CN105297745A - 一种高陡边坡生态修复技术的防护方法 - Google Patents

一种高陡边坡生态修复技术的防护方法 Download PDF

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孙钟野
张伟强
李红莲
赵红
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Abstract

一种适于高陡边坡生态修复技术的防护方法。其特征在于,依次按照下列步骤完成:1)整理坡面,并对边坡进行测量;2)对高陡边坡进行打锚杆并注浆支护;3)安装纵横支撑绳,并在坡面上铺挂格栅网;4)在格栅网上铺挂钢丝绳网;5)安装角刚支架,且角钢与锚杆之间焊接固定;6)格宾网和营养土工布分层铺设;7)喷播基层植被混凝土;8)在基层植被混凝土喷播营养基质;9)在营养基质上喷播顶层植被混凝土;10)在顶层植被混凝土上设立独立种植槽栽植实生苗;11)养护与管理。本发明能够有效解决坡度大于60°边坡生态修复问题,修复生态环境,为解决高陡边坡生态修复和边坡稳定提供了一个新方法。

Description

一种高陡边坡生态修复技术的防护方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高陡边坡的生态修复技术的防护方法,具体的说是坡度大于60°的高陡边坡的生态修复技术的施工方法。
背景技术
[0002] 20世纪60年代以来,全球变化、生物多样性丧失、资源枯竭以及生态破坏和环境污染等已严重威胁人类社会的生存和发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,整治与修复退化的生态系统,重建可持续的人工生态系统,成为当今人类面临的重要任务。随着中国改革开放的不断深入和经济的持续发展,各种开发和建设都在膨胀式进行,凡在山体或高坡附近进行的各种开发和建设(包括旅游开发、道路铺设等)都会产生同样的问题,即高陡边坡生态和植被系统遭到破坏,破坏了生态环境的和谐,容易产生水土流失、生态失衡、景观破坏等负面效应。生态环境是人类社会经济可持续发展的基础,在我国创建环境友好型社会的大环境下,社会环境意识逐步增强,如何有效地修复高陡边坡的绿色生态环境,已引起人们的高度重视,以恢复生态系统和土地的功能。
[0003]目前国内针对高陡边坡所进行的生态修复方法主要有客土喷播技术、高次团粒喷播技术等方法。客土喷播技术机理,是将植物生长的基础一土壤与有机基材、高分子粘合剂、保水剂、肥料和种子等,按照一定比例混合,喷播到坡面上,形成适宜植物生长的土壤层,通过种子发芽、生长来对边坡进行修复。高次团粒喷播技术主要是将植物种子、种植土、团粒剂、营养基质、复合胶、植物纤维、水等材料按照一定比例混合后,喷播到已经挂网的坡体上,喷播完成后需要通过植物完成对高陡边坡的覆盖。通常客土喷播与高次团粒技术选用的是根系发达的植物种子如火炬树、紫穗槐等,待植物种子发芽生长后,原本已经遭到破坏的山体,被这些深根性植物的枝叶覆盖,从而达到视觉上的生态恢复。但是,由于这些植物在很多区域不是乡土树种、也不是进行生态恢复坡体的原有树种,所以植被覆盖完成后会产生特别突兀的感觉。特别是作为外来树种的火炬树,由于根系过于发达和特殊的生长习性,导致火炬树下土壤层寸草不生,对乡土植物形成了严重的侵害。另外,客土喷播、高次团粒技术对高陡边坡进行生态修复时具有局限性,只能通过种子发芽生长的方式对裸露高陡边坡进行植物覆盖,无法采用当地实生苗进行生态恢复。
发明内容
[0004] 本发明目的是提供一种高陡边坡的生态修复技术的防护方法,通过对锚杆、角钢的焊接和植被混凝土技术的应用,使得边坡挂网、植被混凝土、角钢框架和锚杆成为一个稳固而相互连接的整体,并通过实生苗根系生长解决生态修复与边坡稳定问题,具有优良的抑制水土流失,稳定边坡,生态环保,美化景观的功效。
[0005] 本发明采用的技术方案是:
1)整理坡面,并对边坡进行测量;
2)对边坡进行打锚杆并注浆支护; 3)安装纵横支撑绳,并在坡面上铺挂格栅网;
4)在格栅网上铺挂钢丝绳网;
5)安装角钢支架,且角钢与锚杆之间焊接固定;
6)格宾网和营养土工布分层铺设;
7)喷播基层植被混凝土 ;
8)在基层植被混凝土喷播营养基质;
9)在营养基质上喷播顶层植被混凝土 ;
10)在顶层植被混凝土上设立独立种植槽栽植实生苗;
11)养护与管理。
[0006] 所述的基层植被混凝土为种植土、水泥、有机质、长效复合肥、添加剂、营养基质;各组分质量比:种植土 60〜90%,水泥5%〜20%,有机质3〜8%,长效复合肥5〜10%,添加剂1.5〜3.5%,营养基质5〜15% ;喷播厚度为8〜12cm。
[0007] 所述的顶层植被混凝土为种植土、水泥、有机质、长效复合肥、添加剂、营养基质;各组分质量比:种植土 60〜90%,水泥3%〜12%,有机质5〜10%,长效复合肥5〜10%,添加剂1.5〜3.5%,营养基质5〜15% ;喷播厚度为3〜6cm。
[0008] 所述的营养基质为草炭土、高吸水树脂、有机质、长效复合肥、碱性中和剂;各组成质量比:草炭土 60〜85%,高吸水树脂2〜8%,有机质6〜15%,长效复合肥10%〜15%,碱性中和剂0〜2.5%,喷播厚度为15〜18cm。
[0009] 所述的添加剂为宜昌绿野环保工程有限责任公司生产。
[0010] 所述的有机质由原料发酵所得,原料包括但不限于花生壳、秸杆、稻壳中的一种或几种;所述的高吸水树脂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾与聚丙烯酸铵中的一种或几种;碱性中和剂为硫酸亚铁、石膏、磷石膏中的一种或几种。
[0011] 所述的间距为1.2〜2m,成矩形结构排列。
[0012] 所述的格栅网的网孔为5mmX5mm、丝径为2mm〜2.5mm,具体为锻招锌网;在格栅网的上面铺设钢丝绳网,钢丝绳网的规格网孔为30mmX30mm、丝径为7.5mm〜8mm,具体为镀铝锌网。
[0013] 所述的格栅网从坡面上方向下方铺挂,格栅网要贴近坡面,格栅网间以及格栅网与支撑绳间用扎丝扎结;钢丝绳网从上向下铺设并缝合,缝合绳为钢绳,每张钢丝绳网均用一根缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行紧固链接。
[0014] 所述的角钢与锚杆之间焊接固定:先焊接纵向受力点的锚杆;然后在锚杆和已焊接好的纵向角钢上焊接角钢段,并与地面呈45° — 60° ;最后焊接横向角钢。
[0015] 所述的纵向角钢横间距为锚杆横向间距的1/2〜3/4,横向角钢间距为40〜60cmo
[0016] 所述的格宾网和营养土工布分层铺设:用格宾网对整个边坡进行分层处理,且格宾网与横向角钢外沿、钢丝绳网用铁丝固定;用营养土工布护住格宾网内壁,营养土工布固定时与格宾网同时进行。
[0017] 所述的格宾网网孔为60mmX 80mm、丝径为2mm〜4mm,具体为锻招锌钢丝网篱。
[0018] 所述的顶层植被混凝土经过2〜8h初凝后,利用小铁铲或小镐头挖掘植物栽植穴,栽植穴为圆柱型,规格为直径10〜20cm、深度5〜15cm,将带有营养钵或土球的植物,嵌入安装式栽植入穴,并压填到位。
[0019] 本发明的有效效果为:1、在做好边坡防护功能的同时,解决了坡度和土层问题,为栽植常绿植被提供了可靠的生长空间;常绿植物经过两年时间的生长,根系将扎进高陡边坡内,形成根系对山体的锚固和加筋作用,达到真正的生态护坡效果;2、效果显著:采用实生苗形式对高陡边坡进行修复,一般半年内就能取到良好的植被修复绿化效果,两三年内达到最佳,并能保持永久的植物自然演替功能,成为一个自然的景观生态效果;3、生态环保:在材料的生产、施工后期生长的多个环节,均无对环境和资源的二次破坏现象;4、具有优良的控制水土流失,稳定边坡,维护生态的功效。
具体实施方式
[0020] 结合青岛市崎山区崎山路改造工程进一步详细阐述,崎山路改造;地点:青岛市崂山区崂山路A段边坡;面积:2688m2 ;坡度:65° ;pH值:9.85。
[0021] 具体是按照如下步骤依次进行:
清除高陡边坡表面的危石、松石、浮石,浮根、草本植物以及废弃物;并使用测绘仪对坡面做详细的数据测绘,坡底和坡顶之间的区域测量时采用长梯子进行辅助,尽可能增加测量点的数量。
[0022] 按设计要求对高陡边坡进行打锚杆并注浆支护,锚杆间距为1.5m,成矩形结构排列。
[0023] 利用锚杆,安装纵横支撑绳后,从上向下铺挂规格为网孔5mmX5mm、丝径为2mm的格栅网,格栅网间以及格栅网与支撑绳间用丝径1.5mm的扎丝进行扎结。
[0024] 在格栅网上面由上向下铺设规格为网孔30mmX 30mm、丝径为8mm的钢丝绳网并缝合,缝合绳为丝径7.5mm钢绳,每张钢丝绳网均用一根缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行紧固链接。
[0025] 采用30mmX30mmX6000mm角钢进行锚杆焊接,先焊接纵向受力点的锚杆,使得角钢纵向固定在山坡面,并与纵向各锚杆紧密焊接在一起,纵向角钢之间的横向距离0.75m ;纵向角钢焊接好后,将切割好的30mmX30mmX200mm角钢段与地面呈60°夹角;焊接横向角钢时,先焊接下方角钢再逐渐向上焊接,形成台阶式布局,为上层角钢的焊接提供平台。横向角钢之间的间距为50cm。
[0026] 纵向角钢和横向角钢焊接到位后,结合锚杆位置,用规格为格宾网网孔为60mmX80mm、丝径为4mm的格宾网对整个边坡进行分层处理,每一层格宾网都与横向角钢外沿、钢丝绳网用铁丝牢牢固定在一起;用200g营养土工布护住格宾网内壁,营养土工布固定时与格宾网同时进行。为了增加喷播层整体稳定和边界自然衔接,焊接层在坡顶向山顶方向延伸2m,在坡底向道路方向延伸lm。
[0027] 营养土工布的作用是在防止土壤流失的基础上阻止植物根系穿越,植物一侧生长遇到阻力时,植物为了克服阻力会减缓该侧根系生长或并用加厚根系表皮组织的方式来形成陆生根,促使植物根系生长发达并在岩石层面深扎,从而达到根系生态防护的效果。
[0028] 采用空压机喷播植被混凝土,每平方米植被混凝土的各组分质量比为:种植土63如,水泥10.5 Kg,有机质7.3 Kg,长效复合肥6.3 Kg,添加剂1.8 Kg,营养基质10.5 Kg;各组分的质量百分比为:种植土 63.4%,水泥10.6%,有机质7.3%,长效复合肥6.3%,添加剂
1.8%,营养基质10.6%。喷播厚度为12cm。
[0029] 采用空压机在基层植被混凝土上面喷播营养基质,每平方米营养基质的各组分质量比为:草炭土 68Kg,聚丙烯酰胺2.3 Kg,有机质11.3 Kg,长效复合肥13.6 Kg,硫酸亚铁
0.6 Kg ;各组分质量比为:草炭土 71%,聚丙烯酰胺2.4%,有机质11.8%,长效复合肥14.2%,硫酸亚铁0.63%。喷播厚度为16cm。
[0030] 采用空压机在营养基质层上喷播植被混凝土,每平方米植被混凝土的各组分质量比为:种植土 63Kg,水泥5.3 Kg,有机质8.9 Kg,长效复合肥6.3 Kg,添加剂1.8 Kg,营养基质10.5 Kg ;各组分的质量百分比为:种植土 65.8%,水泥5.5%,有机质9.3%,长效复合肥
6.6%,添加剂1.9%,营养基质11%。喷播厚度为3cm。
[0031] 其中步骤7、8、9中的有机质是原料采用传统工艺发酵制的,原料包括但不限于花生壳、稻杆、稻壳中的一种或几种。
[0032] 顶层植被混凝土经过6h初凝后,利用小铁铲或小镐头挖掘植物栽植穴,栽植穴为圆柱型,规格为直径12cm、深度6cm,将带有营养钵或土球的植物,嵌入安装式栽植入穴,并压填到位。
[0033] 苗木栽植到位后,要少量多次浇水养护,确保整个山体坡面保持一定的湿润度;在苗木出现木质化及根系大量形成以后,每次浇水应浇足,并进行必要的病虫害防治。

Claims (14)

1.一种高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于:包括以下步骤: 1)整理坡面,并对边坡进行测量; 2)对边坡进行打锚杆并注浆支护; 3)安装纵横支撑绳,并在坡面上铺挂格栅网; 4)在格栅网上铺挂钢丝绳网; 5)安装角钢支架,且角钢与锚杆之间焊接固定; 6)格宾网和营养土工布分层铺设; 7)喷播基层植被混凝土 ; 8)在基层植被混凝土喷播营养基质; 9)在营养基质上喷播顶层植被混凝土 ; 10)在顶层植被混凝土上设立独立种植槽栽植实生苗; 11)养护与管理。
2.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的基层植被混凝土为种植土、水泥、有机质、长效复合肥、添加剂、营养基质;各组分质量比:种植土 60〜90%,水泥5%〜20%,有机质3〜8%,长效复合肥5〜10%,添加剂L 5〜3.5%,营养基质5〜15% ;喷播厚度为8〜12cm。
3.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的顶层植被混凝土为种植土、水泥、有机质、长效复合肥、添加剂、营养基质;各组分质量比:种植土 60〜90%,水泥3%〜12%,有机质5〜10%,长效复合肥5〜10%,添加剂L 5〜3.5%,营养基质5〜15% ;喷播厚度为3〜6cm。
4.根据权利要求1、2或3所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的营养基质为草炭土、高吸水树脂、有机质、长效复合肥、碱性中和剂;各组成质量比:草炭土 60〜85%,高吸水树脂2〜8%,有机质6〜15%,长效复合肥10%〜15%,碱性中和剂0〜2.5%,喷播厚度为15〜18cm。
5.根据权利要求2或3所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的添加剂为宜昌绿野环保工程有限责任公司生产。
6.根据权利要求2、3或4所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的有机质由原料发酵所得,原料包括但不限于花生壳、秸杆、稻壳中的一种或几种;所述的高吸水树脂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾与聚丙烯酸铵中的一种或几种;碱性中和剂为硫酸亚铁、石膏、磷石膏中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的锚杆间距为1.2〜2m,成矩形结构排列。
8.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的格栅网网孔为5mmX5mm、丝径为2mm〜2.5mm,具体为锻招锌网;在格栅网的上面铺设钢丝绳网,钢丝绳网网孔为30mmX 30mm、丝径为7.5mm〜8mm,具体为镀铝锌网。
9.根据权利要求1或8所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的格栅网从坡面上方向下方铺挂,格栅网要贴近坡面,格栅网间以及格栅网与支撑绳间用扎丝扎结;钢丝绳网从上向下铺设并缝合,缝合绳为钢绳,每张钢丝绳网均用一根缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行紧固链接。
10.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的角钢与锚杆之间焊接固定:先焊接纵向受力点的锚杆;然后在锚杆和已焊接好的纵向角钢上焊接角钢段,并与地面呈45° — 60° ;最后焊接横向角钢。
11.根据权利要求10所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的纵向角钢横间距为锚杆横向间距的1/2〜3/4,横向角钢间距为40〜60cm。
12.根据权利要求1、9、10或11所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的格宾网和营养土工布分层铺设:用格宾网对整个边坡分层处理,且格宾网与横向角钢外沿、钢丝绳网用铁丝固定;用营养土工布护住格宾网内壁,营养土工布固定时与格宾网同时进行。
13.根据权利要求12所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的格宾网网孔为60mmX 80mm、丝径为2mm〜4mm,具体为锻招锌钢丝网篱。
14.根据权利要求1所述的高陡边坡的生态修复技术的防护方法,其特征在于,所述的设立独立种植槽栽植实生苗:顶层植被混凝土经过2〜8h初凝后,利用小铁铲或小镐头挖掘植物栽植穴,栽植穴为圆柱型,规格为直径10〜20cm、深度5〜15cm,将带有营养钵或土球的实生苗,嵌入安装式栽植入穴,并压填到位。
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