山地條件施工中的自然環境修復與提升技術研究

李 帥，徐 謙，曹劉明，費新新，房曉宇

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201204

牛首山經歷過多次較為嚴重的生態環境破壞，且由于其處在礦渣堆場內，土層滲透性強，區域地形陡峭，一旦降水水會迅速流向低洼處。在此情況下，該地土質不均勻，加上部分區域有較強的滲透性，在較大雨期，從山體到地下水體加速流動，并帶動土體移動，形成相對軟弱面，容易引發泥石流、山體滑坡及洪澇等自然災害。因此，相關部分針對牛首山存在的地質及生態問題進行了自然生態環境修復與提升。

1 工程概況

南京牛首山PPP項目位于南京市江寧區牛首山風景區內，工程主要包含道路改造、西入口建設、林相改造、文化園建設、水景觀提升、防火道路、自行車騎行工程、太湖流域治理等八項工程。其中，水景觀提升涉及約17萬m2水域的水體改造工作，文化旅游景觀建設約60萬m2，林相改造工程約3.33km2。

2 山地自然環境修復與提升的目標和原則

2.1 目標

針對牛首山景區內不同類型地形、邊坡、水體情況，在進行生態修復的基礎上，還應使綠植覆蓋率達到85%以上，并且由喬、灌等組成的綠植系統應與牛首山景觀相輔相成，加上景觀的美化及護坡固坡，從而達到修復自然環境、優化自然環境的效果。

2.2 原則

（1）因地制宜原則。由于牛首山景區面積較大，擁有眾多地形地貌，因此要根據不同地形實行專項指導，采取不同的技術方法進行人工生態恢復并集成各項先進適用技術。

（2）與原有景觀及周邊景觀協調一致原則。人工復原的生態環境要與周邊環境協調統一，使其能夠很好地融合在一起，喬、灌、草植物種的選擇應以鄉土植物為主，要選擇合適種類與合適的區域進行種植，才能使人工植被與周邊山地植被相協調而趨近自然。

（3）永久性原則。對牛首山景區的生態修復必須一步到位，盡量減少日后人工維護和管理的可能。

3 山地自然環境修復與提升技術

3.1 山地邊坡加固及景觀修復技術

為更好地改善牛首山邊坡防護質量，同時達到景觀優化的效果，應根據不同區域邊坡的不同性質采取針對性的護坡措施。邊坡防護分為兩種，分別是錨桿鍍鋅網植草灌防護和蜂巢格室客土噴播防護。

（1）錨桿鍍鋅網植草灌防護技術。①坡面清理。首先應確保施工面平順、穩固，清除陷入面層較深的大石塊以及雜草樹根。坡面修正時，在坡面上開挖水平間隔2m的橫向淺槽，加大坡面粗糙度從而增強噴播附著力。噴射前，要將坡面清理干凈。②錨桿錨固。從巖石面層鉆孔打入錨桿，用以固定巖石表層，同時作為植被護坡的鍍鋅網基礎。③鋪掛鍍鋅鐵絲網。采用尺寸為50mm×50mm的機編鐵絲網，將坡面全面覆蓋，保證護坡強度及植被混凝土基層與巖石的附著力，再打上錨桿進行加固處理，鄰網搭接寬大于5cm。④噴射培養基。提前將培養基充分混合，然后分兩次噴射到坡面上。第一次噴射后留2cm面層以供第二次垂直于坡面噴射種子層，每個坡面不少于4個草種種類，且間隔不大于1.5m。⑤無紡布覆蓋。為保證種子層的濕度和溫度，應立即在噴射完的種子層表面用無紡布進行遮蓋，待無紡布內植被長到至少3cm后方可撤走。⑥養護管理。通過高壓噴霧器在坡面噴射養護水，保證基層充分濕潤。

（2）蜂巢格室客土噴播技術。①坡面清理。清理坡面上雜物、石塊等其他影響植被的物質，適當開挖溝槽，用以加強種子的附著力。②蜂巢格室鋪設。蜂巢格室規格：格室中應有蜂窩狀孔眼，片材呈綠色，材料為HDPE，光面厚(1.20±0.12)mm或壓紋厚(1.50±0.12)mm。用鍍鋅防腐鋼筋對格室進行固定，外露部分涂刷防腐涂料。坡面采用蜂巢格室植草防護。在格室搭接處兩側、各級邊坡坡頂加設錨釘固定蜂巢格室，間距1m。沿坡面每隔2m設置通長塑料排水板。格室鋪設至坡頂外2m。蜂巢格室護坡施工如圖1所示。

圖1 蜂巢格室護坡施工

（3）噴播混合料。覆土回填結束后,開始液壓噴播，原理同鍍鋅網種植技術。

（4）養護。草種播完后立刻用無紡布覆蓋。

3.2 霧森系統施工技術

（1）霧森原理。霧森系統的原理是水在高壓作用下通過特殊噴頭噴出，從中生成的水霧能夠在空氣中持續漂浮，并可達到3～5m的霧長距離。

（2）霧森施工方法。①基礎澆筑和驗收。為了避免基礎下沉或開裂,澆筑雙層雙向鋼筋網片的C30混凝土。待混凝土養護期結束，強度達到要求后，開始進行基礎驗收和復測，同時將相關零件的標高、中心線等主要尺寸標于設備基礎上。②冷霧噴頭安裝。進行噴頭安裝時應檢查其規格和噴孔方向是否滿足設計要求。噴頭安裝過程中，不得對噴頭進行拆改或者噴涂任何涂料。為避免堵塞管道，需提前對噴頭進行沖洗和疏通。

3.3 水生態修復施工技術

（1）水下森林生態修復技術。①挺水植物。根苗準備：為確保根系完整，應選擇優質根苗，起苗時避免受到損傷。水生植物種植：作為景觀搭配的挺水植物種植在沿岸淺水區，挺水植物種植前，對挺水植物種植平臺進行平整，確保底質無亂石塊、土壤疏松，適宜挺水植物生長，為促進挺水植物的根莖生長，栽植深度宜保持在10～20cm。②沉水植物。選種：沉水植物所選苦草種應保證其籽粒飽滿、有光澤，長度、直徑適宜，首選天然野生，提高其生存、生長能力。種植：提前一天對草種進行充分的曝曬，待一夜浸泡后，將果實內中種子剝出，清理干凈后再用微微潮濕的細土配合撒播。日常管理：正常情況下苦草生長較慢，為促進苦草生長，避免生長過程中的營養流失，應保證水位處在10～30cm。此外，考慮到各個區域營養情況不同，應對相對貧瘠水域進行追肥，若水域富含營養較多，可不再施肥，避免苦草生長過于旺盛，從而破壞水體生態。病蟲害防治：水蚯蚓是苦草主要的天敵，尤其是在含有水蚯蚓較多的淤泥較深區域,往往會出現出苗期存活率低的問題，對此，將呋喃丹拌和到土壤中具有毒殺水蚯蚓的效果。

（2）景觀水系淤泥換填施工技術。南京牛首山水系施工區域土質含水量很大，土質松軟，且面積較大，相關施工車輛無法進入場地內進行施工，且部分區域土質環境更為惡劣，挖掘機和推土機都無法進入該區域內進行施工，因而需要先將淤泥土清理出去，置換填入渣石，再進行施工。①為使淤泥土中水分降低，需在開挖前做好相應的排水措施，如開挖臨時排水溝將水引入場外區域。淤泥開挖完成后，再立即投入渣石，避免臨時降水再次形成集水坑。②鋪貼過程中，由淤泥區域邊緣向中心方向進行開挖，并及時用渣石回填至淤泥邊緣開挖出來的區域，然后才可以將運輸車、挖掘機等施工機械安排至淤泥中心區域進行施工。③對于回填厚度≤4m的區域采用25T型號的振動碾進行壓實，施工時，先每層虛鋪0.5m厚的土，然后進行整平，反復碾壓直至該層土密實后再重復上述操作；而大于4m的區域應進行強夯處理，夯擊能需達到3000kN·m以上。除此之外，每虛鋪1m，用振動平碾來回碾壓2遍，達到一定的壓實系數后再回填下一層，之后重復上述操作直至滿足要求。④現場修建足夠的臨時排水通道來滿足排水要求。淤泥換填施工如圖2所示。

圖2 淤泥換填施工示意圖

4 結束語

根據牛首山生態環境的現狀，考慮到景區景觀和使用方面的需要，生態環境治理應采取以人工綠化為主，生態修復措施與工程措施相結合的方式，選擇適當的生態修復技術，優選此區域適宜生長的喬、灌、藤、草等種植物，并采取有針對性的措施對生態進行修復與優化，從而能夠同時兼顧生態修復與景觀效果提升。