浅谈一体化植被再造护山施工技术

李怀敏

(中铁建设集团有限公司西南分公司, 四川成都 610000)

0 引言

近年来,环境问题已经在一定程度上制约和影响了我国社会的健康持续发展,保护和修复自然环境、改善环境迫在眉睫,为了更好地促进人与自然的和谐共存,当务之急就是进行环境问题的有效整治,岩石陡坡坡面裸露就是一种亟需整治的环境问题,目前我国的坡面植被修护技术有了较大发展,技术应用水平也有了大幅度提升,深入分析一体化植被再造护山技术的具体实施和实施过程中的质量保证及其生态保护措施,有利于进一步提升一体化植被再造护山技术的应用效果。

1 工程实例

本工程为大河文明馆施工总承包工程(以下简称大河文明馆)。大河文明馆为大中型综合类覆土式博物馆,定位于世界一流博物馆,打造不搞“大开发”,践行“绿水青山就是金山银山”的生态文明建设思想,最大化地尊重与保护广阳岛现有山水资源及地文信息为基本理念。同时容纳智慧广阳岛、长江模拟器等功能,展示“世界流域文明的兴衰演进大势、中华大河文明的传承发展之道、长江生态文明的交流互鉴之眼”。

场区内的5座山体是岛上最具有特色的地形地貌,为电力工程遗留。人类在改造和利用自然时,对山体产生“伤痕”,出现了不同程度的开裂、塌方,详见图1。大河文明馆环5座山体而建,与5座山体融为一体,5座山体的治理和修复巧借现状山体以“保护”为主,最大程度的保留现状植被,通过生态修复包括保护山体、修补山体和亲进山体3个部分。施工面积约为10 966 m2,将结合主体建筑、支护采用一体化植被再造护山技术进行岩陡坡植被生态修复。

图1 山体滑坡状况

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

2.1.1 一体化植被再造护山技术施工工艺流程

一体化植被再造护山技术施工工艺流程为:山体不稳定土层削坡塑型—坡顶设置安全绳固定点—锚杆孔布设—钻孔—清孔—验收—安装、锚固、注浆—铺设土工格室—铺设钢丝网—喷播土壤基质层—喷播土壤活化层—喷播抗侵蚀防护层(含种子)—铺设无纺布—养护。

2.1.2 锚杆施工工艺

作业人员在坡顶内侧3～5 m处打入长9 m的2根φ32 mm钢筋锚杆,锚杆外露端带有弯钩,锚杆外露土体长度50 cm,孔洞内用M30水泥砂浆液注浆,达到强度后方可使用。安全绳应高挂低用,每人应使用两条绳,一条作业绳一条安全绳,安全绳的使用长度限制在1.5～2.0 m,使用3 m以上长绳应加缓冲器,严禁把两道安全绳系在同一绑扎点上。同时在坡顶、坡底设置临边防护,采用钢管搭设,间距为1.5 m,并张挂密目安全网封闭,防止坡顶上方落石、坡面掉落物体伤到作业人员。

(1)钻机就位:钻机就位的地基坚固平整;工作平台平整稳固;钻头与井孔中心一致;钻杆与坡面垂直。

(2)成孔:对于缓坡及地基为土、软岩等低强度土质,采用人工电钻施工。

对于陡坡或地基为强度较高的岩层时,采用功率较大且穿透力强的凿岩机或煤电钻施工,详见图2。成孔采用回转钻进,必要时跟管钻进,全孔取芯,埋设锚杆到预定的深度,孔直径大于锚杆直径4～6 cm为宜。

图2 锚杆钻孔

主锚杆和辅锚杆纵横间距2 m×2 m矩形布置,且主锚杆和辅锚杆隔一布一设置。镀锌钢丝网搭接宽度不小于80 mm,特殊情况下也保证不小于50 mm,镀锌钢丝网与锚杆间距布置,详见图3。

图3 镀锌钢丝网与锚杆间距布置(单位:mm)

(3)锚杆安装:锚杆安装前,对孔道进行清理,验收合格后再进行下道工序。同时要对锚杆进行质量检查,清除污垢,将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除;锚杆安装采用人工推放法进行,当锚杆在推放过程中受阻时,不得以冲撞或扭转的方式强行下入,需作修孔或清孔处理。锚固长度为10～12 cm,露头高度为12～15 cm。

(4)注浆:水泥浆(M30水泥砂浆)用泵通过耐压胶管注入锚孔内,注浆管径中间钢管注入,泵的操作压力不大于1.2 MPa;耐压胶管距离孔底部150 mm左右,并每隔2 m距离用胶带或镀锌低碳钢丝与锚体相连;注浆结束后拔除耐压胶管。

(5)二次注浆:使用时应搅拌均匀,整个浇筑过程在4 min内结束。采用密封胶圈止浆,胶圈安放在非锚固段的底部,同时接出回浆管。

2.2 铺设土工格室

土工格室铺设应贴紧坡面并与锚杆固,土工格室应该完全张开,成正方形,两条对角线要求相等,详见图4。土工格室采用横向抗拉强度不小于20 kN/m,纵向抗拉强度不小于120 kN/m,双向对应延伸率不大于15%,连接方式采用U型钢钉焊接编织,U型钢钉须作镀锌防腐处理。

图4 土工格室(单位:mm)

2.3 铺设金属网

一体化植被再造护山技术金属网采用丝径φ2.6 mm,网孔5 cm×5 cm镀锌钢丝网。在土工格室的基础上铺设镀锌钢丝网,钢丝网自上而下铺设,相邻两卷铁丝网重叠搭接,搭接宽度不小于2个网孔且不小于20 cm,并用铁丝连接固定。上网与下网不接在同一钢丝上,应错位连接,确保钢丝网随坡就形,贴紧坡面,详见图5。

图5 镀锌钢丝网铺设

2.4 构建土壤基质层

一体化植被再造护山技术基质层喷播材料有:种植土、稻壳、保水剂、粘结剂、有机质养分产品、长效多孔颗粒、土壤改良木质纤维。

(1)种植土到场后,采用人工配合铲车、筛土机进行过筛,筛除不小于2 cm的大颗粒杂物。筛土时采取扬尘控制措施。

(2)采用湿喷的方式,将混合好的种植土、稻壳、保水剂、粘结剂、有机质养分产品、长效多孔颗粒、土壤改良木质纤维喷播于岩质坡面作为基质层的基底。喷播采用专用的喷播设备,喷播厚度严格按照设计要求控制,喷播作业控制水压和水量,防止溅蚀、防止过喷径流。

(3)机械覆土采用挖掘机、吊车覆土,每覆盖一层,洒水沉降,详见图6。

图6 构建土壤基质层

土壤改良木质纤维,是一种复合配方木质纤维,通过增加有机质和改善土壤物理组成,提高土壤肥力和物理性能,为植物提供一个理想的生长条件。产品须符合LY/T 2142-2013《喷播用木质纤维》标准。

长效多孔陶粒石,主要成分为煅烧处理后不膨胀的伊利石和硅质黏土,孔隙率达74%,20年内损失不超过4%。

有机质养分产品中有机质含量为45%～60%。不含任何化学有害物质,无毒副作用。为植物生长提供速效和长效养份。

2.5 喷播土壤活化层

土壤活化层为乡土土壤细菌悬浮液产品。通过土壤微生物,提高土壤生物活性,降解凋落物,不断提供促进植物生长的速效氮、速效磷、速效钾和有机质,增加土壤肥力,详见图7。

图7 土壤活化层

2.6 喷播抗侵蚀防护层(含种子)

抗侵蚀纤维层包含种子、复合肥和抗侵蚀纤维,详见图8。抗侵蚀纤维成分是100%生物降解、100%再生木纤维,该产品的原理是作用于土壤表面形成土壤保护纤维层,且能与土壤紧密结合形成连续,多孔,吸水和柔性的抗蚀覆盖。保护坡面土壤不会因雨水或其它水作用而造成水土流失。同时可以促进植物种子的萌发和提高坡面植被生长的均匀性。产品须符合LY/T 2142-2013《喷播用木质纤维》标准。

图8 喷播抗侵蚀防护层

一体化植被再造护山技术喷附材料配比主要有乔灌种子和草本种子,具体材料配比,详见表1。

表1 一体化植被再造护山技术喷播材料配比

乔灌种子:黄槐、银合欢、火棘、伞房决明、多花木兰、木豆。

草本种子:紫花苜蓿、白三叶、百喜草、月见草、脱壳狗牙根、黑麦草、百日草。

2.7 铺设无纺布

喷播抗侵蚀防护层后,在坡面覆盖无纺布,采用亲水性无纺布,减少蒸发,增温保墒,促进种子萌发,详见图9。无纺布须沿重叠处压牢,避免被风刮开,衔接处保证30 cm长度的重叠。

图9 铺设无纺布

2.8 养护

(1)初次浇水须浇足,但不得在边坡上形成冲蚀,根据季节、植物长势、坡面立地状况等因素综合调整,科学管养。养护期为2年。

(2)养护用水采用12 m3水车,喷头用花洒型喷头,枪头朝上35°～45°,抖动喷射,均匀洒落至坡面,自左向右、自右向左均匀进行,反复进行喷播,至水分满足养护要求,水压以及水量满足坡面扬程。待植物长出20 cm左右后拆除无纺布,人工去除杂草,使一体化植被再造护山技术喷播的种子生长得更好,详见图10。

图10 山体植被生长效果

3 结束语

一体化植被再造护山技术是一种有效的环境保护与生态修复技术,可以在提升自然环境整体性与和谐性的同时,避免岩石失稳或是脱落等问题的出现,而且也能够发挥吸尘降噪等诸多积极作用,不论是对自然生态环境还是民众体质健康都极为有利。