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3S—OER生态防护技术的应用

2018-08-22田国彬

科学与财富 2018年21期
关键词:遮阳网镀锌坡面

田国彬

摘 要:3S-OER生态防护技术是国家环境保护创面生态修复工程技术中心研创的高边坡生态防护施工技术,通过修复三个生态系统,形成三维防护体系,维护边坡稳定性,减弱受雨水侵蚀、降低风化速度,起到恢复生态、绿化、美化坡面的作用。

关键词:3S-OER;生态系统;防护体系;恢复生态

1.引言

3S-OER生态防护技术是通过修复三个生态系统,即土壤生境系统、植被群落系统和物质循环系统来重建生态防护系统。边坡表面锚挂镀锌三维网,依次喷射基质层、微生物层、种子层至镀锌三维网表面,浆状基质与骨架网材喷附在一起,形成一定厚度和强度的网材“基质植生层”,模拟于当地自然土壤层,养分充足,保水性强,植物种子在温度和水分条件合适时发芽生长,其根系与镀锌三维网、土体交接在一起,形成三维的防护体系,维护边坡稳定性,保护坡面不受雨水侵蚀、降低风化速度,并起到恢复生态、绿化、美化坡面的作用。

2.工程概况

广东省龙川至怀集公路采用双向四车道高速公路标准,设计速度100km/h。TJ9合同段路线全长13.85km。K76+080-K76+185右侧边坡坡面面积6785.6㎡,总长105m,开挖形成四级边坡,最高40m、坡度1:1.25;该边坡地层主要为粉质黏土、碎石、全风化泥质砂岩、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩。

该区域气候属南亚热带季风气候,具有常年气候温和,阳光充足,雨量充沛,无霜期长,植被丰富,水域发达的特点。年平均氣温为19℃-20℃。雨量丰富,年降雨量大于蒸发量,全年降雨量为1410.4-2126.6毫米,阴雨天较多。

项目所在区域地表水发育,沿线常年流水溪沟较多,沿沟系坡脚,在不同的侵蚀基准面常有基岩裂隙水以泉水形势排出。多以雨水补给为主的雨源型河流,内河流径流丰富,比降大,落差集中,蕴藏着丰富的水能资源。

3. 3S-OER生态防护技术工程实施设计

3.1选用适宜基质恢复植生层

现有边坡表层土石体硬度高、养分低,不易恢复植被。为此,充分考虑植生基质的适地性,不仅从土壤结构、养分、酸碱度上保持一致,根据当地原始土壤特点和植物所需进行调配植生基质进行植物根系生长发育层的恢复与重建,以满足坡面生态修复所需。这种人工合成的“植生基质”由耕层土、植物纤维、有机质、高效肥、粘结剂、微生物菌剂等构成,可以有效保证持久的肥效、透气透水、适中粘性(不脱落),又易于机械喷射和保护坡面。

3.2选用适宜基质恢复植生层

植物群落考虑七方面因素:①能在当地良好地生长,有一定的耐贫瘠性和抗极端久雨的能力。②生长迅速,易形成覆盖层,且根系较为发达。③各物种之间有一定的共生关系。④形成的群落比较稳定,养护工作量小。⑤种子容易获取,具有工程可操作性。⑥合理配置物种,充分考虑群落演替。⑦考虑阴阳坡差异,采取不同物种配比。

3.3施工工艺及流程

工程实施流程:边坡稳定性判断→生态环境取样分析→坡面防护系统设计→坡面平整、清理→锚固系统构建→土壤生境系统构建→物质循环系统构建→乡土植被数据库选取物种并确定物种配比方案→植被群落建指→群落结构调整→工程效果标准化检验。

4. 3S-OER生态防护施工技术

3.1 边坡坡面清理

确定边坡作业范围,测量放样,在作业边界做出拉线,边坡必须保证基本平整,坡顶与自然边坡圆滑过渡,采取防水蚀、冲蚀措施。坡面沟槽需特殊处理,在沟槽及冲沟底部做台状处理,用降解袋装土压实,从下至上、依次叠放,用锚杆加固,喷附前割破包装袋表面,袋内土散出,以利植物生根。

3.2锚挂镀锌三维网

严格使用质量合格的镀锌三维网,应符合下列规定:①边坡顶部安全包裹宽度不得少于60cm,根据坡体质地的稳定性和安全性可适当加大坡头包裹宽度。②坡脚铺网的下边缘应与护脚上沿吻合,无渗水空间。③镀锌三维网横向连接时,两网重叠宽度≥8cm。覆在上面镀锌三维网边缘须全部打结,不得遗漏。④镀锌三维网纵向连接时,连接上下镀锌三维网的金属丝,须环环缠绕串连,不得遗漏一环。⑤镀锌三维网出现破损处时,须对破损处先行修补,再进行两网连接。⑥结网工序完成后的边坡,镀锌三维网连接处应平整,边缘无突起的网丝。

镀锌三维网锚固,①锚杆前端呈切割斜面,弯头处呈“「”或“∩”型,弯头长度≥30mm。

②使用“「”型锚杆固定镀锌三维网时,锚杆应沿网孔最上缘垂直钉入边坡,弯头向上钉入边坡。③使用“∩”型锚杆固定镀锌三维网时,锚杆开口向下沿网孔最上缘垂直钉入边坡。

④当同时固定两块镀锌三维网时,应将两镀锌三维网的金属丝同时固定在锚杆的弯头内。在两镀锌三维网搭接处,锚网须将两幅网的铁丝同时压住。⑤在坡头包裹处固定镀锌三维网,锚杆应以70°-80°角斜向钉入地面,倾角背向边坡。⑥边坡锚固后的镀锌三维网须满足:在锚杆固定的中间拉起时,镀锌三维网可拉起5cm-20cm距离。

3.2喷射生态层

生态系统分为土壤生境系统(Soil Habitat System)、植被群落系统(Plant Community System)和物质循环系统(Substance Cycle System)。生态系统基质层、微生物层、种子层依次使用喷射机喷在镀锌三维网表面。

喷射前,进行喷射设备和附属设备的例行安全运行检查,严控喷射基质层、微生物层、种子层质量和数量,根据边坡起伏特征确定均匀喷射技术方法,确定坡顶安全固定杆和固定钎移动方式,空压机带负荷作业压力应保持在6.5Pa -7.3Pa,喷射管喷射作业角度为:75°-90°,单管喷附时,最大喷附距离不得超过250m;双管喷附时,其中1支喷附管的最大喷附距离不得超过140m,喷射管口压力和管口出料量进行测试。

5. 3S-OER生态防护技术控制要点

5.1土质边坡和土石边坡清理

边坡平整均匀,上下坡度基本一致,坡顶过渡圆滑无棱角,坡底与台面界限清晰,呈几何角度过渡,边坡和台面上虚土和浮渣清理干净。

5.2生态系统养生

5.2.1 防水处理

坡头简易防水处理在边坡验收后立即进行,挡水处理(适用于坡头后面山体较平整,无明显汇水形成处),以土沿喷附边缘叠挡水墙,墙高10cm,引水处理(适用于山体下坡处,喷附面略高于坡头背面处),以土背向喷附面叠引水墙10cm,其间隔为10m,挖排水渠(适用于山体下坡处,喷附面略低于坡头背面处),渠离喷附边缘1m为宜,隔水处理(适用于坡头后面山体高于喷附面,并设有截水沟),除坡头做挡水墙外,在截水沟与喷附面之间相隔1m处以土做隔水墙,墙高10cm,在挡水墙、引水墙、隔水墙上应撒播草籽,并在其上覆土1cm。

5.2.2挂遮阳網和无纺布

喷附后挂防晒网及无纺布须在每次喷附后立即进行,阴坡可只挂单层遮阳网,阳坡为防止遮阳网灼伤幼苗现象,遮阳网可悬于边坡之上,铺设时应顺着施工地常刮风向,以上风向边幅压下风向边幅,相搭接处以金属丝相连接,相搭接幅宽5cm-10cm为宜,遮阳网不宜横向铺设,重复利用的遮阳网短于边坡时,连接过程必须在边坡以外完成,遮阳网应完全覆盖边坡,喷附面不得裸露。

5.2.3初期浇水养护

喷附后第一次浇水宜在12小时内完成。最长不宜超过24小时,初次浇水须浇足,但不得在边坡上形成冲蚀,浇水时,以浇水人员为中心,在水柱所及的范围内左右轮换浇灌,浇足后浇水人员再移动位置进行浇灌,确保每处均浇灌两次,以每幅遮阳网为单元进行浇灌,逐渐推进,浇水时水管喷头不得离坡面过近,如边坡较长,养护队长应及时检查水柱远端,是否有漏浇或浇水不足情况,及时提醒浇水人员进行补浇,要求边坡受水均匀,利于边坡发芽整齐。浇水原则:边坡上部浇水量宜大于边坡下部,上部浇水时间应适当加长。在无自然降水补给时,在喷附后至植物发全苗前必须确保边坡水分供给。浇水时间,宜控制在上午10:00点前,下午03:00以后。

5.2.4摘网补救

摘网时间应符合下列规定:禾草3cm-5cm,豆科2cm-4cm。阳坡如挂无纺布加遮阳网,去除时间宜适当加长(时间以20天为宜)。铺设无纺布如有与边坡相粘接现象须及时处理,坡面未成活或出苗率偏低部位,应及时分析原因、补救。

5.2.5 中期浇水养护

在摘网后3天内,苗尚幼小,浇水量应保持不变,待苗适应无防护后再酌情减少用水量,阴坡用水可改为3天一次,但这一时期要求技术员和养护队长对苗进行观察。如有豆科出现叶片卷蔫,叶背翻转时,应及时对其进行补水。补水时,每次浇水量须充足。在边坡无水汇流条件下尽量多浇,阳坡用水量可改为2天一次,宜在上午10点前洒水降温,豆科3-4真叶,禾草7cm-10cm时可作停水处理,合理断水利于苗的生根,起到蹲苗作用,控制草丛高度,加强其抗逆性,当边坡出苗完全后(20天左右),会出现一定死苗,视为正常(浅层0.5cm以上种子发芽后生根不好,表层干旱剥落导致植被失水枯死),一般不会影响覆盖度。

6. 结论与建议

3S-OER生态防护技术的实施,通过对土壤生境系统重建、植被群落系统重建、物质循环系统重建,提高边坡防护保水、保土、保肥、抗冲刷能力,综合运用植物生态学、景感生态学实现生态效益与经济效益,达到了理想的防护和绿化效果。对高边坡防护工程质量、施工安全、缩短工期、降低成本具有重要意义,值得借鉴推广。

参考文献:

[1]黄正昌,谢卓宏.高挖方边坡防护工程的设计与施工[J].南方金属,2011(5):60-61

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