曹靜娟，王夕剛，金家勝

(1.北京金元易生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)股份有限公司;2.北京山地生態(tài)科技研究所)

山區(qū)道路高陡巖石邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法研究

曹靜娟1，王夕剛1，金家勝2

(1.北京金元易生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)股份有限公司;2.北京山地生態(tài)科技研究所)

山區(qū)道路在修建過程中，不可避免會(huì)形成大量高陡硬質(zhì)或風(fēng)化巖石坡面。實(shí)踐證明，常規(guī)邊坡修復(fù)方法應(yīng)用于高陡巖石坡面很難達(dá)到預(yù)期效果。本研究中選取門頭溝區(qū)潭王路沿線近90°硬石質(zhì)坡面，采用種植槽、種植穴技術(shù)，再結(jié)合噴混植生技術(shù)、節(jié)水滴灌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了坡面的快速覆蓋。本研究解決了高陡巖石坡面生態(tài)修復(fù)的技術(shù)難題，對(duì)山區(qū)高陡石質(zhì)坡面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究有重要的指導(dǎo)意義。

高陡巖質(zhì)邊坡;種植槽;種植穴;藤本植物

1 前言

山區(qū)道路在修建過程中會(huì)形成大量裸露的土質(zhì)或石質(zhì)邊坡，導(dǎo)致原有表土層和原生植物群落損毀殆盡，景觀嚴(yán)重破壞，并伴隨著大量的水土流失，給周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。裸露的巖石坡面中，硬質(zhì)穩(wěn)定的坡體會(huì)影響道路的景觀效果，嚴(yán)重風(fēng)化的巖石坡面則會(huì)因?yàn)閴嬄浠蚓植勘浪茐脑斐蛇吰戮植渴Х€(wěn)，發(fā)生碎石滑落事故，對(duì)道路的行車安全產(chǎn)生潛在的威脅。

高陡巖體邊坡采用傳統(tǒng)的邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)，如魚鱗坑、客土噴播、三維網(wǎng)和單一噴混植生技術(shù)，收效甚微。這主要是因?yàn)?(1)巖質(zhì)邊坡的生態(tài)特點(diǎn):巖石邊坡不具備植被賴以生存的土壤和養(yǎng)分條件。(2)巖體坡度大，坡面雨水徑流速度大，在強(qiáng)降雨地區(qū)極易形成沖刷侵蝕。(3)坡面自然生態(tài)條件惡劣。因此，常規(guī)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)在生態(tài)條件如此惡劣的巖石坡體很難奏效。

2 項(xiàng)目區(qū)概況

本研究選取潭王路X004－9路段，完全或強(qiáng)風(fēng)化接近垂直的巖石坡面。邊坡坐標(biāo)位置為N39°55.204'，E116°59.511'，海拔630 m。坡長(zhǎng)195 m，坡高約20～25 m，總面積約為4 800 m2。邊坡巖石節(jié)理裂隙十分發(fā)育，多呈X形發(fā)育，砂巖強(qiáng)度較高，彈性模量大于500 MPa，重度2.6 g/cm3左右，泥強(qiáng)度較低，彈性模量在100 MPa左右，重度2.4 g/cm3左右，區(qū)內(nèi)地層近水平層狀分布，屬穩(wěn)定地基，地基承載力大于300 kPa，地下水位埋深較大，地下水對(duì)邊坡的影響可以不考慮。

3 高陡巖石邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法

3.1 種植槽技術(shù)

種植槽技術(shù)是采用工程措施對(duì)坡體進(jìn)行加固處理。即在對(duì)坡面清理的基礎(chǔ)上，用混凝土錨固鋼筋嵌入巖體，上部澆筑成鋼筋混凝土板，與巖石坡面呈“V”字型，在槽內(nèi)回填種植土及其他基質(zhì)養(yǎng)分，種植灌木及藤本植物，實(shí)現(xiàn)邊坡綠化景觀效果。

項(xiàng)目區(qū)主要施工步驟:(1)對(duì)坡面松散浮石和不穩(wěn)定亂石塊進(jìn)行清理，排除碎石滑塌隱患。(2)在坡面鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)(網(wǎng)孔為6 cm×6 cm，規(guī)格2 m×20 m)，采用2 m錨桿進(jìn)行加固。(3)在巖石坡面上鉆孔50～55 cm深，將成排鋼筋與坡面呈一夾角用混凝土錨固嵌入巖體，上部澆筑成鋼筋混凝土板，與巖石坡面呈“V”字型。(4)在槽內(nèi)加入種植土和基質(zhì)養(yǎng)分(腐殖質(zhì)、粘合劑、保水劑、肥料)，種植酸棗、荊條、紫穗槐和五葉地錦等植物，使坡面達(dá)到綠化。

3.2 種植穴技術(shù)

種植穴技術(shù)是在邊坡上開鑿一定大小、深度和方向的鉆孔，為植物營造生長(zhǎng)環(huán)境。在孔內(nèi)種(栽)植耐瘠薄、抗干旱、耐嚴(yán)寒的植物，使坡面迅速恢復(fù)植被的一種邊坡治理技術(shù)。種植穴作業(yè)設(shè)備占地面積小，施工簡(jiǎn)單，且操作時(shí)遠(yuǎn)離植被，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有植被造成破壞。

在植生槽不能修筑的裸露區(qū)(尤其是低凹處)，采取種植穴技術(shù)。主要措施步驟包括:(1)鉆穴。穴的大小和深度取決于巖石邊坡的風(fēng)化程度及施工工藝及選擇植物的根系特點(diǎn)，項(xiàng)目區(qū)巖石屬于強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)，穴的深度要小于50 cm，鉆孔直徑10～20 cm、深30～50 cm，每平米3個(gè)孔，呈三角形分布。鉆穴的方向與坡面夾角為30°～45°，以便于孔內(nèi)盛接自然降水和人工澆水。(2)種植土與養(yǎng)分基質(zhì)。為保證穴底透氣，在穴底選用2～3 mm的渣石。種植土壤選擇配置好的基土，包括壤土、有機(jī)質(zhì)、復(fù)合肥、保水劑、粘合劑、土壤調(diào)理劑、生物肥等。(3)植物配置。實(shí)踐證明，穴內(nèi)種植爬山虎比平地種植的生長(zhǎng)速度快2～3倍。本項(xiàng)目區(qū)選擇栽植酸棗、凌霄和五葉地錦等植株。

3.3 噴混植生防護(hù)技術(shù)

在巖石坡面不規(guī)則小平臺(tái)或微凹處以及碎石結(jié)構(gòu)松散處，選取噴混植生技術(shù)。噴混植生技術(shù)不僅可以營造一層可供植物生長(zhǎng)且穩(wěn)定性高的人工土壤層，還能在短期內(nèi)防止松散碎石發(fā)生滑落。

3.4 給排水滴灌系統(tǒng)

高陡巖石邊坡植物生存的最大限制因素是缺水，且因其高、陡的地形特點(diǎn)，對(duì)灌溉方式要求較高。在高陡巖石邊坡生態(tài)修復(fù)工程實(shí)踐中，采用了灌溉方式為滴灌系統(tǒng)，因具有水利用率高、工作方便、對(duì)地形和土壤的適應(yīng)能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前高陡邊坡植物灌溉的較好選擇。

在坡頂因地制宜挖一個(gè)或數(shù)個(gè)總蓄水量20 m3的蓄水池，用塑料布或防滲膜密封坑底及其邊緣。用3分PVC管作為支管壓于坑底部，用紗布或制式過濾網(wǎng)扎牢，另一端拉到坡面中部用堵頭封嚴(yán)，再用滲灌帶或自制滲灌管連接，分布于整個(gè)坡面(每平米至少有3～5個(gè)出水點(diǎn))，也可再接支管橫向分布后連接滲灌帶(管)，最后用細(xì)小鐵絲與鉛絲網(wǎng)固定。

4 結(jié)果與結(jié)論

坡面植被經(jīng)過了一個(gè)生長(zhǎng)季的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了坡面的快速覆綠。植被覆蓋率達(dá)到80%，初步構(gòu)建形成了自然景觀和諧、有序演替的生態(tài)系統(tǒng)，形成了良好植被群落。坡面植物種主要有黑麥草、波斯菊、紫花苜蓿、高羊茅、荊條、紫穗槐、山杏、黃櫨、臭椿、酸棗等。

本研究以門頭溝潭王路暴雨災(zāi)后的高陡巖石坡面的修復(fù)作為技術(shù)研究與集成示范開展區(qū)，闡述了高陡巖石邊坡的主要特征，為道路高陡巖石邊坡的技術(shù)對(duì)策提供了依據(jù)，提出了行之有效的解決方案，為高陡巖石邊坡快速綠化技術(shù)創(chuàng)造了一條新的途徑，對(duì)山區(qū)高陡石質(zhì)坡面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)有重要的指導(dǎo)意義。

［1］ 高強(qiáng)，張平倉.巖質(zhì)邊坡植被恢復(fù)技術(shù)的問題與建議［J］.中國水土保持科學(xué)，2008，(6)(增刊):49－51.

［2］ 陳永安，王玲，黃滔，等.攀援植物在高速公路巖石邊坡的應(yīng)用技術(shù)研究［J］.湖南交通科技，2005，31(4):34－37.

［3］ 趙入臻，趙鵬，趙環(huán)金.濟(jì)南破損山體概況及生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究［J］.山東國土資源，2012，28(9):35－36.

［4］ 唐學(xué)山，李雄.園林設(shè)計(jì)［M］.北京:中國林業(yè)出版社，1996.

U416.1

C

1008－3383(2015)10－0067－01

2015－02－11

曹靜娟(1981－)，女，河北保定人，碩士研究生，研究方向:生態(tài)學(xué)。

北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào):Z131100001113009。