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对裸露边坡地灾治理生态柔性防护技术施工工法的探讨

2022-02-14郑美洁

科技创新导报 2022年20期
关键词:棚架工法坡面

郑美洁

(江西省地质局第三地质大队 江西九江 332000)

大部分情况下,边坡失稳都会导致较大的安全问题,如洪水导致塌陷及滑坡等,这对国家及人民的安全都是非常不利的。对于工程边坡治理来说,是根据山体及人工边坡失稳的原因,如坍塌、滑坡等,借助针对性的预防手段,开展风险分析,全面防止边坡失稳威胁人们的安全,以减少不必要的损失。

1 工法特点及适用范围

1.1 工法特点

第一,该工法的结构非常简单,有着较强的适用性。利用锚钉,能够基于高陡边坡的路面及光滑面上对生态棒及绿化棚架进行固定,进一步构建基质附着的结构,全面增强附着的稳定性。

第二,基质的耐寒抗旱性比较好,还具有良好的保水保墒能力,结构比较稳定。利用各种类型的材料,通过相应的比例进行配置,可以给予植物充足的营养,在此基础上提高植物的成活率,从而推动生态修复工程顺利实施,全面提高植被覆盖率。

1.2 实施范围

该工法一般是对裸露边坡的地灾进行防护施工,其坡度处于60°以下。就坡质来看,基本上都为土质等光滑基面[1]。

2 工艺原理

针对这种柔性防护技术来看,一般是通过活性基质材料,借助土工格栅等材料,同时使用专用喷射装置,对基质进行有效搅拌,结合有关标准,将其同种子一起喷射至边坡上,让坡面可以建立完善的生态系统,再根据日后的辅助养护手段,全面增强绿化效果。该项技术的原理表现为下述几点。

第一,利用锚钉及生态棒等,建立有效的植生结构,使其具备良好的防护效果。

第二,借助高分子材料,全面保证基质稳定附着。基于植物生长的早期阶段来看,应增强基质层的强度,使其具备良好的保水保墒效果,同时避免由于降雨原因对坡面造成冲刷。

第三,通过椰砖、植壤土及黏合剂等构成植物种子发展的基体,促进植被长期健康生长,为其提供充足的养分及水分,实现生长过程中养分及水分的全面平衡,给予植物根系丰富的营养,为其提供重要保障,从而促进植物根系良好生长。

第四,对专用喷播设施进行优化,对基质进行全面拌和,然后根据设计厚度,把植物种子喷至基面上,利用植被根系力学进行加固,将其同地上生物量进行融合运用,借助水文效应,实现优化环境及护坡的重要作用。图1所示为生态护坡图。

图1 生态护坡及其参数图(单位:mm)

3 防护技术要点分析

3.1 坡面清除及生态棒灌装

(1)坡面清除。把坡面上的浮石及树根等物体全部清除干净,对于局部凹凸面来说,可通过基面原有土渣进行找平,从而全面确保边坡施工安全性。

(2)生态棒灌装。第一,灌装料配置。其中涉及保绿素、种植土及有机肥,这三者的比例依次是60%、30%及10%,根据这样的比例进行配制,同时利用机械进行全面搅拌。第二,生态棒灌装。不管是借助人工方式,还是借助机械方式,都应先把拌制完成的混合料放在生态棒中,同时借助缝包机进行封口处理。第三,生态棒布设。当坡面清理完成之后,基于坡面横向上,可以设置具备基质材料的柔性生态棒,要求其间距控制在0.5~2m的范围内。对于生态棒来说,还应同基面保持紧贴,要求搭接长度为20cm,借助螺纹钢锚钉进行支撑,长度应结合岩质实际状况进行选择,通常情况下,其长度在30~50cm的范围内[2]。

3.2 生态棒、绿化棚架布设

基于局部陡壁基面上,对于植物基质而言,在遇到水的情况下,极易出现滑塌现象,借助绿化棚架进行填充的话,能够基于两个生态棒间的基面,构建“品”及“一”字形的绿化棚架。建议其长度是50cm,高度是30cm,宽度则控制在22~25cm,其单孔孔径为40cm。针对安装数量来看,应结合面积大小进行适当调整,同时,借助锚钉对棚架的四角开展加固处理,要求各架体固定四根锚钉,其长度应结合岩质实际状况进行判断,通常建议是30~50cm。

3.3 挂网锚固及基地配置

(1)挂网锚固。首先为挂网操作。借助双向土工格栅,建议它的网孔尺寸为40mm×40mm。与此同时,还应基于已经建设完成的生态棒,采用由上到下的方式开展网子铺设,要求网和网搭接距离在10cm 以上,网面和基质面的距离控制在3~6cm。其次为锚固操作。在网子铺设结束之后,借助螺纹钢锚钉,开展锚固处理,同时,借助扎丝进行牢固。在这一过程中,锚钉密度最好是3~5根/m3,并以梅花形状进行分布,其长度也应结合岩质状况进行确定,通常检验是30~50cm。挂网锚固如图2所示。

图2 挂网锚固

(2)基地配置。第一,借助地表山土,通过尺寸为30mm×30mm的筛网进行过筛处理。第二,在过筛结束之后,将获得植壤土,将其通过有机肥及保水剂等材料以科学的配比进行混合及搅拌,有利于更好地实现可喷射的需要。

3.4 基质的喷射与养护管理作业

(1)确保基质充实饱满。当挂网锚固结束,借助机械喷射方式,通常只需一次喷射就能成型,最终其厚度将达到12cm。在进行施工过程中,应采用自上而下方式进行喷射,同时对出水量及气压等开展科学控制。实际进行施工过程中,应对死角及棚架等部位的喷射状况多加重视,全面确保喷射的基质足够饱满。

(2)强化养护管理作业。当基质喷射完成之后,应第一时间构建养护组织机构,强化有关的养护管理作业。实际进行养护工作时,需对下述几点内容加以重视。第一,应确保植被生长过程中有关水分的供应。通常情况下,在植被发芽和成长过程中,应确保每天开展1~2次喷水处理,基于高温季节,还应提高喷水的次数[3]。第二,想要更好地确保植被保温效果,避免坡面基质被冲蚀,当施工结束,应借助无纺布对喷射后的基质开展覆盖操作。第三,通常情况下,在上程结束之后半年时间内,应对植物的生长状况开展全面观测,开展施肥一次,要求肥料使用易溶性钾肥等。第四,在开展养护管理过程中,应对植被杂草的处理及病虫害防治工作加以重视。

4 施工材料及主要机械设备

4.1 施工材料

第一,主要施工材料。对于施工材料的选取,应结合设计及规范标准完成,与此同时,还应对种子、黏合剂及有机肥等开展全面检测。施工材料满足以下内容。种植土材料:3cm×3cm筛选,主要是乡土土壤。土工格栅材料:网孔规格是40mm×40mm。黏合剂材料:黏度≥1500CPS,主要是粉末状。保水剂材料的吸水倍率应在400g以上,主要为粉末及颗粒状。有机肥则是颗粒状,呈微酸性,可以进行腐熟处理,要求其含水量低于20%。进口椰砖的纤维长应超过15cm,呈压缩块状。绿化棚架尺寸为50cm×30cm×22cm 至50cm×30cm×25cm,主要为包塑钢制。生态棒的规格为100mm,主要为高强土工布;缓释肥材料呈颗粒状,氮、磷、钾的施加比例为19∶19∶10。土壤微生物,其中涉及放线菌及光合细菌等[4]。

第二,基质配比。针对基材来看,其厚度及配比会在很大程度上影响植物成活率,所以,在事前应加强对配比的重视,在事中应对基质厚度开展全面检查。下面为基质的配置(将一般坡面当作例子,基材喷播厚为0.12m)。种植土物料:3cm×3cm 筛选,主要是乡土土壤。有机肥物料:呈现微酸性,可以开展腐熟操作,建议含水量低于20%,配量为10kg,主要为氮、磷、钾等微量元素。土壤微生物配量为50g,主要包含放线菌及乳酸菌等。保水剂物料的吸水倍率应超过400g,配量为30g。椰砖物料的纤维长应低于15cm,配量为6kg,主要为压缩块状。黏结剂物料的黏度应超过1500CPS,配量为25g,主要为聚乙烯类。种子物料为混合种子,需坚持因地制宜原则,开展有效调整。

4.2 主要机械设备

柴油空压机设备:额定功率是15m3。喷射机设备:额定功率是7.5kW。搅拌机设备:规格型号是350型。小型装载机设备:型号为ZL-826B。柴油发电机设备:定额功率为15kW。筛土机设备:定额功率为5kW。高压水泵设备:定额功率为3kW,应结合坡高进行适当的调整。

5 质量控制与安全措施

5.1 质量控制

第一,对于主要材料、器具和设备在进场时,需开展全面的验收检查工作,要求质量应达到相关的国家标准,若是质量没有达到要求,将不能投入使用。

第二,对生态棒及绿化棚架等锚固可靠性加以重视,全面落实隐蔽性验收工作,以便第一时间找出问题,并对其开展整改,直到合格为止。

第三,植物基质应满足有关的设计标准开展配比,实际进行施工时,应让施工者及有关监理者开展施工监督工作。

第四,基于坡面之上,应对基质厚度进行标记,要求施工者每天开展一次抽检工作,如果无法满足有关的标准,应第一时间告知作业班组,让他们开展补喷作业,同时运用针对性措施进行处理[5]。

5.2 安全措施

第一,正式进行施工之前,应先构建安全组织机构,并安排相关的安全员,同时制定科学的安全保证措施。

第二,结合有关标准,基于关键部位,构建安全警示标准。若是需要的话,应对重要施工道路开展围挡,并进行封闭施工处理,避免非作业人员到施工场地。

第三,对于作业人员而言,在进入施工场地之前,应做好有关的防护工作,如佩戴安全帽及系上安全绳等,并须保证施工现场没有其他闲杂人员。

6 环保措施及效益分析

6.1 环保措施

第一,在进行施工过程中,应利用洒水车对施工场内道路开展洒水处理,避免扬尘对附近环境造成污染。

第二,对于土方及极易出现飞扬颗粒的材料,应全面落实覆盖封闭处理工作。在进行运输过程中,应落实有关的遗撒工作。

第三,科学使用喷灌装备,避免出现水资源浪费问题。

6.2 效益分析

首先,经济效益。传统的喷播加固技术同生态防护技术进行对比,可以看出它的综合造价是非常低的,主要体现在下述几点内容。第一,钢丝网极易出现锈蚀问题,但是土工格栅的使用寿命普遍较长,可以显著增强基层稳定性,避免产生二次返工的问题,可以极大地减少施工成本。第二,对混凝土加粗板进行施工有着很大的难度,不管是生态棒还是绿化棚架,其施工工艺非常简单,且造价较低。第三,基质的多样化配置可以显著增强基质保水保墒效果,确保基质稳定性,进一步增加植物成活率,从而降低养护时间。

其次,生态效益。实际进行裸露边坡治理时,该工法的运用可以全面降低边坡的地质灾害,让地表岩石裸露在外,并对其进行优化处理,增加植被覆盖率,这将在很大程度上改进工程附近环境,让治理区同附近地区环境得到有效治理,同时全面减少粉尘等灾害导致的环境问题,对城市主干道视觉进行优化,构建自然生态景观,同时还获得了较好的绿化及美化效果[6]。

最后,社会效益。该项目的开展充分贯彻了以人为本的理念,有利于推动社会持续发展。根据边坡灾害的治理工作,可以对山体创伤进行恢复,在很大程度上优化了地球的面貌,为附近限制的土地奠定了夯实基础,进一步致使大面积土地获得了运用,极大地解决了用地矛盾问题,增加了城市土地利用率,给予了人们生产生活很大的方面,因此有着非常大的社会效益。

7 该工法的运用实例

基于经济的深入发展,促使我国基本建设越来越多,由于建设项目也导致了很多裸露坡面,它们不但会对自然生态环境产生不良影响,还会导致地质灾害问题。就传统的绿化技术来看,已经无法获得较好的成效。想要全面解决该问题,需基于传统的绿化技术,有效优化地灾治理防护技术,借助柔性生态结构,构建立体基础条件,进一步解决边坡安全隐患,实现防护及景观一体化。

(1)某矿山边坡复绿项目。对于这个项目来看,借助柔性防护技术进行施工建设,可以有效避免坡面绿化方面的问题。针对这个工法来看,如果边坡坡度低于60°,可借助整体复绿方式进行施工;如果边坡坡度大于60°,要求其坡率为1∶0.6至1∶1.5的范围内。该工程的面积为45000m2,设置的开工日期为2020 年12 月22日,竣工验收日期则是2021年12月24日。

(2)某边坡整治复绿工程。根据这个项目来看,也借助了该技术开展施工建设,以此避免坡面绿化方面的问题。如果边坡坡度低于60°,应借助整体复绿方式进行施工;如果边坡坡度大于60°,应借助局部复绿方式进行施工,同时也可以保持原状。在该项目中,坡高是30~100m,有关的坡率为1∶0.5 至1∶1.5。该工程的总面积为31000m2,设置的开工日期为2020年12月23日,竣工日期为2021年10月23日。

8 结语

综上所述,针对岩土工程而言,实际运用边坡治理技术时,有着非常高的要求,应结合工程的具体状况,科学运用有关治理技术,如此才能更好地确保工程质量满足相关标准。因此,针对岩土工程而言,应科学应用锚固技术,加强对基本原理的分析,了解这项技术的重要作用。实际进行施工建设时,应根据工程的具体状况,构建有效的操作流程,以全面利用锚固技术的优势,利用科学的技术方案,从而全面确保岩土工程质量。

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