面得到了美化，提高了植被的覆盖率，极大改善了工程周边环境，使得治理区及周边地区的环境治理更易实施，并且大幅降低了粉尘、水土流失等灾害对于环境的影响，改善了城市主干道路视觉效果，营造出自然生态景观，在绿化、美化城市方面取得了卓越的成就。

10.3 社会效益

项目的实施落实了“以人为本”的基本原则，同时也能够实现经济、社会的可持续发展。通过边坡灾害的治理和隐患的消除，恢复山体的创伤，从根本上改变了地球破烂的面貌，为周边闲置的土地提供了安全保障，使得大面积的土地得到解放，大大缓解了当地用地矛盾，提高了城市总体土地利用率，从而为人们的生产、生活提供便利，具有极大地社会效益。

1 1 应用实例

11.1 温岭市北山矿山边坡复绿工程

该项目主要采用裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术施工工法，解决了坡面绿化难题。该工法针对边坡坡度60度范围内的，采用整体复绿方式，边坡坡度超过60度以上的，采用局部复绿方式或自然裸露、保持原状方式。坡高30m～160m，坡率1:0.6～1:1.5，总面积4.7 万平方米。开工日期：2017年12月23 日，竣工验收日期：2018年10月25日。治理前后效果对比图4。

图4 治理前后效果对比图

11.2 温岭市老藤岭路边坡整治复绿工程

该项目主要采用裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术施工工法，解决了坡面绿化难题。该工法针对边坡坡度60度范围内的，采用整体复绿方式，边坡坡度超过60度以上的，采用局部复绿方式或自然裸露、保持原状方式。坡高30m～100m，坡率1:0.5～1:1.5，总面积3 万平方米。开工日期：2017年12月25 日，竣工验收日期：2018年10月25日。治理前后效果对比图5。

图5 治理前后效果对比图