高陡巖質邊坡生態修復技術研究與應用

朱文景

（湖南省核工業地質局三0三大隊，湖南 長沙410119）

早在2005年8月15日，在浙江湖州安吉縣余村，習近平同志就提出了“綠水青山就是金山銀山”的科學思想，現已成為習近平生態文明思想的核心內容，寫入黨的十九大報告和新修訂的黨章。在“兩山理論”理論實踐的大背景下，政府面臨許多歷史遺留的廢棄礦山急需治理恢復，而傳統的地質災害防治措施已不能滿足生態環境保護要求，需要通過栽種灌木、藤本等植物來和環境協調，這就需要解決如何在陡峭的巖質邊坡上固定植物的生長土壤。下面通過一個工程實例來探討高陡巖質邊坡厚層基材噴播植生技術。

1 工程概況

龜坡廢棄礦山邊坡生態恢復工程位于長沙市雨花區跳馬村，緊鄰洞株公路西側，地處長株潭生態綠心核心保護區，礦山周圍植被覆蓋率高，自然植被群落豐富。

該廢棄礦山開采始于上世紀80年代末，現已停產關閉多年，邊坡垂直高差達70米，邊坡面積約29096㎡，礦山邊坡地層為砂巖，呈強風化～中風化狀，節理裂隙發育，共有3級坡，上部2級坡傾角大，大部分地段大于73°（坡比1：0.3），下部1級坡傾角在65°～70°，部分地段傾角大于73°（坡比1：0.3）。礦山邊坡裸露地層為巖石，傾角大，坡面少土或無土，少水，少養份，植物生長環境惡劣，生態恢復難度大，常規的邊坡生態恢復技術難以在坡面上建造出可持續的植被系統。2018年9月15日，我公司受當地政府委托，承擔了該項目設計和施工一體化工作。

2 設計施工方案

邊坡生態恢復采用“清坡+改良型厚層基材噴播植生+藤本植物系統”復合技術。

清坡：清除坡面危巖、松動塊石等，消除坡面表層地質災害。

改良型厚層基材噴播植生：首先在坡面上通過錨桿、剛性結構網、生態棒等來將基質層固定在坡面上。再將本土草本及灌木種子與特制的粘合劑、保水劑、抗蒸騰劑及有機質、種植土等按一定比例混合后，通過特制專用機械噴射到高陡巖質坡面上，使基質層的厚度達到12cm，局部地段由于坡面下凹，基質層厚度可達15cm。

藤本植物系統技術：即“藤立方”體系，將本土藤本植物種植在邊坡平臺及坡底種植槽中，種植槽內置專用基質肥，本次主要采用常青與開花的藤本植物。

3 施工技術特點及難點

3.1 改良型厚層基材噴播植生技術

改良型厚層基材噴播技術是使用特制噴播機械設備將耕植土、有機質、有機肥、復合肥、植物纖維、保水材料、植物種子組合、固化劑及改良調節材料等混合料噴射到釘網處理后的巖面上，由于植物纖維及固化劑的粘結作用，上述混合物可在巖石表面上形成一層具有連續空隙的硬化固結體，一定程度的硬化體有機基材可免遭降雨沖蝕，空隙內充填了植物種子、土壤、肥料、保水材料等，空隙既是種植基質的填充空間，也是植物根系的生長空間，是實現快速強制綠化的一種高陡巖質邊坡綠化新技術。該技術具有以下四個優點：

（1）改良型有機基材抗雨水沖刷能力強，植被根系系統固土護坡效果好；

（2）適應于高陡巖質邊坡；

（3）有機基材具備仿生植物生長團粒土壤結構，能建植和諧穩定的植被生態系統；

（4）施工機械化、專業化、規模化程度高。

改良型厚層基材噴播植生施工工藝流程如下：施工準備——坡面清理——安設生態棒（高陡較光滑巖面）——坡面及平臺掛菱形鐵絲網——厚層有機基材底層噴播（厚10cm）——有機基材面層（種子層，厚2cm）噴播—坡面安裝噴灌管線系統——無紡布覆蓋——養護管理。

3.2 藤本植物系統技術

為高陡巖質邊坡專門開發的一種生態恢復技術，亦稱“藤立方”系統技術，主要由以下三部分組成：

（1）本土藤本植物：為2～3年容器苗，本次主要采用常青與開花的藤本品種。

（2）專用基質肥：為“藤立方”系統專門開發生產的基質肥，具有保水，保肥，透氣及PH值適中四個特點，容重控制在850～880Kg/m3。

（3）種植槽：本次設計采用生態型種植槽，在坡底及平面平臺上用生態袋構筑種植槽，其高為500mm，寬為1000mm,內置專用基質肥，藤本植物種植于基質肥中。

藤本植物系統技術施工工藝流程：施工準備——邊坡坡腳、平臺坡腳場地平整——生態型種植槽構筑——專用種植基質土的配置、回填——優選藤本植物定植-滴管管線安裝——養護管理。

3.3 施工難點及措施

工程實施難點關鍵是基質層的固定和厚度滿足設計要求。構造圖見附圖

設置在高陡較光滑的巖面材料、規格及布置密度滿足設計圖紙要求，生態袋填充料應密實且安裝于坡面應水平。該工藝施工時操作工人需做好安全繩、安全帶、安全帽等全套安全防護措施，施工工藝中的風鎬鉆孔錨釘穩固生態袋必須確保操作順序為從上至下，坡面上部有人施工其所在的豎向坡面下部無操作工人，且應確保各操作工人的橫向安全距離。

按設計圖紙標準測量放線，用白灰做標記或插釬以便準確布孔；鉆孔時應垂直坡面或成10°～15°上傾角鉆入，一次成孔，孔間距允許偏差正負50mm；成孔后及時插入錨釘，防止孔內積雜物、浮土等；按設計圖紙標準將鉚釘與菱形鐵絲網綁扎；錨釘孔內注漿后必須間隔24小時以上，方可進行下一道工序。

根據設計要求鋪設菱形鐵絲網，按從上到下順序鋪設并張緊，坡頂與網的搭接長度和網片間的搭接長度按設計標準執行。嚴禁在綁好的鐵絲網上隨意踩踏。

注意事項：施工條件要求：雨天不宜噴植施工；施工期間氣溫低于零度，不宜進行噴植施工；施工操作過程要求：有機基材的配方按設計規定要求，其混合物材料在拌合前其干度、粒徑、孔隙度及PH值指標要滿足設計要求，有機基材混合物在噴植前要攪拌均勻，攪拌時間不少于1分鐘。噴植時噴槍口距坡面1000mm左右，噴槍與坡面的夾角盡量垂直，嚴禁仰噴，不允許漏噴，噴植次序從上到下，噴植完表面光滑平整。分兩層噴植，噴層平均厚度達12cm，偏差不應小于10mm。噴植施工中必須控制好用水量，保證有機基材有足夠的含水量而不流淌。在面層噴射完成后，鋪蓋無紡布進行保溫。

4 結束語

對于巖質陡峭巖質邊坡生態修復技術應因地制宜，我們通過實驗段解決了高陡巖質邊坡基質土和邊坡融合為一體，為后續植物生長提供了穩定的環境，整個工程施工全部完成，目前，植物長勢良好，在兩年內逐漸與周圍環境融為一體，做到了用自然的方法恢復自然。