岩石边坡快速生态修复技术.doc

我国的道路等基础设施建设，发展十分迅速，尤其是最近几年的高速公路建设和采石场的生态修复，更是成绩斐然。然而，高速公路建设与矿（石）开采是以破坏生态环境为代价的一项现代化工程，其开挖路堑、填筑路堤，都导致原生植被破坏、动物栖息地破坏、水土侵蚀、出现了大量石质边坡和裸露山体等一系列生态环境问题，因此恢复和重建高速公路边坡及路侧两旁的自然生态植被势在必行。随着人们环保意识的日益增强，要求对大量裸露的岩石边坡给以植被恢复。但岩石边坡通常不具备植被赖以生长的土壤条件和养分条件，并且坡度一般都较大，雨水极易冲刷坡面，故岩石边坡的生态防护成为高速公路建设中的研究热点和施工难点。对石质边坡的防护，以前通常采用单纯的工程技术，如浆砌块石、干切片石、喷射砼等，由于施工复杂、造价昂贵而且影响公路两侧的环境和生态景观已逐渐地被淘汰。目前，在发达国家和地区，已普遍采用生物防护及生物与工程措施相结合的生态防护技术。在处理石质边坡的各生物防护技术中，植被恢复效果最为明显，并且近两年发展最快的是喷混植生技术。一、喷混植生技术的发展1、基本概念喷混植生技术是以工程力学和生物学理论为依据，利用客土掺混粘结剂和锚杆加固铁丝网技术，运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上，形成近10㎝厚度的具有连续空隙的硬化体，种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷，从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科于一体的综合环保技术，其核心是通过成孔物质的合理配置，在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育，而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，使建植层固、液、气三相物质基于平衡。喷混植生技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能的完美结合，是环境保护和国土绿化工程的一大突破。2、喷混材料的选择喷混材料是喷混植生技术的关键，是国内外研究的核心。北京金元易生态工程技术中心组织专家并联合深圳万信达、贵州高速、浙大草原所、北京路域等友好单位经过多年研究与开发，在喷混基材的选择与配比有较成熟技术。喷混材料的选择包括土壤、有机质、肥料、保水材料、粘结剂、pH缓冲剂等选择和配比，乔、灌、草种的选择与配比以及挂网和锚杆材料的选配。现简述如下：（1）土壤是营造植物长期生长提供养分储存养分的基础材料，常因地制宜，选择就近的壤土和砂壤土，但因其肥力不够，所以往往与园土或肥土以适当比例配合使用。土壤要保持干燥，过筛，去除粗的颗粒和杂质后用于喷播。（2）有机质是为植物提供养分和根系生长空间的基础材料，有泥炭、锯末、秸秆、糠壳等。其中，泥炭以其独特的轻质、持水、透气和富含有机质而成为最佳选择，它可以蓄水保水，防止板结，改善土壤物理性质，保持肥效的持久。（3）肥料旨在为植物生长提供充足营养，通常采用化学复合肥、尿素、长效氮肥和生物肥。（4）保水材料（保水剂）是为了在水分丰裕时吸收水分，在植被层中形成“储水库”，待天气干燥时为植物提供水分的高分子材料。因为喷混植生建植层厚度通常较薄，且岩体面为不透水层面，使得植物种子的发芽和生长对气候相当敏感，稍一干旱植物便凋萎死亡，所以加入保水材料是岩面上植物得以正常生长发育的关键。（5）粘结剂在于其胶结作用使喷混基质与岩面粘结和喷混基质硬化，从而避免雨水等对种植基质造成侵蚀、冲刷，防止水土流失。在岩石边坡生态防护中最常用的粘结剂是运用高分子材料。除此之外，还有425#硅酸盐水泥，也有人使用有机粘结材料。（6）pH缓冲剂是为了营造植物良好生长的适宜pH，因为硅酸盐水泥呈强碱性，不利于种子生根、发芽和生长，所以常加入一定量的酸性中和因子，作为缓冲剂调节喷混基质的pH值。一般磷酸、过磷酸钙等可作为这类pH缓冲剂。（7）植物种子的选择及配置应考虑气候适应性、土壤适应性、抗旱抗逆性、抗侵蚀冲刷、抗污吸污、易粗放管理等各种因素和要求。在满足护坡的同时还需考虑园林景观绿化，这既要植物快速生长覆盖，又要兼顾植物多样性、立体化。在具体操作中，应该以地带性植被、乡土植物为基调，适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物，构建乔、灌、草自然群落的主体生态模式。（8）挂网及锚杆材料的选配旨在加固喷混基材，减少雨水对喷混基材的冲刷，防止喷混基底垮塌，在低缓岩石边坡可不用锚杆挂网。所用的网一般是镀锌铁丝网网幅规格2.0×20m=40㎡，网眼Φ4～5㎝，网平行对接不搭接。而所使用的锚杆通常为罗纹钢，埋入锚孔，沙浆灌注固定。二、保水剂、黏合剂的喷混植生技术应用效果及实例分析喷混植生技术是当前工程创伤的石质边坡生态修复技术的最新模式，保水与黏结材料能使植物快速生长覆盖，从而在短时间内达到绿化美化整体景观，保持水土、恢复植被的目的。但是，作为一项崭新技术，还认识不多，在我国