噴播植草在鬧德海水庫(kù)碼頭環(huán)境保護(hù)工程中的應(yīng)用

摘 要：針對(duì)鬧德海水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中碼頭位置處開(kāi)挖后的處理情況，對(duì)噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)、主要功能、施工工序進(jìn)行介紹，并對(duì)其效果及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：鬧德海水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；碼頭開(kāi)挖；環(huán)境保護(hù)

1 概述

鬧德海水庫(kù)位于遼河支流柳河上游，遼寧省彰武縣境內(nèi)，是一座以防洪滯沙、工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉等綜合利用的大（二）型水庫(kù)。工程始建于1938年，建成于1942年。目前水庫(kù)的主要功能為：向阜新市提供工業(yè)和生活用水；同時(shí)保護(hù)水庫(kù)下游農(nóng)田、保護(hù)沈山、大鄭、高新三條鐵路，沈錦、沈承鐵路、京沈高速公路、八三石油管路。

2008年于大壩上游右岸坡修建碼頭。碼頭開(kāi)挖后形成裸露的坡面，既破壞了植被，有損生態(tài)平衡，又極易受風(fēng)雨等的侵蝕，導(dǎo)致水土流失，危及碼頭的安全。經(jīng)多種方案對(duì)比后決定對(duì)裸露的坡面進(jìn)行綠化處理，以防止坡面的侵蝕和風(fēng)化，恢復(fù)自然植被，在綠化的同時(shí)起到美化的作用。本文將結(jié)合鬧德海水庫(kù)庫(kù)區(qū)碼頭位置處開(kāi)挖后的處理情況，進(jìn)行噴播植草防護(hù)技術(shù)的系統(tǒng)剖析，以滿足庫(kù)區(qū)環(huán)境治理工程的需要。

2 關(guān)于噴播植草防護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)的分析

噴播植草環(huán)節(jié)的有效展開(kāi)，離不開(kāi)對(duì)液態(tài)播種原理的有效應(yīng)用，這樣有利于促進(jìn)其肥料、草籽、紙漿等環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行，在此過(guò)程中，我們要實(shí)現(xiàn)噴播植草防護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)。確保機(jī)械加壓環(huán)節(jié)的有效落實(shí)，以有利于邊坡坡面的防護(hù)技術(shù)的順利開(kāi)展。由于噴播植草防護(hù)技術(shù)的低造價(jià)性、高速度性及其施工簡(jiǎn)便性，獲得了國(guó)際社會(huì)的廣泛應(yīng)用。

3 噴播植草防護(hù)邊坡的功能要點(diǎn)的分析

噴播植草環(huán)節(jié)是邊坡防護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，它有利于工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境的改善，有利于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)生態(tài)效益的結(jié)合，有利于促進(jìn)社會(huì)綜合效益的提升。在此過(guò)程中，通過(guò)對(duì)巖石邊坡淺表層的積極防護(hù)，促進(jìn)其淺表層邊坡的防護(hù)加固，確保了其水土流失的降低，有利于降低雨水沖刷的危害，實(shí)現(xiàn)邊坡工程的可持續(xù)運(yùn)行。

3.1 邊坡加固的必要性

3.1.1 在邊坡加固過(guò)程中，我們要實(shí)現(xiàn)對(duì)深根錨固作用的有效應(yīng)用。在實(shí)際邊坡工程中，植物的垂直根系是通過(guò)深處土層的錨固，來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)錨桿功能應(yīng)用的。一般來(lái)說(shuō)，喬本科、豆科類的植物在地下的一定深度，起到加強(qiáng)土壤肥力的作用。

3.1.2 在此環(huán)節(jié)中，我們也要注重對(duì)淺根加筋作用的應(yīng)用。植物的根系系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，其在土層中的分布也比較復(fù)雜，在一定程度上，促進(jìn)邊坡土體的相關(guān)性質(zhì)的改變，其在植物根系的一定延伸范圍內(nèi)成為草根和土層的復(fù)合材料，這一定程度上實(shí)現(xiàn)了邊坡表層土體的穩(wěn)固，確保了護(hù)坡系統(tǒng)環(huán)節(jié)的完善。

3.2 關(guān)于植被的水文效應(yīng)的分析

3.2.1 大自然是美妙的，通過(guò)對(duì)植被水文效應(yīng)的分析，我們可以了解到，植物通過(guò)對(duì)邊坡土層內(nèi)的水分的蒸發(fā)、吸收，實(shí)現(xiàn)土層內(nèi)部孔隙水壓力的降低，有利于土層的抗剪強(qiáng)度的提升，從而保證了土體的穩(wěn)定性，有利于實(shí)際工作環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 植草范圍的延伸，也有利于水土保持，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤侵蝕的有效控制。在此環(huán)節(jié)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)坡面沖刷程度的有效控制，植被對(duì)于降雨環(huán)節(jié)的沖刷，有著明顯的防護(hù)作用，確保邊坡土層的穩(wěn)定，確保地表徑流流速的有效降低，從而有效控制邊坡土體的水土流失，實(shí)現(xiàn)對(duì)面蝕及其溝蝕的有效控制。

3.3 實(shí)現(xiàn)環(huán)境的美化與恢復(fù)

植草可使被破壞的環(huán)境逐步恢復(fù)，并能促進(jìn)有機(jī)物的降解，凈化空氣；植草形成的綠化帶，與周邊環(huán)境更協(xié)調(diào)，與自然更接近，起到改善和美化環(huán)境的作用。

4 噴播施工

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 噴播材料要求。按設(shè)計(jì)要求，根據(jù)當(dāng)?shù)氐募竟?jié)、土質(zhì)條件等因素的不同，采用原有的鄉(xiāng)土植物種類，結(jié)合科季時(shí)綠色的外來(lái)植種子進(jìn)行混播，選擇適合的植物種子及其種子配比。在噴播前對(duì)批量種子發(fā)芽進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)實(shí)際情況測(cè)定面積計(jì)算種子用量，確保噴射效果和質(zhì)量。

4.1.2 按要求材料基本要求種子主要有以下幾種：紅豆草、白三葉、紫花苜蓿、披堿草、紫穗槐、野花組合。根據(jù)各施工期的發(fā)芽率及基材混播方法調(diào)整各種子用量、每平方米播種量為50克。

4.1.3 施工材料基本要求。對(duì)所有種子進(jìn)行發(fā)芽率測(cè)定，依據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算播種量。對(duì)發(fā)芽困難的種子在噴播前適宜的時(shí)間里，用濕水浸泡處理和催芽處理，具體方法根據(jù)種子的特性而定，以保證種子的正常出苗。選用吸水性強(qiáng)、保水性好的無(wú)紡布作為覆蓋材料。

4.2 施工方法

4.2.1 修整坡面。清除作業(yè)面雜物及松動(dòng)巖石，盡可能將作業(yè)面平整，以利于客土噴播施工，同時(shí)增加作業(yè)面綠化效果。局部在作業(yè)面每隔一定高度開(kāi)一橫向槽，以增加作業(yè)面的糙度，使客土對(duì)作業(yè)面的附著力加大。

4.2.2 處理坡面排水。對(duì)坡面徑流、涌水進(jìn)行處理，通過(guò)設(shè)置截水溝，將涌水引至坡底。

4.2.3 對(duì)坡面殘留植物，在不防礙施工的情況下應(yīng)盡量保留。

4.2.4 對(duì)過(guò)于平滑的坡面，就建造一定的凹凸粗糙度，以營(yíng)造植物的生存空間，防止基材流失。

4.2.5 基礎(chǔ)錨桿施工。首先進(jìn)行測(cè)量放線，確定主錨桿位置，再在相鄰的主錨桿之間中點(diǎn)上插補(bǔ)次要錨桿。然后再進(jìn)行錨桿施工。錨桿施工的目的是為了對(duì)巖土表層進(jìn)行加固，防止邊層發(fā)生局部崩塌，同時(shí)也可有效地固定用客土噴播基礎(chǔ)的鋼線網(wǎng)。錨桿規(guī)格要求主錨直徑16mm2，釬長(zhǎng)500mm，次錨12mm2，釬250～300mm。12mm2次錨鐵釬要求2根/m2，按設(shè)計(jì)圖紙施工，松軟巖土坡面可加密處理。

4.2.6 菱形網(wǎng)的鋪設(shè)。在巖土邊坡表面鋪設(shè)菱形網(wǎng)，菱形網(wǎng)的鋪設(shè)應(yīng)盡量與坡面緊貼，網(wǎng)絲直徑2.2～2.4mm，孔徑60*60mm。掛網(wǎng)施工時(shí)采用自上而下放卷，相領(lǐng)兩卷鐵絲網(wǎng)分別連接固定。兩網(wǎng)交接處考慮搭接100mm。網(wǎng)與作業(yè)面保持一定間隙，并均勻一致。掛網(wǎng)可以使客土基質(zhì)在巖石表面形成一整體板塊。菱形網(wǎng)的鋪設(shè)應(yīng)保持坡頂處及坡體兩側(cè)覆蓋不小于1000mm，局部不平整處加密錨桿。

4.2.7 噴射作業(yè)。將種植土0.3m3、草炭土25kg、草種150g、肥料150g、固化劑15g、保水劑15g的比例投放入0.3m3攪拌斗中進(jìn)行攪拌。攪拌約3～4分鐘后將混合料進(jìn)行噴射施工，噴射施工時(shí)噴附者應(yīng)自上而下對(duì)坡面進(jìn)行噴射、并盡可能保證噴出口與坡面垂直。

4.2.8 覆蓋無(wú)紡布。因施工期間為多雨季節(jié)，植物種子生根前需避免雨水沖刷；以及正常施工季節(jié)的保溫保濕。采用無(wú)紡布覆蓋，為防止無(wú)紡布脫落，扎緊邊口，無(wú)紡布之間搭接100-150mm。

4.2.9 養(yǎng)護(hù)管理。植物種子從出芽至苗期，必須澆水養(yǎng)護(hù)，保持土壤濕度。從開(kāi)始堅(jiān)持每天早晨澆一遍水。炎熱時(shí)期早晚各一次。隨著植物生長(zhǎng)逐漸減少。

5 工程效果及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

5.1 由于施工機(jī)械化程度高，邊坡的噴播植草可迅速完成，從而大大降低成本。

5.2 噴播植草所用附加材料大多數(shù)為易分解材料，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；且植草邊坡與周圍環(huán)境相融合，能夠美化現(xiàn)場(chǎng)景觀。這是傳統(tǒng)護(hù)坡方法所不及的。

5.3 噴播植草在坡面平整后即可進(jìn)行，且多種工序可混合一次完成，施工簡(jiǎn)便、速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低，所需施工人員較傳統(tǒng)的護(hù)坡方法大大降低。

5.4 噴播植草在施工后3～5？d即可陸續(xù)發(fā)芽，在良好的保濕條件下，兩周植被覆蓋率可達(dá)90%以上，植株高可達(dá)50～150mm，在極短的時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的生物群落，大大提高了邊坡的穩(wěn)定性，確保施工工期，且后期維護(hù)工作量小。

綜上所述，噴播植草是一種經(jīng)濟(jì)有效的邊坡防護(hù)方法，在鬧德海水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的碼頭工程開(kāi)挖后，環(huán)境治理施工中淺表層邊坡防護(hù)中取得了成功。改善了開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性，有效地杜絕了邊坡失穩(wěn)等不良現(xiàn)象的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]遼寧省鬧德海水庫(kù)安全鑒定報(bào)告.

[2]遼寧省鬧德海水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收鑒定書(shū).

[3]安保昭.坡面綠化法[M].北京：人民出版社.1988.

作者簡(jiǎn)介：魯曉哲（1977-），男，工程師，遼寧省東水西調(diào)工程建設(shè)局阜新分局。