山区道路高陡岩石边坡生态修复技术方法研究

曹静娟，王夕刚，金家胜

(1.北京金元易生态环境产业股份有限公司;2.北京山地生态科技研究所)

山区道路高陡岩石边坡生态修复技术方法研究

曹静娟1，王夕刚1，金家胜2

(1.北京金元易生态环境产业股份有限公司;2.北京山地生态科技研究所)

山区道路在修建过程中，不可避免会形成大量高陡硬质或风化岩石坡面。实践证明，常规边坡修复方法应用于高陡岩石坡面很难达到预期效果。本研究中选取门头沟区潭王路沿线近90°硬石质坡面，采用种植槽、种植穴技术，再结合喷混植生技术、节水滴灌技术，实现了坡面的快速覆盖。本研究解决了高陡岩石坡面生态修复的技术难题，对山区高陡石质坡面的生态修复技术研究有重要的指导意义。

高陡岩质边坡;种植槽;种植穴;藤本植物

1 前言

山区道路在修建过程中会形成大量裸露的土质或石质边坡，导致原有表土层和原生植物群落损毁殆尽，景观严重破坏，并伴随着大量的水土流失，给周边环境带来严重危害。裸露的岩石坡面中，硬质稳定的坡体会影响道路的景观效果，严重风化的岩石坡面则会因为坠落或局部崩塌破坏造成边坡局部失稳，发生碎石滑落事故，对道路的行车安全产生潜在的威胁。

高陡岩体边坡采用传统的边坡生态修复技术，如鱼鳞坑、客土喷播、三维网和单一喷混植生技术，收效甚微。这主要是因为:(1)岩质边坡的生态特点:岩石边坡不具备植被赖以生存的土壤和养分条件。(2)岩体坡度大，坡面雨水径流速度大，在强降雨地区极易形成冲刷侵蚀。(3)坡面自然生态条件恶劣。因此，常规的生态修复技术在生态条件如此恶劣的岩石坡体很难奏效。

2 项目区概况

本研究选取潭王路X004－9路段，完全或强风化接近垂直的岩石坡面。边坡坐标位置为N39°55.204'，E116°59.511'，海拔630 m。坡长195 m，坡高约20～25 m，总面积约为4 800 m2。边坡岩石节理裂隙十分发育，多呈X形发育，砂岩强度较高，弹性模量大于500 MPa，重度2.6 g/cm3左右，泥强度较低，弹性模量在100 MPa左右，重度2.4 g/cm3左右，区内地层近水平层状分布，属稳定地基，地基承载力大于300 kPa，地下水位埋深较大，地下水对边坡的影响可以不考虑。

3 高陡岩石边坡生态修复技术方法

3.1 种植槽技术

种植槽技术是采用工程措施对坡体进行加固处理。即在对坡面清理的基础上，用混凝土锚固钢筋嵌入岩体，上部浇筑成钢筋混凝土板，与岩石坡面呈“V”字型，在槽内回填种植土及其他基质养分，种植灌木及藤本植物，实现边坡绿化景观效果。

项目区主要施工步骤:(1)对坡面松散浮石和不稳定乱石块进行清理，排除碎石滑塌隐患。(2)在坡面铺设镀锌铁丝网(网孔为6 cm×6 cm，规格2 m×20 m)，采用2 m锚杆进行加固。(3)在岩石坡面上钻孔50～55 cm深，将成排钢筋与坡面呈一夹角用混凝土锚固嵌入岩体，上部浇筑成钢筋混凝土板，与岩石坡面呈“V”字型。(4)在槽内加入种植土和基质养分(腐殖质、粘合剂、保水剂、肥料)，种植酸枣、荆条、紫穗槐和五叶地锦等植物，使坡面达到绿化。

3.2 种植穴技术

种植穴技术是在边坡上开凿一定大小、深度和方向的钻孔，为植物营造生长环境。在孔内种(栽)植耐瘠薄、抗干旱、耐严寒的植物，使坡面迅速恢复植被的一种边坡治理技术。种植穴作业设备占地面积小，施工简单，且操作时远离植被，不会对现有植被造成破坏。

在植生槽不能修筑的裸露区(尤其是低凹处)，采取种植穴技术。主要措施步骤包括:(1)钻穴。穴的大小和深度取决于岩石边坡的风化程度及施工工艺及选择植物的根系特点，项目区岩石属于强风化岩质，穴的深度要小于50 cm，钻孔直径10～20 cm、深30～50 cm，每平米3个孔，呈三角形分布。钻穴的方向与坡面夹角为30°～45°，以便于孔内盛接自然降水和人工浇水。(2)种植土与养分基质。为保证穴底透气，在穴底选用2～3 mm的渣石。种植土壤选择配置好的基土，包括壤土、有机质、复合肥、保水剂、粘合剂、土壤调理剂、生物肥等。(3)植物配置。实践证明，穴内种植爬山虎比平地种植的生长速度快2～3倍。本项目区选择栽植酸枣、凌霄和五叶地锦等植株。

3.3 喷混植生防护技术

在岩石坡面不规则小平台或微凹处以及碎石结构松散处，选取喷混植生技术。喷混植生技术不仅可以营造一层可供植物生长且稳定性高的人工土壤层，还能在短期内防止松散碎石发生滑落。

3.4 给排水滴灌系统

高陡岩石边坡植物生存的最大限制因素是缺水，且因其高、陡的地形特点，对灌溉方式要求较高。在高陡岩石边坡生态修复工程实践中，采用了灌溉方式为滴灌系统，因具有水利用率高、工作方便、对地形和土壤的适应能力较强等优点，是目前高陡边坡植物灌溉的较好选择。

在坡顶因地制宜挖一个或数个总蓄水量20 m3的蓄水池，用塑料布或防渗膜密封坑底及其边缘。用3分PVC管作为支管压于坑底部，用纱布或制式过滤网扎牢，另一端拉到坡面中部用堵头封严，再用渗灌带或自制渗灌管连接，分布于整个坡面(每平米至少有3～5个出水点)，也可再接支管横向分布后连接渗灌带(管)，最后用细小铁丝与铅丝网固定。

4 结果与结论

坡面植被经过了一个生长季的生长，实现了坡面的快速覆绿。植被覆盖率达到80%，初步构建形成了自然景观和谐、有序演替的生态系统，形成了良好植被群落。坡面植物种主要有黑麦草、波斯菊、紫花苜蓿、高羊茅、荆条、紫穗槐、山杏、黄栌、臭椿、酸枣等。

本研究以门头沟潭王路暴雨灾后的高陡岩石坡面的修复作为技术研究与集成示范开展区，阐述了高陡岩石边坡的主要特征，为道路高陡岩石边坡的技术对策提供了依据，提出了行之有效的解决方案，为高陡岩石边坡快速绿化技术创造了一条新的途径，对山区高陡石质坡面的生态修复技术有重要的指导意义。

［1］ 高强，张平仓.岩质边坡植被恢复技术的问题与建议［J］.中国水土保持科学，2008，(6)(增刊):49－51.

［2］ 陈永安，王玲，黄滔，等.攀援植物在高速公路岩石边坡的应用技术研究［J］.湖南交通科技，2005，31(4):34－37.

［3］ 赵入臻，赵鹏，赵环金.济南破损山体概况及生态修复技术研究［J］.山东国土资源，2012，28(9):35－36.

［4］ 唐学山，李雄.园林设计［M］.北京:中国林业出版社，1996.

U416.1

C

1008－3383(2015)10－0067－01

2015－02－11

曹静娟(1981－)，女，河北保定人，硕士研究生，研究方向:生态学。

北京市科技计划项目，项目编号:Z131100001113009。