CN104170627B - 适用于山体的生物锚固防护技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于山体的生物锚固防护技术，利用乔木、半乔木、灌木等结合形成了使坡体稳定加固的“锚杆”，植物根系盘综错节地扎入岩（土）中，利于水土保持和自然环境的恢复，有效起到生物防护作用，而且免去了前期的山体清理等繁杂的工作，随着时间的推移，形成完整的生物防护体系和环境体系；进一步地，辅以植物垫和生物砼技术，获得更好的锚固效果和生态景观效果，最大限度地减少了地灾隐患的形成和聚集；而且，有针对性地选择合适的物种，所有植物均采用种子喷播生长，不使用商品苗木，以确保根系的特性和稳定性；在初期选择物种时，综合考虑了植物自身的营养供给，降低了后期养护费用。

Description

适用于山体的生物锚固防护技术

技术领域

本发明涉及一种防护技术，具体涉及适用于山体的生物锚固防护技术，属于生物防护技术领域。

背景技术

裸露的山体如果不进行合理的治理，则会发生山体滑坡、泥石流等地质灾害。对于地灾治理，最合理的方法应当是以防为主、防治结合，在排除地灾隐患的前提下，恢复自然，回归自然生态环境，这样才能最大限度地减少地灾隐患的再次形成和集聚。现有技术中的绿化和生物防护方法存在初期成本高、后期养护繁琐等诸多问题，亟需解决。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于山体的生物锚固防护技术，有利于水土保持和自然环境的恢复。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

适用于山体的生物锚固防护技术，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、参照本山原山貌及周边类似山貌的植物生长情况，找出适应立地条件的物种；

(2)、将坡体按高程分为若干个层次，每一层次的垂直高度≤15m，喷播植物种子，自下往上各层次种植的植物特性依次为：常绿乔木、落叶乔木为主，灌木为辅；常绿灌木为主，落叶灌木、常绿乔木、落叶乔木为辅；野生植被为主，苜蓿、剪股颖、石竹为辅；所有植物种子中，50％以上的是落叶树种，落叶树种中30％以上是含有根瘤菌的豆科物种；

(3)、浇水施肥，补播补种。

优选地，在粉质岩、泥质页岩的山体区域，采用植物垫技术和生物砼技术，喷播基材覆盖。

前述植物垫技术，是指：聚丙纶无纺布内含植物种子和生长基材，给予生长条件后，基材中的种子从无纺布中长出。

前述生物砼技术，是指：将18％的水泥、3％的黄砂、60％的本山壤土、5％的营养肥、8％的植物纤维(如长3cm稻草，8％)、6％的水、粘胶、保水剂及种子，其中，各百分比均为质量百分含量，上述组分混合搅拌均匀后，机械喷附在岩/土上。

优选地，喷播的基材由：本山培土、农家肥为主的营养肥、植物纤维、粘胶、保水剂、植物种子通过机械搅拌均匀而成。

优选地，在矿渣堆积坡面、坡脚回填压脚的山体区域，喷播内含深根性直生根和发达侧生根乔灌木的基材。

优选地，在挡墙位置，采用植物垫技术，喷播内含木本种子的基材。

优选地，依山体自然设置若干个马道。

前述落叶乔木为大叶女贞、臭椿、刺槐、红榉、五角枫中的一种或多种。

前述灌木为野花椒、火棘、桂花、石楠、扶芳藤、紫穗槐中的一种或多种。

本发明的有益之处在于：本发明的生物锚固防护技术，利用乔木(深直生根和匍匐根系)、半乔木(较深直生根和匍匐根系)、灌木(浅层直生根和匍匐根系)结合形成了使坡体稳定加固的“锚杆”，植物根系盘综错节地扎入岩(土)中，利于水土保持和自然环境的恢复，有效起到生物防护作用，而且免去了前期的山体清理等繁杂的工作，随着时间的推移，形成完整的生物防护体系和环境体系；进一步地，辅以植物垫和生物砼技术，获得更好的锚固效果和生态景观效果，最大限度地减少了地灾隐患的形成和聚集；而且，有针对性地选择合适的物种，所有植物均采用种子喷播生长，不使用商品苗木，以确保根系的特性和稳定性；在初期选择物种时，综合考虑了植物自身的营养供给，降低了后期养护费用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

地灾治理后的环境恢复，主要是依靠常绿或落叶灌木及乔木，在岩面上喷播基材提供种子成长的前期土壤条件，促进植物早期定植，根系发达、生命力强的植物就会想锚杆一样扎根于基材直至岩体缝隙中，吸取必要的养分，不断生长，恢复自然，回归自然生态环境，稳定坡面，长成的植物起到类似锚杆的加固作用，对表层及深表层的山体起到有效的稳定作用。

本实施例的实施地点是无锡市勤新社区，施工前的山体山貌状况如下：山体全部裸露、垂直高度约162m，坡长约300m，局部危岩陡立，主要为石英岩、粉质面岩，表面破碎，节理不发育。

为了改善山体，恢复环境，采用如下步骤：

(1)、根据整治后坡面坡度的数据对应周边野生植物品种，即参照本山原山貌及周边类似山貌的植物生长情况，找出最佳的品种以适应立地条件，注意相生相克，避免人为破坏植物生长和群落氛围，当然，这些植物都是具有生物锚固防护作用的；

(2)、将坡体按高程分为若干个层次(具体可根据实际情况灵活调整)，每个层次的垂直高度不超过15m，坡面自下向上依次为：高大常绿与落叶乔木为主(如大叶女贞、臭椿、刺槐、紅榉、五角枫中的一种或多种)，灌木为辅(如野花椒、火棘、桂花、石楠、扶芳藤、紫穗槐中的一种或多种)；常绿灌木为主，落叶灌木、常绿乔木、落叶乔木为辅；野生植被(狗牙根、佛甲草中的一种或多种)为主，苜蓿、剪股颖、石竹中的一种或多种为辅。需要特别说明的是，在所有植物种子中，50％以上的是落叶树种，落叶树种中30％以上是含有根瘤菌的豆科物种，充分利用了植物自身的营养供给，减少了后续养护时的施肥工艺。最好在坡体上依山体自然设置多个马道，以方便施工。

(3)、分期实施，喷播基材、补种直至植物群落更替(一般是2-3年)，随着时间的延展，风吹落的和鸟类带来的种子会一并形成新的自然群落体系，达到生物锚固防护作用，有效稳定坡体。

上面所说的是施工方案的最基本原则，但是，实际操作时情况要复杂得多，在遵循上述基本原则的前提下，还要根据整治后的坡面情况、地质情况(岩性、走向、节理发育等)及风向、雨水径流、降存雪等情况，结合如下几个原则，对施工方案灵活应变，具体如下：

A、一般来说，山体上的地质复杂，可以分为坚石、次坚石、风化岩、强风化岩、土夹石、贫瘠土多种土壤类型，按照上述顺序，选择的植物从匍匐根系为主、直生根为辅；发展到直生根为主、匍匐根系更为强势的模式；

B、根据走向(正向、反向)、节理(是否发育等地质构造和特性)，选择为全覆盖、半覆盖、景观裸露等直至野外状态的恢复方式；

C、在粉质岩、泥质页岩的山体区域，采用植物垫技术和生物砼技术，喷播基材覆盖；

其中，植物垫技术，是指：聚丙纶无纺布内含植物种子和生长基材，给予生长条件后，基材中的种子从无纺布中长出，该技术在本领域中业已成熟，此处不作赘述。生物砼技术，是指：将18％的水泥、3％的黄砂、60％的本山壤土、5％的营养肥、8％的植物纤维(如长3cm稻草)、6％的水、粘胶、保水剂及种子，各百分比均为质量百分含量，将上述所有的组分混合搅拌均匀后，机械喷附在岩/土上。喷播的基材由：本山培土、农家肥为主的营养肥(总磷含量与土壤相近)、植物纤维、粘胶、保水剂、植物种子通过机械搅拌均匀而成。

D、在矿渣堆积坡面、坡脚回填压脚的山体区域，为了促沉降稳定坡面，在该区域内建0.5-1.2m宽的小马道，减少何在，并且在马道上种植植物垫、喷播基材(内含深根性直生根和发达侧生根乔灌木)；

E、在山体坡脚或马道坡脚处设置了挡墙区域，为避免目视污染、进一步促进坡体稳定，尽量采用植物垫技术，植物垫内含木本种子，一方面使得植物垫受滑压越稳定，另一方面生长的“绿色锚杆”的锚固效果更好；

F、对于截、排水沟，为保持其稳定性、均匀性，永久使用其功能，要做好两个方面的工作：一是水沟的定位要根据坡顶承水面情况和喷播后雨水径流情况设置，遵循雨水经流路线设置钢筋砼沟渠，可明设或暗管铺设管径为20cm左右的PVC管；二是坡面横、纵向水沟上部和外延采用植物垫砌筑，不但起锚杆稳定作用，植物还会在2-3年后遮掩水垢，避免了视觉污染；

另外，对于有景观要求的山体，在清除地灾隐患恢复自然的同时，还可采用植物垫凹处成穴等技术，营造出“观花”、“观果”、“色叶”、“文字”、“图案”等，当然，这些植物都是具有“绿色锚杆”功能的，这些在现有技术中常用到，故此处不再做赘述。

防护效果：

喷播基材3-5天后树种发芽，6-10天后草种逐步发芽，20天后山体逐步变绿，30-60天成坪，木本根系长0.1-0.4米，覆绿率不低于75％(不包括“景观裸露”部分)，树高草低，达到立体绿化效果雏形。

施工一年半后，充分利用植物自身的营养供给，基本实现了免养护，达到了生态恢复效果，覆绿率90％以上(不包括“景观裸露”部分)，木本根系长0.8-2.8米，先期喷植的乔、灌木、藤本攀悬植物与草坪共同营造复绿氛围，并与野生树、草共同生长，此时树木已定植，茂盛成长，植物根系盘结扎入岩土中。

施工两年后，树木长大成荫，野生草木在边坡上生长，植被坪床稳定，木本根系长0.8-4.5米，落叶及动物、昆虫的废弃物为土壤积淀了更多的养份，雨水顺边坡缓缓而下，达到免养护。

施工三年半后，花草成簇，四季常绿，木本根系部分达到5.5米，动物出没，鸟语花香，落叶及枯草等是植被营养层堆积的主体(约占厚度的1/3)，随着时间的推移，坪床逐步“长厚”，能持续补给植物生长所需的营养，完全不需要人工养护，只需考虑防火管理即可。

施工十年后，山体上部一些木本植物达到11米高、胸径15cm，部分根系达到5-12米(回填压脚区域直生根)甚至超过12米，很好地实现了生物锚固防护作用。

目前，植物已与原山貌融为一体，除了施工时留下的马道，森林中人员已难以进入，有效稳定了山体，排除隐患，防止地质灾害的发生，将废弃矿山改造成了风景优美的常绿山体，具有良好的社会效益和推广价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、参照本山原山貌及周边类似山貌的植物生长情况，找出适应立地条件的物种；

（2）、将坡体按高程分为若干个层次，每一层次的垂直高度≤15m，喷播植物种子，自下往上各层次种植的植物特性依次为：常绿乔木、落叶乔木为主，灌木为辅；常绿灌木为主，落叶灌木、常绿乔木、落叶乔木为辅；野生植被为主，苜蓿、剪股颖、石竹为辅；所有植物种子中，50%以上的是落叶树种，落叶树种中30%以上是含有根瘤菌的豆科物种；

（3）、浇水施肥，补播补种；在粉质岩、泥质页岩的山体区域，采用植物垫技术和生物砼技术，喷播基材覆盖，所述植物垫技术，是指：聚丙纶无纺布内含植物种子和生长基材，给予生长条件后，基材中的种子从无纺布中长出，所述生物砼技术，是指：将18%的水泥、3%的黄砂、60%的本山壤土、5%的营养肥、8%的植物纤维、6%的水、粘胶、保水剂及种子，其中，各百分比均为质量百分含量，上述组分混合搅拌均匀后，机械喷附在岩/土上。

2.根据权利要求1所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，喷播的基材由：本山培土、农家肥为主的营养肥、植物纤维、粘胶、保水剂、植物种子通过机械搅拌均匀而成。

3.根据权利要求1所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，在矿渣堆积坡面、坡脚回填压脚的山体区域，喷播内含深根性直生根和发达侧生根乔灌木的基材。

4.根据权利要求1所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，在坡脚设置的挡墙位置，采用植物垫技术，喷播内含木本种子的基材。

5.根据权利要求1所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，依山体自然设置若干个马道。

6.根据权利要求1-5任一项所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，所述落叶乔木为大叶女贞、臭椿、刺槐、红榉、五角枫中的一种或多种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的适用于山体的生物锚固防护方法，其特征在于，所述灌木为野花椒、火棘、桂花、石楠、扶芳藤、紫穗槐中的一种或多种。