關門山水庫溢洪道左岸坡客土噴播設計

邵明貴，婁 紅，王立明

(1.遼寧省水利水電勘測設計研究院，沈陽 110006;2.遼寧潤中供水有限責任公司，沈陽 110179)

1 工程現狀及防護條件

關門山水庫溢洪道為直泄陡槽式，位于主壩左岸凹部左側山崖上，為巖石開挖后修建而成。其中溢洪道左岸岸坡較高，巖石開挖坡度較陡，平均開挖坡度為1∶0.1左右。岸坡山體巖石主要為安山巖，呈暗灰色，結構致密，具流紋構造，含長石斑晶，節理發育，巖體完整性差。其中含有少量的閃長巖巖脈及閃長玢巖巖脈，結構松散，抗風化能力弱，受斷層影響，風化深且破碎。

在除險加固階段從現場實際測繪結果來看，左岸山體表層為強風化巖。從鉆孔資料中，巖芯采取率明顯降低，一般＜50%，蓄水后該段處于正常高水位以下，長期處于干濕交替的環境下，易于風化。左岸山體上游發育4組節理，從4組節理結構面的組合來看，較易形成不穩定巖塊，因此庫區迎水側時有掉塊和小塌方形成，其中在左岸山腰形成一個高度約5 m的楔型節理破碎帶，呈鑲嵌碎裂結構，強風化，并順該破碎帶有滲水流出，該破碎帶在地震、雨水等不良外力作用下，具有崩塌的隱患。因此對左岸山體表部采取必要的加固防護措施。由于關門山為國家4A級景區，左岸山體的加固既要考慮解決現狀存在的安全隱患，同時又要考慮使處理后的山體生態美觀。

2 防護設計方案

由于地質勘查揭示溢洪道左岸巖石破碎，存在局部崩塌失穩現象。如果溢洪道左側山體坍塌，將會阻礙溢洪道的泄洪，危及大壩的完全，需對溢洪道左側山體進行必要的加固處理。通過技術研究對溢洪道左側山體的加固采用削坡與防護相結合的處理方案。首先對溢洪道左岸山體進行削坡處理，由于岸坡為強風化巖，削坡坡比為1∶0.75;對無法削坡的大塊危巖采用錨桿加固。

巖石削坡后，裸露面必須進行防護，為防巖石繼續風化，以往的防護措施為噴射混凝土防護，部分工程為了加強美觀噴射彩色混凝土進行防護。無論噴射普通混凝土或者是彩色混凝土都會使巖坡生硬、單調、呆板，與周圍綠色景觀極不協調。尤其是在本工程中，這種護坡在景觀上的缺點更是明顯。

為了使邊坡的防護措施即達到防護功能又滿足生態美化的作用，對邊坡防護采用客土噴播的綠化技術。

3 客土噴播技術

3.1 基本原理

客土噴播技術是將客土、纖維、侵蝕防止劑、長效緩釋性肥料和種子等按一定比例配合，加入專用設備中充分混合攪拌后，通過空氣壓縮機噴射到坡面上形成所需要的生育基礎。對裂隙發育的硬巖坡面、軟巖坡面、砂地、貧瘠地、酸性及堿性土壤等植物生長困難地區，該技術形成的耐侵蝕性生育基礎使邊坡盡快恢復草本群落成為可能，從而達到防護及綠化邊坡的目的。

3.2 客土噴播的材料要求

種子:選擇抗性好、適應性強、耐瘠薄、耐旱的優良灌木及草本植物混播，如鄉土喬木、灌木、草種子。

客土材料:以天然有機質土壤改良材料為主體，混入含各種對植物生長有益的有機質及無機質材料。

營養材料:采用高效化學合成肥料及緩效肥料，提供植物生長不同時期所需營養。

穩定劑:采用木質纖維，增加混合料強度及孔隙率，使噴播層穩定性增強。

黏結劑:采用高分子聚合物及天然植物加工而成，使噴播材料在其作用下相互緊密連接形成一定厚度的噴播層，并與坡面的表面黏結在一起而不下滑流失，形成良好的團粒結構。

水:普通植物生長所需水分，要求采用無污染水。

3.3 客土噴播技術的適用條件

泥狀客土噴播非常適用于風化巖、土壤比較少的軟巖及土壤硬度較高的土質坡面。能夠在這些綠化比較困難的坡面，通過添加營養土，創造植物生長條件，達到綠化的目的。客土噴播與一般的噴播最明顯的區別在于，它可以在土壤比較貧瘠、高硬度的坡面上進行綠化施工。偏陡的坡面，可與掛網、菱形及拱形骨架防護相結合。既增加了邊坡穩定性又可以達到綠化的目的。與其它防護方法如漿砌護坡比較，具有安全和經濟特性，效果是其它方法無法比擬的。

4 本項目客土噴播的應用

4.1 材料組成

種子:本地區植被種類很多，根據本項目邊坡的巖質、土質情況、氣候情況、綠化要求選擇了狗牙根、百喜草、柱花草、知鳳草等;

客土材料:當地的優質耕植土。

肥料:微生物菌體，N、P、K，微量元素合成肥料。

營養材料:生長激素，pH值為6.0～7.0，飽和容重為0.5～0.6 t/m3。

穩定劑:木質纖維。

黏結劑:高分子聚合物。

水:普通的澆灌用水。

4.2 主要施工設備

主要設備:客土噴播機、輸送管、普通卡車、抽水泵、自動震動篩。

4.3 技術特點和優點

將處理加工過的樹皮、纖維、養生材料、植物種子與少量的當地優質土混合，添加營養劑、黏結劑和土壤穩定劑制成客土，借助噴播機均勻噴于巖面上。由于生長基礎是由有機物、各種土壤改良材料、化肥等構成，所以它具有優良的對植物生長最重要的保水、保肥及透氣性。在本工程局部山體較高，無法削坡的陡坡段，先使用格子梁及噴錨方法使邊坡穩定，然后再使用本方法進行綠化?？屯恋膽?，為灌木和樹木的根系提供了良好的生長基礎，能夠實現草、灌、喬合理的植物群落配比，達到建成后邊坡植被與自然植被融為一體的效果，抑制山體風化。由于生長基礎混合料中有黏合劑，且通過空壓噴覆于坡面，形成具有一定強度及厚度的面層結構，加之植物發芽及初期生長快，很快將表面覆蓋，能在短期內發揮植物的防雨水侵蝕效果。灌木根系可扎入巖石縫隙，在固土護坡效果上，起到比草本植物更可靠的作用，與噴射混凝土漿或掛網噴射混凝土漿相比較，有明顯的經濟效益和生態美觀性。應用客土噴播技術，防護綠化工程水土保持好、經濟性好、使用壽命長、機械化程度高、施工干擾小、美觀自然且不需要養護。

4.4 施工順序及注重事項

1)施工順序:

邊坡開挖→明、暗排水施工→邊坡剛性骨架防護→邊坡表面清理、修飾→邊坡巖、土質酸堿度檢測→酸堿性巖、土的中和處理→客土材料的預備→設備調試→生產→檢驗噴播效果→調整后規模生產。

2)注重事項:

施工時注重天氣的變化，大雨前禁止施工，以防忽然降雨造成沖刷破壞;施工最好選在雨季施工，減少澆水澆灌的施工投入;注重高空作業的安全生產工作，做到安全生產措施到位。

本工程客土噴播結構如圖1。

圖1 客土噴播結構圖

5 結語

以往對于石質的挖方邊坡，由于缺乏植物生長的基礎，無法綠化。客土噴播則很好地解決了這些難題，為建設生態綠色工程創造了條件。希望本工程巖質邊坡綠化防護的經驗能為以后的工程開挖邊坡的生態修復提供一些幫助。