危险临边山体边坡切削后生态修复技术与实践分析

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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 危险临边山体边坡切削后生态修复技术与实践分析

陈长锡 ,王涵 ,卢宪强 ,郭提明

(山东汇通建设集团有限公司 山东济南 250100)

摘要:目前随着我国城市化进程不断发展,城市设施建设有较大改善同时诱发环境问题出现,导致生态平衡环境失衡。尤其是城市道路、铁路、公路等建设会对山体边坡造成一定的破坏,裸露山体边坡生态修复属于相对复杂过程,尤其是危险临边山体边坡切削后的修复技术,直接影响了山体附近的构筑物的使用安全与使用寿命。本文就破损山体边坡的特点说起,对生态修复技术及措施进行详细分析,以此为破损山体生态修复治理提供参考。

关键词:破损山体 边坡修复 生态技术 治理措施

一、破损山体边坡特点

破损山体边坡,通常是工程开发建设期间对山体所造成的破坏导致,破损山体边坡存在明显的异质性特点,此时凭借采用的生态防护措施可能无法达到预期的效果,而且存在如下不利条件:(1)已有的养分和土壤条件不利于植物的生长。通常情况下,岩石边坡具有较强的透水性,而且石质相对比较坚硬,持水性比较差,不利于植物的自然生长;(2)边坡坡度比较大,致使基质附着条件不理想。通常情况下,陡峻的边坡具有比较强的表面强度和比较大的雨水径流速度。通过对破损山体边坡进行分析发现,基层材料的筛选、固坡结构的设计、边坡的生态景观等将会成为其未来的主要研究方向,以此来达到加固边坡,维护生态环境的目的。(3)水土流失强度小于土地开发的裸露地。破损山体边坡还会对地区生态景观造成影响,整体治理难度大,需要投入大量技术与资金。

二、破损边坡的生态修复技术

1.客土喷播技术

该项技术主要是按照一定比例混合土壤、有机质、种子、肥料、 保水剂和粘结剂,经充分混合搅拌后采用客土喷播机喷射在坡面上,形成土壤层,促进植物种子发芽并生长成坪,以此维护边坡稳定性,还可以实现生物护坡和植被生态系统。客土喷播技术可以应用于边坡坡率缓、植物根系易插入的边坡中。

2.喷混植生技术

该项技术是通过液态播种原理,按照一定比例混合植物种子、肥料、纤维材料、防土壤侵蚀剂和水,并将其添加到混料罐内,搅拌器将混合液搅拌制悬浮状态后,通过离心泵导入到消防软管中,之后通过喷枪喷播在边坡上,形成植物种子层。同时在种子层上方铺设无纺布防护网,对边坡坡面进行强制绿化。喷混植生技术的特点包括以下方面:第一,技术应用钢杆、镀锌铁丝网锚固,整个抗拉力强度大,可以避免碎石崩塌掉落,维护山体安全。该技术可以有效作用于恶劣岩石边坡中,例如破碎层和基岩层。第二,具有抗水土流失与侵蚀特点。第三,植被快速成型,生态稳定性高。

3.厚层基材植被护坡技术

该项技术主要是应用混凝土喷射机,将植被种子和厚层基材均匀喷射到工程防护坡面上。可应用于年均降水量大且非高寒地区, 也可以应用于软质岩边坡、碎石坡面边坡的防护中。

4.纤维网植被护坡技术

该项技术主要是采用纤维地衣和固坡植物栽种方式,在坡面建立具备生长能力的防护系统。固坡植物生长过程中,可以有效加固和美化边坡。

5.液压喷播植草技术

该项技术属于新型边坡防护措施,按照一定比例,将草籽、粘着剂、肥料、土壤改良剂与水均匀混合,之后利用机械加压喷射到边坡坡面,以此实现植草护坡效果。

6.土工网护坡技术

该项技术需要应用到三维植被固土网垫,该网垫所用材料主要为高强度平网和塑料凹凸网,可以形成立体网结构。由于面层具备凹凸感,材料质地柔韧,具备充足空间填充沙砾和土壤,通过立体网可以稳固表层土壤和草籽。该种复合体系的抗冲刷能力比较强,可以有效防护边坡。土工网植草技术可应用于路堑边坡与路堤边坡中。

7.生物活性无土植被毯护坡技术

该项技术是一种活性固体植被的培植构件,固底构件环绕形成纤维束,外侧设置网格加固层。在固底构件中可以种植植物,将固底构件沿着一定方向排列,纤维吸水之后会增加固底构件重量,从而避免斜坡底端和泊岸土石流失。

8.混凝土空心砖植护技术

该项技术可以应用于坡度较低的强风化岩石边坡中,可以避免雨水侵蚀边坡,防止坡面表层形成沟槽。

9.火山岩板护坡技术

该项技术主要将火山岩作为骨料,混合水泥预制砌块,在火山岩砖内预留植物生长空间。该项技术属于新型生态护坡技术,蓄水性能和透水性能均比较高,可以促进植物生长,避免区域水土流失。

10.植被混凝土绿化技术

该项技术主要是边坡形成后,采用植物种植方式防护和加固边坡表层,不仅可以提升边坡表层稳定性,还能够恢复区域自然植被。 

三、山体边坡生态修复的工程措施

1.削坡

对边坡顶部进行削坡减载,消除坡顶松散土层、危险岩体,并沿坡顶设置一定宽度的马道平台,马道向坡顶线倾斜,削坡土石方坡脚反压回填。削坡以消除潜在的灾害隐患和边坡地形整理为主,特别要处理好坡顶排水问题。

2.坡顶截排水沟

根据坡面汇水情况,距坡顶线一定范围内设置坡顶截排水沟,坡顶截排水沟与坡脚排水沟须贯通。汇水方向由坡顶中间向两侧排水至坡脚排水沟,截排水沟设置在削坡路径范围内,减少对周边植被的坡面,控制裸露边坡面积。

3.坡脚浆砌挡墙、坡脚截排水沟

为提升坡面防护效果,距坡脚一定范围内设置浆砌挡墙,挡墙内侧回填土方,外侧设置坡脚排水沟,汇水至蓄水池。

4.植生基材喷播

植生基材喷播技术依靠植生基材、锚杆(钉)、网与植被共同作用对坡面进行防护。植生基材中的高分子材料(粘合剂)使其在各类不同坡度的岩石坡面上稳定附着。锚杆(钉)与网协同作用,与植生基材紧密地连接,使喷射的植生基材与坡面岩体形成一个更稳定的整体,达到保护坡面的目的。植物根系深入土层盘根错结,可形成具有优良防护性能的庞大根络系统。根系可侵入土壤母质裂纹等深层,促使土壤母质和风化土层达到有机的结合,与网、锚杆一起作用达到保护坡面稳定的目的。植物通过吸收和蒸腾坡体内水分,降低土体的空隙水压力,增加土体内聚力,提高土体的抗剪强度,有利于边坡体的稳定。降雨的一部分在到达地面前被植被截留,这样可以减少雨滴对地面的冲击力,避免发生水土流失。

5.液力喷播

在喷播机的作用下,均匀喷洒在工作作业面上,从而造就有一定厚度的具有耐雨水、耐风侵蚀,牢固透气,与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。基材配置是该工艺确保效果的基础,选择秸秆、微生物、复合肥、保水剂、粘合剂等材料,按照一定比例混合制浆,可以充分保持水分和养份,减少水分及养份的流失,有利于植物根系在生长过程中很好的吸收养份和水分,有利于植物的生长。

6.苗木栽植

由于山体顶部坡面较陡,不宜采用植生基材喷播绿化的方式,可以栽植垂挂攀援类植物,如蔷薇、扶芳藤等。造林植物的选择应当考虑当地气候条件、植物抗性及当地植物种群等因素。

7.植被混凝土法

植物材料可以正常生长,并且能够在边坡表面与喷射混凝土结合在一起形成绿色植被整体,此时可以借助混凝土面的强度以及刚度来使边坡的抗冲刷性和稳定性大大提升。在植物种类选择之后,需要按照要求做好植物的长期养护工作,并定期对植物苗木进行养护,定期喷洒防虫药物,既可以预防病虫害,而且还可以确保植物的健康成长。在植物种类选择后,如果天气比较干旱时,要适当的浇水,来维持植被长时间处于湿润状态。

四、结语

综上所述,随着我国对矿山生态环境的重视,绿色矿山建设已上升为国家战略,对破损山体边坡进行生态修复,不仅可以改善山体景观,而且重新建立新的生态系统,可以提升土地资源利用价值。因此,采用生态修复技术,最大限度减少破损山体边坡,增加绿化面积,提升矿区生态环境质量。

参考文献:

[1] 破损山体绿化治理模式分析 [J]. 陈玉双.  现代园艺. 2021(22)

[2] 西北地区破损山体植被恢复策略研究——以乌鲁木齐市燕南荒山为例 [J]. 胡又兮,王策.  天津农业科学. 2019(06)