高陡巖質邊坡生態復綠與關鍵技術探討

卓志榮

摘 要：通過分析高陡巖質邊坡生態復綠的研究現狀，綜述了常用復綠技術及其工藝流程，并分析了各自的優勢、限制因素和適用條件，最后提出了生態復綠的兩大關鍵技術，即綠化植物選擇和養護管理，以期為各地高陡巖質邊坡生態復綠提供借鑒。

關鍵詞：高陡巖質邊坡;生態復綠;養護管理

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）19-0126-04

Abstract： By analyzing the research status of ecological greening of high and steep rock slope， this paper summarized the common greening technologies and their process flow， analyzed their respective advantages， limiting factors and applicable conditions， and finally put forward two key technologies of ecological greening， namely greening plant selection and maintenance management， in order to provide reference for ecological greening of high and steep rock slope.

Keywords： high and steep rock slope;ecological green restoration;maintenance management

我國是一個礦產資源開采大國，使得資源開發在一定程度上促進了經濟建設。但是，很多礦山因無序開采不同程度地出現了“青山露白骨”的現象，繼而產生崩塌、滑坡等地質災害隱患以及土地損毀、植被破壞、水土流失等一系列生態環境問題，嚴重影響了社會經濟的可持續發展。本文針對高陡巖質邊坡生態復綠存在的重難點問題，總結歸納了目前國內常用且成效顯著的高陡巖質邊坡的生態復綠技術及其適用條件、優缺點等，可為類似高陡巖質邊坡的生態復綠治理提供技術參考，為施工工藝的選擇提供科學依據[1-2]。

1 巖質邊坡復綠研究概述

近年來，國內外專家學者針對高陡巖質邊坡的生態復綠工作不斷進行研究探索，積累了一些成功經驗和極具參考價值的工程參數。王登峰等針對高陡巖質邊坡生態復綠問題，提出并設計了巖錨種植槽技術，并在杭州臨平邱山采石場得到應用推廣[3];吳帆等提出了巖石邊坡生態復綠后的4種養護方法——自動浸灌、自灌式植草、自滲水植生帶和生態袋[4];王振宇通過利用堆坡綠化、削坡平臺綠化、清危+掛網噴播綠化以及巖壁打孔穴栽等復綠技術，完成了焦作北部灰巖礦山的高陡巖質邊坡的生態復綠工程[5];周華健等通過對高陡巖質邊坡復綠植被的成活率、生長量及根系形狀結構進行調查，探究了高陡巖質邊坡生態復綠物種的環境適應特征，為其他復綠技術的物種選擇提供參考[6]。

2 高陡巖質邊坡生態復綠技術

2.1 生態袋

2.1.1 概念分析。生態袋又稱植生袋，是采用專用機械設備，依據特定的生產工藝，把草種、肥料、保水劑等按一定的密度定植在可自然降解的無紡布或其他材料上，并經過機器的滾壓和針刺的復合定位工序，形成的一定規模的產品。生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能，既能防止填充物流失，又能實現水分在土壤中的均勻分布，從而有效保持和及時補充植物生長所需的水分。

2.1.2 施工工藝控制。第一，生態袋技術施工前，應保證巖質邊坡坡面平整，并且無碎石、樹根等雜物。護坡坡度應符合設計要求。第二，碼放生態袋時，要嚴格按照施工技術手冊實施，坡底設置截水溝，坡面設置橫向排水溝或盲溝。第三，選擇的植物物種要適合當地的生態環境條件，可酌情選用播種、栽種等方式。植被養護期內一定要保證澆水量和澆水次數。生態袋施工完畢的效果如圖1所示，施工完畢10 d后效果如圖2所示。

2.1.3 技術優勢。第一，生態袋使用壽命特長，最高可達120年。第二，生態環保，可以和周邊自然生態環境完美融合，施工時不產生建筑垃圾和施工噪聲。第三，生態袋植被可多樣化，有利于生態系統的快速恢復，有利于將邊坡環境迅速還原成自然狀態。第四，生態袋應用三角內摩擦緊鎖結構，整體受力，具有穩定性。第五，生態袋技術施工簡單，在施工指南和技術人員的指導下，沒有任何邊坡建設技術經驗的男女勞動力均可參加施工，從而解決大量剩余勞動力的就業問題。

2.1.4 注意事項。施工過程中，若生態袋孔徑太大或袋體材料過薄，袋內物質遭受雨水、流水沖刷時會大量流失，造成植物生長稀疏，單位重量降低，力學結構被破壞，從而影響袋體在坡面上的穩定性。生態袋孔徑太小或袋體材料過厚，會對植被生長與根系延伸形成阻礙，嚴重影響柔性邊坡的結構穩定，同時會降低坡面的透水能力。大量水分滲入時，會造成結構變形甚至坍塌[7-8]。

2.2 掛網噴播

2.2.1 概念分析。掛網噴播生態復綠技術的工程特征是在巖質坡面上鋪上鍍鋅鐵絲或塑料網，用錨釘和錨桿固定，并將根據邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質、混凝土綠化添加劑及混合植綠種子按一定比例組成的植被基材原料經攪拌后由常規噴錨設備噴射到巖石坡面，形成一定厚度的植被混凝土。

2.2.2 施工工藝。掛網噴播施工工序：坡面處理→固定復合網和錨釘（錨桿）的鋪設安裝→噴射植被基材→覆蓋無紡布→養護。

坡面處理：清除邊坡表面的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等。對于明顯存在危巖的凸出易脫落部位，進行擊落;對于明顯凹進的地段，利用砂漿進行填補。

鋪設復合網和錨釘固定：錨釘按照設計的規格、長度、間距進行安裝，選用合適網孔的網片自上而下鋪設，網間上下搭接，用鐵絲扎牢。網片和坡面保持一定距離。

噴射基材：機械選用混凝土噴射機，噴射盡量可能從正面進行，避免仰噴，同時需充分注意凹凸部及死角部分。基材混合物的噴射應分兩次進行，先噴射不含種子的底層（7～8 cm），后噴播富含種子的表層（1～2 cm）。

覆蓋無紡布：在面層噴射完成后，立即覆蓋無紡布進行保墑，營造種子快速發芽的環境。待幼苗種類基本出齊，生長到4～5 cm高度時拆除。

養護：在養護期應當保持植被混凝土呈濕潤狀態。噴水設備應采用噴霧噴頭移動噴灑，杜絕高壓水頭直接噴灌。一般養護期為植物覆蓋地面為限（50 d左右）。噴射施工完成后經養護48 h，植被混凝土就會產生一定的強度，6 d后就能抵抗暴雨沖刷。

2.2.3 技術優勢。掛網噴播技術生態復綠效果顯著，只要滿足養護要求，一般半個月就能使邊坡變綠，2個月就可將覆蓋率提升至100%。通過掛網噴播，可以防止邊坡表面的水土流失，固結坡面表土，增強邊坡穩定性。目前，隨著噴播機械的不斷更新，每天噴播面積可達200～300 m2，比其他復綠技術速度快、周期短。

2.2.4 注意事項。在利用掛網噴播技術時，要提高設計的科學專業度，增強對施工作業的指導。在噴播種子選擇上，增大灌木種子用量，減少草本植物比例，使長期效果和短期效果相結合;對于坡度大于70°的巖質邊坡，噴播基材易脫落，可采用密集掛網與增加固定劑相結合的辦法來施工;掛網噴播作業前，在坡頂及坡面上設置截排水溝，避免強降雨形成的徑流沖刷施工作業面而使基材脫落;施工操作應選用專業的、有經驗的隊伍;作業時間受季節影響較大，應減少反季節施工;掛網噴播技術對養護要求很高，在養護期一定要按照工程設計進行專業養護[9-10]。

2.3 飄臺種植槽

2.3.1 概念分析。飄臺種植槽技術主要適用于特別陡峭平滑的高陡巖質邊坡。首先將鋼筋錨桿錨固在巖壁上，在鋼筋上鋪設木板，其次用水泥混凝土將木板、鋼筋和坡面澆筑在一起，最后和坡面形成一個具有一定夾角的燕槽狀平面。飄臺種植槽容積較小，能容納的種植營養基質有限。為了達到生態修復目的，要慎重考慮種植槽內的物質營養成分、保水、保肥、透氣的要求，以及修復物種的選擇。圖3為飄臺種植槽剖面構造，圖4為飄臺種植槽覆綠效果圖。

2.3.2 施工工藝。飄臺種植槽的工藝流程：坡面清理及加固→錨桿成孔、制作→鋼筋混凝土梁板槽澆筑→槽內裝填種植土、化肥→種植喬灌木及藤類植物→養護[11-20]。

坡面清理及加固：巖質邊坡施工前，須清除坡面浮石、浮根及雜物，對凹陷腔回填種植土，使坡面基本達到平整。向清理好的坡面噴射一層混凝土，然后在噴射好的坡面上鋪設鋼筋網，以起加固作用。

錨桿成孔、制作：通過對飄臺進行力學計算，確定錨桿的規格、錨固長度，在邊坡預先設定的位置鉆孔，安裝錨固鋼筋，然后在孔內注漿。等砂漿達到一定強度后開展鋼筋焊接連接工作，形成鋼筋骨架，并將其作為基礎支架，上鋪鋼筋網。

鋼筋混凝土梁板槽澆筑：鋼筋網的周圍設有噴混凝土層，波形模板設置在噴混凝土層內側，位于砼澆筑層的上方。混凝土澆筑層、波形模板與邊坡圍巖之間構成飄臺結構，飄臺結構底部設有排水孔。

槽內裝填種植土：飄臺內自下至上一次填放中粗砂、土工布和種植土。其中，種植土主要包括壤土、有機質、復合肥、保水劑、黏結劑、土壤調理劑、有機肥以及生物肥等，有利于植被的生長。

種植喬灌木及藤類植物：坡面上種植槽容量有限，土壤體積較少，水熱安全性較差，因此不適宜栽種較大的喬木，應優選抗逆性強、根系發達的鄉土植物為主進行灌、草、藤本植物的立體配置，保證成活率、可持續性及景觀效果。

養護：在坡面設置噴灌系統，根據環境情況適當進行澆水養護，保證植物迅速生長，覆蓋坡面，達到覆綠效果。

2.3.3 技術優勢。本技術適用于特別陡峭平滑且植被難以生長的巖質邊坡，坡度甚至可以達到90°[13]。工藝獨特，植被覆蓋速度快、效果好，特別是在干旱、肥力差、植被立地條件不足的山區，結合水肥微灌等措施，有利于植被快速覆蓋。本技術主要是通過錨固鋼筋做成種植槽固定在坡面上，利用混凝土澆筑為一體，可以保證飄臺的穩定性和抗傾覆能力，在抗雨水沖刷和抗侵蝕方面具有突出優勢。

2.3.4 注意事項。由于飄臺種植槽技術一般適用于高陡巖質邊坡，因此施工難度大、成本高。種植槽內的植物一般選擇當地常見的多年生草本植物，灌木和藤本植物適應性強。另外，由于坡壁較陡，不利于植物的澆水養護，如果當地屬于干旱地區，養護工作更是難上加難，有必要設置智能噴管系統。

3 巖質邊坡復綠關鍵技術

3.1 綠化植物選擇

高陡巖質邊坡的坡面土石混雜、巖層破碎，存在生土質地差、土壤貧瘠無養分、保水保土保墑性能差的問題。要實現邊坡植物的可持續生長和演替，綠化植物必須具備耐貧瘠、耐干旱的特性。綠化植物的選擇要遵循生態適應性、抗旱性、抗貧瘠性、抗污染性、根系發達及多樣性原則[14]。

草本植物：草本植物分為暖季型草和冷季型草。暖季型草綜合抗逆性強，具有良好的抗旱、抗病蟲害能力，生長能力優于雜草，適合在我國南部和中部的熱帶、亞熱帶地區種植，代表草種有狗牙根、百喜草、香根草、地毯草、白茅、天堂草、畫眉草及金盞菊等。冷季型草綜合抗逆性稍差，多采用種子繁殖，出苗又快又整齊，適合在北方的寒溫帶、部分溫帶地區種植，代表草種有黑麥草、高羊茅、紫花苜蓿、冰草及白三葉等。

藤本植物：藤本植物可以較好地罩住裸露坡面，吸附力強、耐干旱的藤本植物易成活。常見的有爬山虎、常春藤、凌霄以及五葉地錦等。有些藤本植物可以開出鮮艷的花朵，起到良好的裝飾作用。

灌木：灌木根系發達、枝葉茂密，能起到防止雨水沖刷坡面的作用。常用于坡面種植的灌木有紫穗槐、連翹、野薔薇、小葉女貞、胡枝子以及合歡等。

喬木：喬木根系深，能牢牢地扎入巖石裂隙，起到錨固坡面的作用。我國北方地區常用的樹種有馬尾松、冬青、大葉女貞、雪松、白皮松、銀杏、白玉蘭、梧桐、刺槐以及椿樹等;南方地區常用的樹種有欒樹、濕地松、圓柏以及油杉等[15]。

3.2 養護管理

坡面復綠后，養護管理一定要跟上。所謂“三分栽，七分養”即強調了養護管理的重要性。因此，養護管理人員應根據不同植物的生長規律、生長特征以及不同地區的氣候條件定期或不定期地進行養護管理，植物養護管理技術主要包括以下幾方面。

3.2.1 灌溉養護。養護管理人員應依據當地的氣候條件、整體降水特征、降水變化特征實施灌溉養護管理。旱季要進行多次澆水，確保土壤包含一定的水量;雨季適當減少灌溉次數，并防止出現苗木被雨水淹泡的現象。對于一些灌溉比較規律的植被，可以采用噴灌或滴灌等設備，保證植物所需水分[16]。

3.2.2 施肥養護。施肥養護主要分為兩個階段[17]：第一，在種植前或種植后施加適量的基肥，基肥一般采用發酵過的有機肥，將有機肥和土壤進行均勻混合，增強土壤肥力;第二，在植物生長過程中，根據不同的季節和植物生長狀況對苗木進行追肥，在植物表面播撒富含氮磷鉀的速效化肥或者直接注射營養液，滿足植物需求。

3.2.3 病蟲害防控養護。病蟲害防控是養護管理的一項重要內容。養護管理人員要及時找出苗木可能感染的各類病蟲害，并利用科學手段實現全面的病蟲害防控處理。常用的病蟲害防護方法是噴灑藥物，直接將藥物噴灑在植物表面[18]。隨著綠色生態理念的提出和發展，養護管理人員要避免使用激素藥物，可根據具體情況采用機械物理防治、生物防治、化學防治等方法[19]。

3.2.4 修剪養護。為實現苗木的觀賞價值，養護管理人員要定期對其進行修剪，且修剪時應按照規定執行。同時，定期開展疏枝處理，剪掉多余枝條、病害枝條。對于低矮的灌木，不能修剪到根部，只修剪側枝和旁枝即可，也可將其修剪成不同的造型。另外，對于植物周圍的雜草，養護管理人員要及時進行人工除草或藥物除草，避免雜草叢生，奪取植物養分[20]。

4 結語

本文介紹的復綠技術有其優缺點，工作人員應從高陡巖質邊坡的位置、巖土體性質、力學結構、重要生態環境問題、周邊環境等進行綜合考慮，因地制宜，聯合使用不同的復綠技術。此外，還要重視坡面復綠過程中及完成后的養護管理工作，按要求做好灌溉、施肥、病蟲害防治以及修剪工作，確保坡面植物的發芽率及成活率。

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