CN111576453A - 坡面锚钉挂网及使用其的裸露岩体生态修复方法 - Google Patents

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20Securing of slopes or inclines
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    • E02D5/74Means for anchoring structural elements or bulkheads

Abstract

本发明提供一种坡面锚钉挂网,包括若干个锚钉和若干片挂网,所述锚钉包括主杆和自所述主杆一端弯折延伸的弯钩,所述挂网包括阵列分布的若干挂孔,所述锚钉的弯钩通过贯穿所述挂孔支撑所述挂网分布于坡面,相邻的两片所述挂网通过重叠绑扎连接。本发明还提供一种使用坡面锚钉挂网的裸露岩体生态修复方法。本发明通过喷播机将生态修复材料喷播在山体表面,并采用铁丝网、锚钉固定、等工程手段将植被层与岩面较好的结合起来,弥补了原有技术的缺点充分保证了生物多样性,对裸露岩体进行生态修复,填补了裸露岩体的生态恢复和生态重建的技术空缺,具有较好的生态环境效益和社会效益。

Description

坡面锚钉挂网及使用其的裸露岩体生态修复方法
【技术领域】
本发明涉及坡面生态修复,具体涉及一种坡面锚钉挂网及使用其的裸露岩体生态修复方法。
【背景技术】
我国山体面积占有国土面积的比重很大,在众多山体之中仍然有大量的裸露岩体,严重影响着当地的生态环境。这些山体岩体裸露,景观极差,土壤贫瘠,有机质含量低,石砾含量高,保水保墒能力差,易受干旱危害,植物生存环境极差,因此生态修复存在很大的难度。而现有传统的治理方法主要集中于边坡的稳定和安全,以工程措施为主,有的也考虑了植被方法,但是没有系统的、综合的以恢复生态学理论为基础进行全面整体规划。而裸露山体的生态修复是一项系统的、综合的过程,涉及到地质、水文、气象、环境、矿山、林业等多方面因素,科技含量非常高,同时,由于山体周围生态极度脆弱,措施稍有不利,容易造成二次生态破坏。
目前我国针对裸露岩体的生态修复技术还是以客土喷播为主,其技术还停留在于上世纪70年代。就目前情况来看原有客土喷播技术适应范围差、修复效果差、难以修复高陡边坡、其工艺配比落后导致后期植物生长缺乏生物多样性、修复几年以后生态出现退化现象,难以融入周边自然体系。
因此,实有必要提供针对当前问题对裸露岩体进行生态修复技术研发,对裸露岩体进行人为干预修复以达到生态修复和生态重建的目的。
【发明内容】
本发明需要提供一种解决上述技术问题的坡面锚钉挂网及使用其的裸露岩体生态修复方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
本发明提供一种坡面锚钉挂网,包括若干个锚钉和若干片挂网,所述锚钉包括主杆和自所述主杆一端弯折延伸的弯钩,所述挂网包括阵列分布的若干挂孔,所述锚钉的弯钩通过贯穿所述挂孔支撑所述挂网分布于坡面,相邻的两片所述挂网通过重叠绑扎连接。
优选的,所述锚钉采用φ12螺纹钢切割而成,长度为50cm,所述主杆的长度为40cm,所述弯钩的长度为10cm。
优选的,所述挂网采用直径1.8mm、孔口5cm×5cm的高镀锌棱形铁丝网,相邻网片横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm。
本发明还提供一种使用坡面锚钉挂网的裸露岩体生态修复方法,包括如下步骤:
S1,坡面清理;
S2,锚固挂网;
S3,安装挡泥板;
S4,喷固作业;
S5,覆盖保墒;
S6,自控养护。
优选的,在步骤S1中,对坡面进行削坡并人工整平。
优选的,在步骤S2中,锚钉保持垂直坡面打设,在已打设的锚钉上挂网,相邻网片横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm,以使客土基质在坡面形成一个持久的整体板块,岩石边坡挂网锚固是在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长活动在坡面形成茂密的植被覆盖层、在表土层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减少孔隙水压力和土体自重力,从而大幅度提高边坡稳定性和抗冲刷能力。
优选的,在步骤S3中,边坡削坡后坡度在70°左右,为防止坡度过大喷播过程中浆液流失,保证喷播厚度及均匀性,须在锚钉上架设一层挡板,挡板材质为1cm厚的木工板,架设前用切割机将其切割为长120cm,宽8cm的长条,然后在锚钉上横向满坡架设。
优选的,在步骤S4中,喷播施工时将处理好的种子与黄土、有机肥、植物纤维、粘合剂混合材料按设计比例经专用喷播机搅拌均匀,通过喷播软管喷撒在坡面,由于基质水分丧失会造成基质厚度不够,一般要求喷射厚度为10~15cm,为了保证喷播效果,采用专用喷播机一次喷播成型,喷播机出口压力不低于2.2Mpa,最大射程不小于70m,最大扬程不低于150m;喷播前在施工区域范围内预埋测量喷播厚度的测量杆,每级边坡设置2~3个;测量杆由Φ12螺纹钢制作而成,杆长50cm,喷油漆喷播前安装,测量杆深入坡面10cm,在外漏的测量杆10~15cm处,喷有红颜色的油漆,15~20cm处,喷有黄颜色的油漆,作为喷播厚度检验的标志,并安装牢固。
优选的,在步骤S5中,在喷播过的区域覆盖上稻草帘保温保墒,稻草帘宽1m,长20m,稻草帘具有耐热、耐寒、经济实用等特点,能够有效起到遮光、降温、保湿、防暴雨、抗风尘以及减轻病虫害传播作用,覆盖保墒后可减少因强降水造成的对种子的冲刷,并起到保温保湿的作用,以促进植物的生长。
优选的,在步骤S6中,由于选用当地气候土壤条件的植物,植物成活后自然条件适宜的情况下一般不需要人工养护管理,但遇到高温季节必须浇水养护,保持土壤湿润,开始每天早晨浇水一次,后期随植物的生长状况可逐渐减少浇水次数,并根据降水情况调整。
本发明通过对植物种子遴选、植物纤维、生态修复基材的整合,填补了裸露岩体的生态恢复和生态重建的技术空缺,具有较好的生态环境效益和社会效益。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1为本发明锚钉的结构图;
图2为图1所示锚钉的放大图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图1和图2,对本发明具体实施例进行阐述。
如图1-2所示,本发明提供一种坡面锚钉挂网,包括若干个锚钉1和若干片挂网2,所述锚钉1包括主杆11和自所述主杆11一端弯折延伸的弯钩12。
所述挂网2包括阵列分布的若干挂孔(图未视),所述锚钉1的弯钩通过贯穿所述挂孔支撑所述挂网2分布于坡面,相邻的两片所述挂网2通过重叠绑扎连接。
所述锚钉1采用φ12螺纹钢切割而成,长度为50cm,所述主杆11的长度为40cm,所述弯钩12的长度为10cm。
所述挂网2采用直径1.8mm、孔口5cm×5cm的高镀锌棱形铁丝网,相邻所述挂网2横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm。
本发明还提供一种使用坡面锚钉挂网的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,坡面清理;对坡面进行削坡并人工整平。
S2,锚固挂网;
锚钉保持垂直坡面打设,在已打设的锚钉上挂网,相邻网片横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm,以使客土基质在坡面形成一个持久的整体板块,岩石边坡挂网锚固是在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长活动在坡面形成茂密的植被覆盖层、在表土层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减少孔隙水压力和土体自重力,从而大幅度提高边坡稳定性和抗冲刷能力。
锚钉长度根据岩石破损情况而定,在实施例中,坡面为硬质岩边坡,所述锚钉采用φ12螺纹钢切割而成,长度为50cm,所述主杆的长度为40cm,所述弯钩的长度为10cm。
S3,安装挡泥板;
边坡削坡后坡度在70°左右,为防止坡度过大喷播过程中浆液流失,保证喷播厚度及均匀性,须在锚钉上架设一层挡板,挡板材质为1cm厚的木工板,架设前用切割机将其切割为长120cm,宽8cm的长条,然后在锚钉上横向满坡架设。
S4,喷固作业;
喷播施工时将处理好的种子与黄土、有机肥、植物纤维、粘合剂混合材料按设计比例经专用喷播机搅拌均匀,通过喷播软管喷撒在坡面,由于基质水分丧失会造成基质厚度不够,一般要求喷射厚度为10~15cm,为了保证喷播效果,采用专用喷播机一次喷播成型,喷播机出口压力不低于2.2Mpa,最大射程不小于70m,最大扬程不低于150m;喷播前在施工区域范围内预埋测量喷播厚度的测量杆,每级边坡设置2~3个;测量杆由Φ12螺纹钢制作而成,杆长50cm,喷油漆喷播前安装,测量杆深入坡面10cm,在外漏的测量杆10~15cm处,喷有红颜色的油漆,15~20cm处,喷有黄颜色的油漆,作为喷播厚度检验的标志,并安装牢固。
S5,覆盖保墒;
在喷播过的区域覆盖上稻草帘保温保墒,稻草帘宽1m,长20m,稻草帘具有耐热、耐寒、经济实用等特点,能够有效起到遮光、降温、保湿、防暴雨、抗风尘以及减轻病虫害传播作用,覆盖保墒后可减少因强降水造成的对种子的冲刷,并起到保温保湿的作用,以促进植物的生长。
S6,自控养护。
由于选用当地气候土壤条件的植物,植物成活后自然条件适宜的情况下一般不需要人工养护管理,但遇到高温季节必须浇水养护,保持土壤湿润,开始每天早晨浇水一次,后期随植物的生长状况可逐渐减少浇水次数,并根据降水情况调整。
本发明适用于高陡裸岩边坡,同样适用于坡度较缓区域。在本实施例中,坡削坡后坡度在70°左右。
本发明通过喷播机将生态修复材料喷播在山体表面,并采用铁丝网、锚钉固定、等工程手段将植被层与岩面较好的结合起来。这样就在高陡边坡表面形成了土壤层。
在高陡边坡坡面,喷固形成的人工土壤既要具备土壤的一般特性,又要含有更丰富的营养物质,具有良好的持水性、透气性、坡面附着性和稳定性,使其既能保水保肥、透气、透水,适于植物生长,又能有效抵抗水蚀和风蚀,抑制水土流失。因此,喷播浆液中各成分的组成和配比是高陡裸岩边坡生态修复技术中最基本、最关键的一环。喷播浆液的基质主要由种植土、水、种子、粘合剂、保水剂、植物纤维、生物有机肥等组成。通过不同的成分配比能起到保证植被长期生长所需的养分平衡和水分平衡的作用。
生态修复材料采用植物(秸秆)纤维、植物合成胶凝剂、矿石钙化物等为基础材料,并添加有机质、氮磷钾营养剂、生物菌群、保水剂、遴选和培育的植物种子等。其中有机质是优先为植物提供养分和产生植物根系生长空间的基础材料,一般采用酒糟、锯末、秸干纤维等;氮磷钾营养素是为植物生长提供长期效力的营养元素,采用有机肥、物肥、化学复合肥等;保水剂是水分丰裕时吸收水分,天气干燥时为植物提供水分。这样就为植被在岩质边坡上的生长营造了条件。
针对现场的土壤情况、坡度、岩石裂隙、岩石硬度、植物选择及立地条件的不同,可以采用不同的生态修复材料。根据山体立地条件和绿化治理的原则,可以将山体划分为高陡区、较陡区和平缓区3个类型。高陡区指山体上部的坡度级属于险坡的区域,既难以攀登,又无泥土存在,复绿难度极大;山体下部的区域,坡度级属急坡,该区泥土稀缺,回土困难,复绿难度也相对较大。较陡区石砾含量高,保水、保墒能力差,易受干旱危害,但便于挖穴和回土,只要种植适宜,养护得当,复绿成功率较高,也是生态修改的主要区域。平缓区由于坡度较小,在上部留有较多的泥土,在下部石砾较多,坡度在10~30°之间,位于山体的上部或下部,施工方便,如采取较为精细经营措施,可获得较高的生态效果。
根据岩体立地情况,采用本技术可以得到有效的处理,而遴选植物是治理的关键。裸露岩体生态修复的植物物种一般应具备以下特点:耐干旱贫瘠,适应性强;根系发达,能够固持土壤,涵养水分;生命力强,管理粗放;生长迅速,分枝稠密;树冠浓密,落叶丰富,易于分解。应遵循乡土化和地带性原则、物种多样性原则、根系发达原则、生态位原理、乔灌草及深根和浅根植物相结合原则、互利共生的原则等。首先,对高陡区应选择覆盖面积广,多年生,附着力强,对环境适应性强,耐干旱,对栽植要求不高,易繁殖易成活,成本低廉的爬行类植物。故本区以种植爬墙虎、葛藤、常青藤等为宜。较陡区可以考虑选择乔、灌、草相结合的方式进行绿化。要求该类植物耐干旱、萌蘖性、耐瘠薄、易繁殖、易成活。草本植物应为多年生。条件允许,可以选择一些景观或用材树种。要既能照顾季节的差异,又能基本满足绿化美化的要求。适宜本区种植的树种有夹竹桃、紫穗槐、构树、刺柏、马尾松等。平缓区面积较小,高差不大,既可以采用草坪或藤蔓覆盖方式进行绿化,也可以种植耐干旱瘠薄的小乔木或灌木。条件允许,可选择一些景观植物。因此,该区以种植高羊茅、黑麦草、小蜡、苎麻、爬墙虎、葛藤、常青藤等为好。其次,喷固厚度也应该根据不同的立地情况决定。山体水平面低部进行覆土绿化,覆土厚度至少高达35cm以上,采取全面喷洒生命力顽强的黑麦草草籽和耐贫瘠的千年桐种子,在平面上加种矮灌类和速生的乔木树种,如胡枝子、山杜英、紫花泡桐等树种,使其能够达到迅速绿化的目的。在岩石面的绿化,喷固厚度至少高达20cm,主要采取下攀上垂的绿化措施,即在下坡边缘处和上坡边缘处种植葛藤、爬山虎、常春藤等藤本植物。
本发明通过对植物种子遴选、植物纤维、生态修复基材的整合,填补了裸露岩体的生态恢复和生态重建的技术空缺,具有较好的生态环境效益和社会效益。
以上的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种坡面锚钉挂网,其特征在于,包括若干个锚钉和若干片挂网,所述锚钉包括主杆和自所述主杆一端弯折延伸的弯钩,所述挂网包括阵列分布的若干挂孔,所述锚钉的弯钩通过贯穿所述挂孔支撑所述挂网分布于坡面,相邻的两片所述挂网通过重叠绑扎连接。
2.根据权利要求1所述的坡面锚钉挂网,其特征在于,所述锚钉采用φ12螺纹钢切割而成,长度为50cm,所述主杆的长度为40cm,所述弯钩的长度为10cm。
3.根据权利要求1所述的坡面锚钉挂网,其特征在于,所述挂网采用直径1.8mm、孔口5cm×5cm的高镀锌棱形铁丝网,相邻所述挂网横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm。
4.一种使用坡面锚钉挂网的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,坡面清理;
S2,锚固挂网;
S3,安装挡泥板;
S4,喷固作业;
S5,覆盖保墒;
S6,自控养护。
5.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S1中,对坡面进行削坡并人工整平。
6.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S2中,锚钉保持垂直坡面打设,在已打设的锚钉上挂网,相邻网片横向搭接宽度10cm,纵向搭接宽度15cm,以使客土基质在坡面形成一个持久的整体板块,岩石边坡挂网锚固是在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长活动在坡面形成茂密的植被覆盖层、在表土层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减少孔隙水压力和土体自重力,从而大幅度提高边坡稳定性和抗冲刷能力。
7.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S3中,边坡削坡后坡度在70°左右,为防止坡度过大喷播过程中浆液流失,保证喷播厚度及均匀性,须在锚钉上架设一层挡板,挡板材质为1cm厚的木工板,架设前用切割机将其切割为长120cm,宽8cm的长条,然后在锚钉上横向满坡架设。
8.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S4中,喷播施工时将处理好的种子与黄土、有机肥、植物纤维、粘合剂混合材料按设计比例经专用喷播机搅拌均匀,通过喷播软管喷撒在坡面,由于基质水分丧失会造成基质厚度不够,一般要求喷射厚度为10~15cm,为了保证喷播效果,采用专用喷播机一次喷播成型,喷播机出口压力不低于2.2Mpa,最大射程不小于70m,最大扬程不低于150m;喷播前在施工区域范围内预埋测量喷播厚度的测量杆,每级边坡设置2~3个;测量杆由Φ12螺纹钢制作而成,杆长50cm,喷油漆喷播前安装,测量杆深入坡面10cm,在外漏的测量杆10~15cm处,喷有红颜色的油漆,15~20cm处,喷有黄颜色的油漆,作为喷播厚度检验的标志,并安装牢固。
9.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S5中,在喷播过的区域覆盖上稻草帘保温保墒,稻草帘宽1m,长20m,稻草帘具有耐热、耐寒、经济实用等特点,能够有效起到遮光、降温、保湿、防暴雨、抗风尘以及减轻病虫害传播作用,覆盖保墒后可减少因强降水造成的对种子的冲刷,并起到保温保湿的作用,以促进植物的生长。
10.根据权利要求4所述的使用其的裸露岩体生态修复方法,其特征在于,在步骤S6中,由于选用当地气候土壤条件的植物,植物成活后自然条件适宜的情况下一般不需要人工养护管理,但遇到高温季节必须浇水养护,保持土壤湿润,开始每天早晨浇水一次,后期随植物的生长状况可逐渐减少浇水次数,并根据降水情况调整。
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