永泰抽蓄電站綠色生態(tài)建設研究

（1.中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350000；2.安陽工學院，河南 安陽 455000）

0 引言

福建永泰抽水蓄能電站位于福州市下轄的永泰縣白云鄉(xiāng)與福州市、莆田市、 泉州市和廈門市的直線距離分別為 37km、60km、120km 和 192km。本工程屬于一等大（1）型工程，樞紐主要由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及地面開關站、下水庫等建筑物組成。上水庫正常蓄水位 657.00m，相應庫容 847.00 萬 m3；下水庫正常蓄水位 225.00m，相應庫容 924.00 萬 m3。電站裝機容量 1200MW（4×300MW），平均年發(fā)電量 12億 kW h，年抽水電量 16億 kW h。電站坐落在福州的“后花園”永泰縣白云鄉(xiāng)。項目從開工伊始就堅持綠色施工理念，通過一系列技術創(chuàng)新和環(huán)保措施。把電站建設成綠色工程，環(huán)保工程。本文就項目采用的一些技術進行詳細的研究。

1 植被混凝土施工技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錨噴技術

傳統(tǒng)邊坡支護施工采用客土噴播、錨噴支護及框格梁等工藝，其中客土噴播對坡度地質(zhì)要求較高，無法廣泛應用；框格梁施工費時費力，施工成本高昂；錨噴支護植被無法生存，整體景觀不協(xié)調(diào)；結(jié)合本工程現(xiàn)場實際情況，采用了植被混凝土生態(tài)防護技術。此技術是通過在坡面上按設計要求噴射適合于植物生長的綠化基質(zhì)和適合于本區(qū)生長的植物種子，以恢復植被生態(tài)的新型護坡技術。它是將有機質(zhì)土、水泥、長效肥、速效肥、添加劑和草籽等按一定比例組成并攪拌均勻的有機基材，通過專門噴播機（空壓）噴播在掛有底網(wǎng)有坡面上，然后再在其表面噴播草種。草皮長成后，發(fā)達的根系可通過基材深入到巖體的節(jié)理和裂隙中，能達到永久固坡和美化環(huán)境的雙重目的。有機基材的主要作用是提供植物生長的基盤，并改良土壤，對于坡度較陡、固土困難的巖質(zhì)路塹邊坡，有機基材噴播綠化法和其它綠化方法相比，施工快捷方便，優(yōu)勢明顯該技術成功的將工程與生態(tài)有機的結(jié)合，綠化與防護兩全，是巖質(zhì)邊坡恢復自然植被的一種良好方法。

2 施工順序

施工準備→清理坡面→錨釘鉆孔、灌漿→掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)→網(wǎng)材固定→拌和基材混合物→噴射植被混凝土生態(tài)基材（10cm）→植被混凝土生態(tài)面層+種子（2cm）→覆蓋無紡布（種子出牙后拿開無紡布）→養(yǎng)護→驗收，具體流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

2.1 施工工藝及技術措施

（1）清理坡面

本工程邊坡均為土石邊坡，整體穩(wěn)定，直立性能較好，先自下而上清除坡面的松石、浮土、浮根等松散物；使坡面平順，便于掛鋼絲網(wǎng)。

（2）錨釘鉆孔

植被混凝土生態(tài)防護工程錨釘鉆孔直徑為50mm；錨釘采用HRB400C18鋼筋。錨釘長1000～1500mm，軟質(zhì)巖（土質(zhì)）取大值，硬質(zhì)巖取小值，錨釘出露巖面120mm，傾角宜為5°～20°，錨釘間距不大于1000mm。邊坡周邊錨釘長度應原有的基礎上增加20cm。

（3）錨釘灌漿

1）灌漿前應用高壓風清孔；

2）錨釘使用前應進行校直、除銹、除油處理；

3）注漿用水泥為普通硅酸鹽水泥；

4）骨料宜采用中細砂，粒徑不應大于2.5mm，砂中含泥量按照重量計不得大于3%，使用前應過篩；

5）水中不應含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，以飲用水為宜；

6）砂漿應拌合均勻，一次拌合的砂漿應在初凝前用完；

7）漿體材料強度等級不應低于M30；

8）砂漿壓力參考值為0.2～0.4MPa，同時應確保漿體密度；

9）注漿管宜與錨桿同時放入孔內(nèi)，注漿管端頭到孔底距離50～100mm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。

（4）掛鐵絲網(wǎng)

鋼絲網(wǎng)采用14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)目5cm×5cm，鐵絲網(wǎng)的搭接長度不小于10cm。鋼絲網(wǎng)外側(cè)布置HPB300C8 鋼筋網(wǎng)，豎向和橫向間距均為50cm*50cm，鋼筋網(wǎng)交點綁扎固定在錨桿上。

（5）網(wǎng)材固定

網(wǎng)材固定采用錨桿+錨釘相結(jié)合的方式，系統(tǒng)錨桿間距大于1m 時增設錨釘，固定錨桿利用坡面系統(tǒng)錨桿；在錨桿端頭焊接一段Ф14 鋼筋，以固定防護網(wǎng)。

（6）植被混凝土生態(tài)基材制備

植被混凝土生態(tài)基材由沙壤土、水泥、有機物料、植被混凝土綠化添加劑和有機肥混合組成，沙壤土于進/出水口前采用小型裝載機配合篩土機配合過篩，通過自卸汽車運至現(xiàn)場，再采用小型攪拌機根據(jù)配合比攪拌混合后進行噴播。各組分材料的選擇要求如下：

1）種植土：選擇工程所在地附近原有地表（地表以下1m 以內(nèi)）沙壤土（采用養(yǎng)分水平高的“熟土”，非坡頂營養(yǎng)水平低的“生土”；若是“生土”，則需添加復合肥）經(jīng)風干粉碎過篩，要求土壤中沙粒含量不超過5%，最大粒徑應小于8mm，含水量不超過20%。

2）水泥：P42.5 普通硅酸鹽水泥。

3）有機物料：有機物料采用酒槽，在基材配置前應進行自然發(fā)酵處理。

4）植被混凝土綠化添加劑：三峽大學研制的專利產(chǎn)品，其作用為：①在不改變基材強度前提下，中和因水泥添加劑帶來的嚴重堿性，調(diào)節(jié)植被混凝土生態(tài)基材PH 值，降低水化熱；②確保植被混凝土生態(tài)基材具備較高的保水與供水性能；③提高植被混凝土生態(tài)基材肥力供給性能；④改善植被混凝土生態(tài)基材理化結(jié)構(gòu)，為物種生長發(fā)育提供優(yōu)良的生存空間。

（7）噴灌系統(tǒng)安裝：確定好進場水源，沿坡頂鋪設主管φ20PP-R 冷水管（1.6Mpa，φ20*2.3），沿坡面豎向鋪設,20PP-R（1.6Mpa，,20*2.3）支管和旋轉(zhuǎn)式噴頭組成噴灌網(wǎng)系統(tǒng)。所有管道均高出坡體巖面至少15cm，在噴植時不得覆蓋此管道，噴頭須牢靠固定在坡面上，支管間距暫定4m，保證噴灌系統(tǒng)的噴灑覆蓋率≥95%，霧化度適中。對于不符合要求的部位，須經(jīng)過反復試噴，直到滿足上述條件為止。

（8）基材噴播：將制備好的基材通過空壓機送風、濕噴機噴射到鋪掛穩(wěn)定的山體坡面上；要求噴槍口距巖面1m 左右，一般應垂直于坡面，最大傾斜角度不能超過10°；分基層和面層2 次噴射，2 次噴射時間間隔不超過2 小時，其中基層厚10cm，面層（含混合植物種子）厚2cm；在基層噴射過程中，應注意噴射均勻；噴層厚度要控制好，應符合設計要求；噴射過程中還應控制好水灰比，保持噴射物濕潤光滑，不允許出現(xiàn)干斑或滑移流淌現(xiàn)象；噴射應正面進行，不應仰噴，凹凸部及死角要充分注意，禁止漏噴。

（9）無紡布覆蓋：在植被混凝土表層覆蓋450g/m2的無紡布，營造混合植綠物種快速發(fā)芽的環(huán)境；種植灌木部位無需覆蓋。無紡布應同坡面接觸緊密，防止風吹。覆蓋目的如下：①減少邊坡表面水分蒸發(fā)，給混合植綠物種發(fā)芽和生長提供一個較濕潤的小生態(tài)環(huán)境；②緩沖坡面濕度，減少邊坡表面濕度波動，保護幼苗免遭溫度變化過大而受到傷害；③減緩澆灌水滴的沖擊能量，防止面層淋濕。

其中坡面覆蓋應符合下列規(guī)定：

1）當溫度低、雨量少時，苗期養(yǎng)護管理時間可適當延長。

2）覆蓋物可為無紡布、遮陽網(wǎng)等，冬季還可為秸稈、草簾、薄膜等。

3）坡面覆蓋應在面層噴植完畢后2h 內(nèi)進行。

4）覆蓋物應鋪設牢固，同坡面接觸緊密。

5）坡面噴植施工后4h 內(nèi)，如遇強降雨，應加蓋塑料薄膜。

6）每天應巡檢邊坡一次，檢查內(nèi)容應包括坡面植被水分、植物種子發(fā)芽或苗木成活、病蟲害、植被混凝土穩(wěn)定狀況等。

（10）養(yǎng)護管理：養(yǎng)護管理主要包括噴灌灑水，病蟲害防治和局部修復等措施；水分補充以噴灌方式進行，整個幼苗生成長期不允許出現(xiàn)缺水現(xiàn)象，早晚需各養(yǎng)護一次。早晨養(yǎng)護時間應在10 點以前完成，避免在強烈的陽光下進行噴水養(yǎng)護，以免傷幼苗葉片。在高溫干旱季節(jié)，種子幼芽及幼苗由于地面高溫容易被受傷，每天應增加1～2 次養(yǎng)護（養(yǎng)護用水量1～3m2/L）。

（11）后期靠自然雨水養(yǎng)護，持續(xù)高溫干旱天氣，采用噴淋養(yǎng)護方式，并追施肥，促苗轉(zhuǎn)青，交付驗收。發(fā)現(xiàn)病蟲害，及時防治防止蔓延。由于施工、養(yǎng)護等其他原因造成的局部斑禿現(xiàn)象及時修復。養(yǎng)護管理分為苗期養(yǎng)護與生長期養(yǎng)護兩個階段。苗期養(yǎng)護為施工結(jié)束后的第0～60d，生長期養(yǎng)護一般為坡面噴射施工結(jié)束后的第61d～365d。

本工程主要是在坡比分別為1:0.3、1:0.5、1:0.75 的巖質(zhì)邊坡使用此項施工技術。

2.2 TBS 植草防護技術

TBS 植被防護是使用噴射機將拌和均勻的厚層基材混合物按設計厚度噴射到巖土坡面上的工程技術。TBS 植被防護技術具體作法是：先在邊坡上鋪上鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用錨桿及貼面錨釘固定。將基材原料經(jīng)攪拌后由噴錨設備噴射到坡面，形成8cm 不含灌草籽的厚層基質(zhì)混合物+2cm 含灌草籽的厚層基質(zhì)混合物，噴射完畢后形成具有一定強度的防護層。該強度不僅保證了護抗沖刷能力，經(jīng)過一段時間的灑水養(yǎng)護，青草就會覆蓋坡面。揭去無紡布，茂密的青草自然生長。TBS 植被防護技術可以一勞永逸地解決土質(zhì)邊坡的防護與綠化問題。本工程主要在坡比大于1:0.75 的土質(zhì)邊坡采用此項技術。

2.3 棄渣場嚴格按照“先擋后棄”

棄渣場布置在兩條沖溝的交叉處，為了防止水土流失。工程具備施工條件是就著手進行棄渣場的施工，棄渣場底部采用護腳墻的形式。護腳墻采用利用當?shù)夭牧鲜┕さ男滦图夹g-膠凝砂礫壩，可以就地取材不用大型設備攪拌，節(jié)約成本，施工進度快等優(yōu)點。棄渣場的坡面采用植草皮等方式，邊棄渣邊綠化的施工方法，達到水土保持，建設期綠化、景觀同步結(jié)合。

2.4 裝配式小構(gòu)件施工技術

采用工廠化流水線作業(yè)，自動化程度高，生產(chǎn)周期短，強度高、外觀平整光潔等優(yōu)點。分別應用于本工程的填方邊坡的植草磚貼護、涵洞出口的防護以及下庫棄渣場擋渣墻貼坡裝飾磚等工程項目，均取得良好的效果。采用扣件式組合樹脂模板預制電纜溝施工工藝，預制場標準化生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定、在吊裝過程中自制了翻身裝置、吊裝裝置，在現(xiàn)場基礎開挖完成后迅速拼裝、成型美觀。

3 結(jié)論

文章中描述的永泰抽水蓄能電站采用了一系列的綠色環(huán)保施工工藝，達到了開挖邊坡和原始地貌相融合，真正做到了綠水青山就是金山銀山的開發(fā)初衷，在今后類似的項目中可以進行推廣使用。