高寒高海拔地区岩石及岩土混合边坡生态防护新技术研究

2020-01-19唐鹏

中国设备工程 2020年3期

唐鹏

（西藏那曲军分区生产营，西藏那曲 852000）

高海拔地区挖开形成岩质陡边坡以后，受到雨水的腐蚀的影响整个岩石的表面开始掉落，甚至发展成了泥石流，严重的破坏了整个生态环境。因此，高寒地区岩质陡边坡的生态恢复是生态护坡当中难度系数最高的一项，对研究护坡的方式有着巨大的意义。针对川西地区的气候特征和地理特点，分析生态基材与草种生长的关系，可以选取位置进行实验在进行全面评价，整个生态基材在高寒环境下的护坡功能以及施工的方法，不断取得研究成果。

1 岩石及岩土混合边坡生态防护必要性

边坡生态防护的理念，在进行边坡绿化设计的同时，也应该考虑到边坡的各种稳定因素，还需要考虑到安全问题，防止造成滑坡等现象，以免影响安全。既要达到生态防护的要求，又要达到自然与人造景观的统一争取做到能有良好的视觉效果。工作人员在进行施工时，必须全面调查整个边坡的多种因素，提出边坡绿化植物的选择方案，不仅要考虑到使用草本的植物，还要注意合理分配当地原有的植物种子，主要目的就是为了使其恢复原有的植被类型，安排这种方案进行施工，这样形成的边坡植被的类型能够更快地与现有的植被更好的融合在一起，不会因为现有的植被而产生免疫力导致失败。

边坡生态防护指的是用植物或者植物和其他材料相互结合的固定边坡的设施，不仅能够很好地使公路边坡以及道路两旁的自然生态植被得到恢复，还能够使空气得到净化，环境得到美化，视觉疲劳不断减轻，是整个公路建设的重要部分，主要在于能够解决边坡建设和生态环境被破坏的矛盾。

2 高寒高海拔地区特殊性

2.1 自然气候

由于受到地形地貌以及大气环流的影响，西藏的气候独特且复杂，在总体上不仅具有北方的干燥寒冷，又有着南方的湿润温暖等特点。它的气候类型也有热带、亚热带、高原温带、高原亚寒带、高原寒带等多种类型。

2.2 地形地貌

青藏高原是这个世界上面积最大、海拔最高的高原，是除了南北级以外的全球第三级，而西藏就处于青藏高原的主要区域。

3 边坡生态防护新技术

3.1 客土喷播技术

客土喷播技术顾名思义就是使用喷射机械，把材料和植物与水混合在一起喷射到坡面上，因为含有黏结剂，整个坡面能够形成一层有着连续空隙的硬化体，植物种子可以在当中发芽生根生长，以此恢复自然，坡面固定，改善美化了环境。客土喷播技术的核心就是利用岩石坡面创造出一个能够让植物生长又不受雨水冲刷的稳定结构。利用专门的喷射设备把多种材料混合后喷射到岩石上。

3.2 客土喷播的优点

客土喷播的适用性广泛，不仅能在土质边坡上适用，在土壤少的软岩以及土壤硬的边坡上也特别适用，使岩石坡面以及不具备植物生长条件的边坡实现绿化。植物的成活率相当高，能够避免传统的因为翻耕土壤而导致的水土流失等现象，种子发芽生长得更加整齐。

绿化的速度也大大加快，防护的效果也是非常好。在正常情况下，喷播一个月以后植物的覆盖率就相当高了，两个月以后就比较齐备，半年以后覆盖率就已经达到百分百了。植物品种多，抵抗外界干扰的能力逐渐加强。固土护坡的效果非常好。灌木丛通过扎入岩石缝隙，会起到比草本植物更加可靠的作用，能够更大程度地减少边坡的坍塌，维护的费用也能节省，整个边坡的稳定性得到了提高。

3.3 客土喷播的种植材料以及配法

种植材料主要有土壤、肥料、黏合剂、防蚀剂等。土壤可以选择黏土、黄土或者沙土，但是这些土的肥力一般不足，可以选择搭配其他的肥土配合一起使用，土必须要干干净净，没有其他杂质，也必须没有杂草和虫子，干燥度要保证，有条件可以筛除大的粗的颗粒方便喷播使用。使用有机质能够增加土壤的肥力，能够让土壤通气，通常使用的有东北的泥炭以及发酵好的家畜肥料等。东北泥炭的性能是最好的，它的持水量相当高，通气性能也很好，又轻盈，又持水，能够储备水保护水资源，还可以防止土壤结块，改善土壤的结构，并且可以保持自身更长久的肥料效果。肥料通常采用化学肥料和有机肥料，化学肥料一般用复合肥，有机肥料都是用的家畜粪便和鸡粪，都必须经过充分的发酵，防止植物在生长过程中产生出更多的病害。

保水剂是一种无毒无害的高分子功能型化合物，遇到水后会吸水，并且会膨胀到成千上百倍，然而，这些水分是一般的物理方法无法排出的，但是，植物的根系却能够吸收并储藏保水剂中的水分。保水剂遇到降雨天气能够快速吸收并膨胀成凝胶把水分储藏起来，在干旱时便会慢慢地放给根系补充水分。客土喷播的岩石表面，种植基层的平均厚度比一般的土层厚度要薄的多整个岩石基本上不透水的，而且也不便于存储水分，岩石上的植物种子要生长发芽对气候的要求是很高很敏感的，稍微干燥一点就会枯萎死亡。在这时，保水剂的保水作用是为了使岩石上的植物正常生长的关键之处。根据实际经验来看，岩石表层的绿化使用的保水剂可以选择吸水倍率较低但是吸水重复性能好使用时间长的较大颗粒的产品。

黏合剂以及土壤防腐剂、改良剂都是为了防止风雪雨等自然因素对种植基材造成的腐蚀和洗刷，所以必须在种植的基层中添加适当数量的黏合剂，以便于促进基质和岩石黏连以及增强基质自身的抵抗腐蚀和洗刷。黏合剂通常采用的有化学黏合剂和普通的硅酸盐水泥。水泥中的碱性对于种子的生根发芽是有毒有害的，所以加入它到水泥中应该严格地控制它的用量，最大量不能够超过多少。对于土壤的酸碱度以及物理机能，应该看情况再决定加入适当的土壤改良剂。植物种子的选择应该主要以草本植物为主，根据所在地的地理气候条件，选择更适宜当地生长条件的植物种类，特别要注意的是能够抗旱、抗逆性强的植物。

整修边坡最主要的任务是清理边坡上不怎么稳定的石块。把凹凸不平的地方弄平整，方便把种植材料放置得更均匀，对于比较松散的岩石就选用水泥砂浆进行涂抹粘粘，假如是岩石边坡自身就不怎么稳定，就应该进行加固处理，可以采用锚杆固定，先在坡面上铺垫铁丝网或者是更高强度的塑料加强网，再用风钻或者是电钻确定好间距布置锚杆。特别要注意的是，网和岩石之间的距离必须达到种植基材厚度的1/2。而挂网的目的是为了让种植基材在岩石的表面形成一个很持久的整体的板块。种植基材按照规定比例混合后呈干粉状，用专门的客土喷播机在马力超大的空气压缩机的压缩下，把种植基材整齐均匀的喷洒在岩石表面，在喷口处采用其他的设备加水，这样种植基材喷洒在岩石表面时就是湿润的，喷射的厚度决定了植物今后的生长，所以在完成后应该随时检查厚度确保施工质量达标。把事先准备好的种子和纸浆等混合材料用喷播机器直接喷射再种植在基材的表面上，这一环节应该注意的是喷播草籽必须搅拌均匀了再黏附在木杆等附着物上面，在西藏昼夜温差的，种子发芽率低，在阳坡处应该休息多喷洒些种子。为了防止雨水冲刷，可以选择用草帘进行覆盖，而覆盖的目的就在于防止水分蒸发得太快，有利于保护种子发芽，防止受到雨水的冲刷。

虽然草坪植物的适应能力很强，但还是应该特别注意对草坪的养护。喷洒后在没下雨时应该每天浇水保证土壤是潮湿的，植物成草坪后就可以逐渐减少交水的次数了。在养护期间应该随时注意整个草坪的水分和肥力情况。水分主要是观察根系土壤的潮湿程度，植物成坪后它自身会形成一层毛毯，这对于土壤中的水分流失有着一定的保护。一年过去后，整个草坪基本上就会形成自己本身的生态，不需要其他特别的养护。