水庫灌區邊坡植被混凝土生態護坡技術

◎ 蔡宗霖 廣東鵬清建設集團有限公司

植被混凝土生態護坡技術不僅可以增強土壤的抗剪強度，還有助于防止水土流失和穩定邊坡[1]。相比于傳統的護坡技術，植被混凝土生態護坡技術可以達到綠化環境和改善景觀的效果。因此，應用植被混凝土生態護坡技術是未來水庫灌區邊坡防護的重要發展方向。

1.植被混凝土生態護坡概述

1.1 植被混凝土生態護坡簡介

植被混凝土生態護坡技術是按一定配比將混合料、水泥以及保水劑等加入到多孔混凝土中，在這一過程中使有機材料能夠與無機材料達到充分混勻的效果，以此為植被提供生長所需要的水分和養分，通過植被良好的生長態勢加強邊坡的生態防護，并提高邊坡的穩定性能[2]。在水庫灌區邊坡中應用植被混凝土生態護坡技術，應該深入結合水庫灌區邊坡分布特點，合理采取多品種植被交叉種植的方法，并適當提高植被種植密度，在最大程度上發揮植被混凝土生態護坡技術的利用價值[3]。

1.2 植被混凝土生態護坡優勢

1.2.1 生態效益

植被混凝土生態護坡技術不但能有效治理邊坡土表裸露、水土流失等問題，還能打造邊坡景觀效應，改善邊坡生態環境。邊坡依靠覆蓋層可在短時間內提高自身抗沖、抗蝕性能，避免邊坡坡面土壤滑落[4]。相比于傳統護坡技術，可顯著增加邊坡綠化面積，提高邊坡吸收灰塵與二氧化碳能力。經初步估算，在1平方千米的水庫灌區邊坡內采用植被混凝土生態護坡技術，邊坡可抵抗100毫米/小時的暴雨沖刷，年水土保持率不低于99%，年吸收灰塵可達500噸左右，年吸收二氧化碳可達1000噸左右[5]。在水庫灌區邊坡應用植被混凝土生態護坡技術，還可顯著降低坡面溫度，相較于傳統護坡技術，坡面溫度降低程度可達5℃[6]。同時，還可大幅減弱邊坡附近噪音，監測發現，與傳統護坡相比可使噪聲降低610dB。

1.2.2 經濟效益

植被混凝土生態護坡技術在水庫灌區邊坡防護中可解決邊坡缺乏綠化景觀效果和生態失衡等問題，起到涵水固土的作用，能夠大量減少水庫灌區邊坡的維護費用、治理費用，確保水庫灌區邊坡在完建期與正常蓄水期的安全性和經濟性。植被混凝土生態護坡技術在水庫灌區邊坡改造中工程造價明顯低于漿砌片石護面墻等護坡技術的造價成本，在水庫灌區邊坡生態治理方面具有顯著的經濟效益。

2.水庫灌區邊坡植被混凝土生態護坡技術要點

2.1 選用優質的土壤

土壤是植被混凝土生態護坡技術應用的重要根基，不僅是植生基層的主要成分之一，還能夠提供植被生長所需的水分和養分，為植被良好的生長態勢提供保障。因此需要選擇優質的土壤，以保證所選土壤能夠符合水庫灌區邊坡生態防護的需求。盡量選擇富含養分、水分以及大氣條件的砂壤土，含水量盡量在20%左右，砂粒含量不超過5%，并且砂壤土中砂粒大小最好在7毫米左右，以防止因為砂粒過大而造成砂壤土中間隙較大，導致植被在植生基層上的附著性降低[7]，對其良好的生長態勢造成影響，在實際施工時，應盡可能做到均勻鋪設砂壤土，并使其厚度保持在9厘米到13厘米左右。

2.2 合理控制水泥摻量

植被混凝土的抗沖刷性與強度會隨著水泥摻入量的增加而得到提高，同時植被良好的生長態勢也會受到水泥摻入量的影響，且不同植被對水泥摻入量的適應性存在差異。通過對不同種類的邊坡防護植被的水泥適應性進行研究，植被在種子萌發與幼苗生長期間受水泥摻入的影響存在較為明顯的生長緩慢現象，且水泥摻入量不低于8%時生長緩慢現象更為明顯。但植被的光合作用、呼吸作用以及蒸騰作用的強度會隨水泥摻量的增加而逐漸降低，在對護坡效果和植被生長進行綜合考慮后，明確應將水泥摻量控制在8%。

2.3 添加鮮嫩的有機質

在應用植被混凝土生態防護技術時，要在植被混凝土基層中添加鮮嫩的有機質來為植被生長提供養分。比如稻殼、麥穗等粉碎物中富含鮮嫩有機質，就能夠作為植被混凝土基層的成分，為植被生長提供養分。不過在植被混凝土生態護坡技術實際應用過程中，為了保證這些粉碎物中的有機質能夠充分發揮作用，使水庫灌區邊坡的防護效果更為理想，需要提前對這些有機質進行充分發酵[8]。當然，如果缺乏富含鮮嫩有機質的粉碎物，也可以根據水庫灌區邊坡實際情況，選用適量的草炭木等來充當植被混凝土基層的成分。

2.4 種植適宜的植被

植被良好的生長態勢與其生存環境有著密不可分的關系，所以在選擇植被時，應該結合水庫灌區邊坡的實際環境狀況對噴播植被進行合理選擇，比如水庫灌區邊坡及其周邊區域的氣候特征、植物生長特征、土壤水分含量等等。不僅要保證噴播植被的根系發達、抗逆性強、能夠達到一定的出苗率，還要盡可能選擇當地植被，避免后期造成生態災難[9]。在植被實際種植過程中，為了使植被的出苗率得到提高，對水庫灌區邊坡起到更好的防護作用，也能夠采用冷暖植被交叉種植的措施。

2.5 適當適量施肥并添加保水劑

對植被進行適當適量的施肥，不僅能夠保證植被良好的生長態勢，還能提高植被的出苗率，保水劑能夠確保植被在生長過程中獲得充足的水分。因此在采用植被混凝土生態護坡技術對水庫灌區邊坡進行防護的過程中，應對植被進行適當適量的施肥并添加保水劑，從而為植被的生長提供保障。在實際施肥時，為保證植被能夠獲得充足的養分與肥力，可以按照2:1的比例將有機肥料與復合肥料充分混勻后，再對植被進行施肥。

3.水庫灌區邊坡植被混凝土生態護坡施工工序

3.1 開挖排水溝

在整治水庫灌區邊坡之前，需要根據施工要求與規劃布局率先開挖排水溝。在整治水庫灌區邊坡的過程中，根據施工要求與規劃布局可以每間隔8米10米的高度設置一級馬道，且馬道寬度不應小于2米。馬道上設排水溝，為最大程度緩解水庫灌區邊坡受雨水沖刷程度，需要同時完成對馬道的施工和排水溝的開挖。

3.2 整治邊坡

將水庫灌區邊坡上妨礙施工的雜草、浮土等障礙物進行徹底清掃，并對邊坡上的特殊地段進行整治。比如對邊坡坡面進行修理與整治，將枯枝散葉、浮石、野草、浮土等進行清掃；還需要對植被結合處進行清理，即植被混凝土生態護坡施工工程和原始坡面之間的過渡部分，以將植物地下根莖鏟除為標準，對水庫灌區原始邊坡上的植被進行清理，同時要求清理寬度不小于1米。對于水庫灌區邊坡上存在凸出部分的地段，可以通過電錘對凸出部分與原始坡面連接處進行鉆孔操作，直至凸出部分松動后，再依靠人力用鐵錘將凸出部分擊落。而水庫灌區邊坡上存在凹陷部分的地段，需要進行填平操作，可以通過電錘在凹陷部分擊出深度不小于2厘米的麻面，之后利用高壓水槍進行噴水沖洗，再使用抗壓強度等級為M7.5的砂漿將其填補平整。

3.3 安裝錨釘并鋪設鐵絲網

沿垂直于邊坡的方向使用電錘在邊坡上打孔之后鉆入錨釘。其中錨釘使用直徑為16毫米的螺紋鋼筋，錨固長度在45厘米左右，相鄰鉚釘間距在1米左右，打孔深度不小于20厘米，并保持錨桿外部露出10厘米。錨釘與水庫灌區邊坡間的夾角保持在98度左右。若水庫灌區部分邊坡存在受巖石風化破壞的現象，可以根據現場實際狀況加長錨釘，以保持邊坡穩定。

將型號為18#的鍍鋅勾花鐵絲網鋪設于排水溝底部，其中網目為6厘米×6厘米。將鍍鋅勾花鐵絲網與先前鋪設的鐵絲網進行捆綁，并沿水庫灌區邊坡進行鋪設，再利用錨釘固定鐵絲網，通過鍍鋅絲將二者進行連接，并在水庫灌區邊坡與鍍鋅勾花鐵絲網之間鋪設鋼筋保護層墊塊，使鋼筋保護層墊塊的厚度保持在植被混凝土基材厚度的，同時要求鋪設的鐵絲網在植被混凝土基材基層內，搭接寬度為15厘米。為了保證鋪設的鐵絲網與水庫灌區邊坡之間的連接具備一定的穩定性，后期驗收時需要仔細檢查錨釘與鐵絲網之間的連接是否足夠牢固。

3.4 配制植被混凝土基材

植被混凝土基材由砂壤土、水泥、有機質、植被、有機肥以及保水劑等充分混勻后組成。砂壤土可以利用水庫灌區邊坡上的原始地表土壤經過簡單的加工處理提取得到；水泥主要充當粘結劑，一般選用型號為P.O.32.5的硅酸鹽水泥，也可以結合水庫灌區邊坡實際情況選擇其他合適的水泥，一般情況下水泥用量應保持在種植土用量的10%以內。對于植被混凝土基材的配制分為基材基層和基材表層兩類，兩類植被混凝土基材的配置分別對應不同的配合比，見表1。

表1 植被混凝土基材配合比表

按相應配合比添加材料，將其放入攪拌機內進行充分攪拌。

3.5 噴播植被混凝土

根據植被混凝土基材配合比，通過攪拌機對各種原材料進行充分混勻后，對植被混凝土進行噴播施工?？蓪⒅脖换炷练譃閮深?，分別是基層和表層，厚度分別為7.5厘米左右和1.5厘米左右。在基層噴播施工時，不需要在混合料中添加植被種子，表層噴射施工時，則需要按照一定比例在混合料中添加植被種子[10]。應沿垂直于邊坡方向進行噴播，對于不容易噴播到的地方還應重點進行噴播，嚴禁出現仰噴、漏噴的現象，并且要確保整體噴播的均勻性。

3.6 強制性養護與管理

強制性養護即在噴播結束后的頭兩個月內對植被進行日常澆水工作。需要在噴播結束后的兩天內，在基材表面覆蓋無紡布，這樣不僅可以起到保墑、控溫的作用，加快植被種子出芽速度，而且還可以防止植被種子出現被風吹走和被飛禽啄食等特殊情況，提高植物種子出芽率和存活率。也可以安裝噴灌系統，每天對植被種子進行均勻灌溉。在強制性養護期內，還要注意觀察植被種子的出芽均勻度和出芽率，需要對出芽不齊和未出芽的邊坡局部地段進行補種。

3.7 常規養護與管理

完成強制性養護工作后，便需要對植被進行周期為10個月的常規養護與管理。主要是為了保證植被良好的生長態勢，使先鋒植被經歷一個生長周期的檢驗，以此在水庫灌區邊坡上建立起同類植被的生長環境，保證后期邊坡能夠進入生態治理與防護的自我循環。

4.結束語

隨著環境問題的日益突出，水庫灌區邊坡的治理與防護應與時俱進，確保工程與自然和諧相處，通過應用植被混凝土生態護坡技術，不僅可以滿足邊坡常規防護工作要求，還能起到調節生態平衡和打造邊坡景觀效應的作用。