劉義中,王銘志
(長(zhǎng)沙縣水利工程建設(shè)中心,湖南 長(zhǎng)沙 410100)
白石洞水庫(kù)至金井水廠管線工程是白石洞水庫(kù)建設(shè)開發(fā)利用的主要配套工程,為金井水廠的主要水源之一,惠及長(zhǎng)沙縣整個(gè)北部和東部鄉(xiāng)鎮(zhèn),同時(shí)作為縣城備用水源。本管線工程隧洞段總長(zhǎng)1.28 km,隧洞段線路為庫(kù)中凸岸至胡家洞出口,兩次轉(zhuǎn)彎成型。管線設(shè)計(jì)流量0.3 m3/s,按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201-2014)及《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252-2017),確定管線工程工程等別為IV 等,工程規(guī)模為?。á瘢┬?。
根據(jù)庫(kù)內(nèi)現(xiàn)狀地形狀況,結(jié)合右岸分水嶺到金丼水廠的管路敷設(shè)條件,輸水隧洞進(jìn)口選擇庫(kù)中一凸岸處,河床岸邊階地高程107.00~110.00 m,下游側(cè)即為一沖溝,沖溝內(nèi)高程109.00~119.00 m。該凸岸地貌有利于邊坡開口線盡快收斂,減少開挖工程量,且兩側(cè)厚度滿足隧洞進(jìn)口最小圍巖厚度,同時(shí)也滿足減少淤積或渣污聚集,適宜選址作為隧洞進(jìn)洞(取水口)位置。
下游側(cè)沖溝不會(huì)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)生淤積影響,同時(shí)隧洞出口至渣場(chǎng)的施工道路大部分均可與至隧洞進(jìn)口的永久道路結(jié)合,可利用現(xiàn)有部分路線路基,總體交通工程開挖量少,且距離東風(fēng)路最近,減少投資。
進(jìn)水口底板設(shè)計(jì)高程110.00 m,為減少開挖,隧洞進(jìn)口選擇在強(qiáng)風(fēng)化中下部巖層進(jìn)洞。整個(gè)邊坡高約60 m。一級(jí)邊坡馬道高程為120.00 m,位于弱風(fēng)化中下部,永久開挖坡比為1∶0.75。二級(jí)邊坡馬道高程為130.00 m,位于弱風(fēng)化中上部,永久開挖坡比為1∶1。三級(jí)邊坡馬道高程為142.00 m,即管理平臺(tái)高程,位于強(qiáng)風(fēng)化中下部,永久開挖坡比為1∶1。四級(jí)邊坡馬道高程為152.00 m,位于強(qiáng)風(fēng)化巖體,永久開挖坡比為1∶1.25。五級(jí)邊坡馬道高程為162.00 m,位于強(qiáng)風(fēng)化巖體,永久開挖坡比為1∶1.5。六級(jí)邊坡高度小于10 m,位于殘坡堆積體上,永久開挖坡比為1∶1.5,見(jiàn)圖1。
圖1 邊坡分級(jí)示意圖
本工程近期設(shè)計(jì)蓄水水位127.00 m(黃海高程),進(jìn)水口142.00 m 管理平臺(tái)邊坡以下大部分為水下邊坡。邊坡基本為巖質(zhì),設(shè)計(jì)開挖坡比大于地質(zhì)提供的永久坡比。因此坡面防護(hù)設(shè)計(jì)采用錨桿掛單層鋼筋網(wǎng)噴射混凝土,系統(tǒng)錨桿長(zhǎng)度6~9 m,間排距2.5 m,梅花型布置;噴混凝土厚度100 mm,噴射混凝士強(qiáng)度等級(jí)C20,掛網(wǎng)鋼筋Φ6@200,見(jiàn)圖2。
圖2 邊坡主要防護(hù)措施示意圖
坡面采用系統(tǒng)排水孔,梅花型布置,孔、排距2.5 m,孔徑50 mm,孔深5 m。
對(duì)于142.00 m 高程以上邊坡,除設(shè)置系統(tǒng)排水孔外,還在馬道上設(shè)置排水溝,排水溝尺寸200 mm×200 mm,集水匯至142.00 m 平臺(tái)內(nèi)側(cè)排水溝,排至庫(kù)內(nèi)。
坡頂開口線外圍2 m 處設(shè)置城項(xiàng)截水溝,采用梯形斷面,底寬500 mm,集水導(dǎo)入庫(kù)內(nèi)。
本項(xiàng)目初設(shè)及技施圖設(shè)計(jì)階段,經(jīng)錨桿注漿和掛網(wǎng)噴射混凝土后能夠安全穩(wěn)定,未對(duì)坡面永久復(fù)綠進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。
按照現(xiàn)有關(guān)于臨時(shí)用林用地批復(fù)的后續(xù)要求,對(duì)臨時(shí)占用的林地使用期滿后,要及時(shí)采用“適地適林”的人工措施,恢復(fù)林業(yè)生產(chǎn)條件或復(fù)原原狀地貌,確保永久邊坡與周邊自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
本次坡面復(fù)綠的任務(wù),主要表現(xiàn)在人造鋼框土箱爬藤植物種植和蘆葦叢包間隔堆栽的分層搭配工藝。按照破面實(shí)際狀況,全坡面擬采用單桿藤長(zhǎng)不小于3 m 的爬山虎(或者葛根藤)約5 000 株、土包直徑不小于1 m 的蘆葦叢包45 叢。
1)方案編制遇難點(diǎn)
現(xiàn)狀邊坡嚴(yán)格按照經(jīng)批準(zhǔn)的技施設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行了硬化處理,包括各級(jí)馬道高程、平臺(tái)分級(jí)、邊坡坡比、錨桿注漿與噴射混凝土厚度等均與技施設(shè)計(jì)文件一致。全坡面已均勻覆蓋厚度不少于100 mm 的C20強(qiáng)度硬質(zhì)混凝土,不透水、全封閉,基礎(chǔ)坡面不具備給各類植物提供可以萌生發(fā)育的土壤和水分,復(fù)綠植物栽種的基礎(chǔ)條件基本缺失。復(fù)綠方案的編制必須另辟蹊徑,充分發(fā)揮人工培植土箱的優(yōu)勢(shì),靈活設(shè)置,合理布局。
2)植物品種選取需考慮養(yǎng)分及水分供給的局限性
邊坡坡面朝向正南稍偏東,夏季日曬時(shí)間長(zhǎng)、基礎(chǔ)保水能力差;馬道平臺(tái)同樣已經(jīng)被混凝土全覆蓋,不具備植物自然生長(zhǎng)的條件。復(fù)綠植物品種選取時(shí),優(yōu)先考慮環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、日常維養(yǎng)簡(jiǎn)易、耐旱易活的品種,坡面重點(diǎn)考慮爬藤,馬道平臺(tái)則推薦土包蘆葦叢直接堆栽。經(jīng)仔細(xì)分析對(duì)比,結(jié)合植物生長(zhǎng)適應(yīng)特征,坡面爬藤最終選取本地改良后的爬山虎和葛根藤條種苗混栽,比例隨機(jī);各級(jí)馬道直接堆載蘆葦叢包。
3)復(fù)綠栽種實(shí)施作業(yè)的條件受限
由于邊坡永久支護(hù)已經(jīng)于2019 年4 月全部完成作業(yè),臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)等防護(hù)設(shè)施均已全部拆除,復(fù)綠作業(yè)需要單獨(dú)組織安全防護(hù)體系,加大了安全事故風(fēng)險(xiǎn)。另外,各類垂直運(yùn)輸?shù)牟牧希ㄍ亮?、坡面鋼絲網(wǎng)等),要求嚴(yán)格考慮輪式吊車的作業(yè)半徑、吊高和吊重,位置狹小,空間受限,給復(fù)綠作業(yè)的組織帶來(lái)一定難度。
1)施工準(zhǔn)備
按照計(jì)劃數(shù)量清單,提前1 天將要栽種的苗木從基地挖好打包。苗木要求選取桿徑粗壯、無(wú)明顯病害、根系發(fā)達(dá)的單株,根蔸土包緊密、水分適中,在第二天上午8 時(shí)前專車運(yùn)至作業(yè)面附近,背陽(yáng)擺放,同時(shí)做好保濕措施。
在坡面最高處,設(shè)置養(yǎng)護(hù)水箱,水源從丁家溪抽提。養(yǎng)護(hù)形式采用簡(jiǎn)易軟管滴灌,總閥與分層支閥人工啟閉,科學(xué)靈活控制用水量,提高苗木成活率。
2)排水溝取土填埋
每級(jí)馬道平臺(tái),靠?jī)?nèi)側(cè)均設(shè)有排水邊溝。經(jīng)與總設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人溝通后,同意將邊溝填埋種植土,鋪設(shè)草皮后形成草溝排水,同時(shí)給爬藤提供種植土層,利于植物生長(zhǎng)。土溝填埋時(shí),要嚴(yán)格控制填埋深度,草溝溝深不能小于100 mm,且要有平順縱坡,原設(shè)計(jì)排水組織總體不改變。
3)土箱制作及安裝
利用Ⅱ40×40 鋼方通作為主框、Ⅱ20×20 鋼方通作為輔助撐架,焊接土箱。側(cè)板輔助撐架間隔約400 mm、底板撐架間隔約200 mm。單個(gè)土箱外圍尺寸為1600 mm×400 mm×600 mm(長(zhǎng)×寬×深),內(nèi)側(cè)固定20 mm 厚杉木板,底面鉆Φ14 排水孔,間隔500 mm,梅花形布置。
制作好的土箱,利用預(yù)留的四角耳板,打M16×150 mm 膨脹螺栓固定在硬質(zhì)坡面。土箱在水平方向連續(xù)安裝,豎向每級(jí)坡面設(shè)置兩道土箱。安裝完的土箱內(nèi),填滿種植土,施肥待用。
4)爬藤鋼絲網(wǎng)輔助敷設(shè)
為了利于爬藤藤曼發(fā)展,在現(xiàn)狀硬質(zhì)坡面敷設(shè)人工輔助鋼絲網(wǎng)。采用2 mm 鍍鋅帶刺鋼絲作為基材,纏繞編制,形成1 m 見(jiàn)方的網(wǎng)格,利用水泥鋼釘固定在斜坡混凝土表面,牢固美觀即可。
5)植物栽種
爬藤栽種:坡面爬藤栽種分土箱栽種和土溝栽種。將剪取的爬山虎枝條插入土中15~20 cm,扦插后埋土壓實(shí)。枝條長(zhǎng)度2.5~3.0 m,每株間隔約50 cm。
蘆葦栽種:將打好土包的蘆葦叢,直接吊運(yùn)至馬道平臺(tái),靠排水溝內(nèi)側(cè)堆載,間隔4~5 m。
6)養(yǎng)護(hù)及病害防治
●灑水養(yǎng)護(hù):利用坡頂水箱(提前預(yù)設(shè),容積控制在15 m3,采用水泵提水灌入),人工軟管分級(jí)灑水養(yǎng)護(hù)。一般控制在每3 天澆水一次,雨后停澆2~3 天,原則是土不干不澆水。
●追肥:藤曼和蘆葦生長(zhǎng)的時(shí)候?qū)τ陴B(yǎng)分有一定需求,苗株種植時(shí)給它施加足夠的基肥,到后期生長(zhǎng)的時(shí)候,要每個(gè)月施肥1~2 次,加快枝葉生長(zhǎng),增強(qiáng)復(fù)綠效果。
●?。ㄏx)害防治:爬山虎的病害有白粉病、葉斑病。白粉病可以用藥劑治療,葉斑病要及時(shí)換土防治,及時(shí)噴藥。注意藥劑的交替使用,以免病菌產(chǎn)生抗藥性。蘆葦蟲害主要是蚜蟲,一般用40%氧化樂(lè)果800~1 500 倍液噴殺。?。ㄏx)害防治時(shí),要以單一優(yōu)勢(shì)病蟲害為對(duì)象,掌握植物發(fā)育關(guān)鍵期、分析病蟲防治的有利時(shí)機(jī),集中用藥,兼治其他。遵循“取長(zhǎng)補(bǔ)短、提高效果”的總體原則,減少重復(fù)防治和用藥,提高整體防治效果。
輸水隧洞進(jìn)口硬質(zhì)混凝土邊坡復(fù)綠,自2019 年12 月12 號(hào)開始實(shí)施方案編制,至2021 年2 月23 號(hào)全部完成復(fù)綠施工,總用時(shí)約72 天,比原預(yù)計(jì)的100天提前完成了任務(wù)。經(jīng)過(guò)縣自然資源局、行政執(zhí)法局、建設(shè)單位、鎮(zhèn)村協(xié)調(diào)組等部門組織的聯(lián)合驗(yàn)收,認(rèn)為本項(xiàng)目硬質(zhì)邊坡復(fù)綠工程方案完善、組織合理、效果明顯、投資可控,同意通過(guò)復(fù)綠驗(yàn)收。
1)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)該完善復(fù)林復(fù)綠技術(shù)措施
根據(jù)《中華人民共和國(guó)森林法》、《中華人民共和國(guó)森林法實(shí)施條例》、《湖南省林業(yè)條例》等現(xiàn)行法律法規(guī)有關(guān)規(guī)定,各項(xiàng)建設(shè)工程應(yīng)當(dāng)不占或者少占林地;必須占用或者征用林地的,辦理臨時(shí)占用林地許可證,最長(zhǎng)不得超過(guò)2 年,期滿后,占用責(zé)任人必須對(duì)該林地進(jìn)行復(fù)綠。項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)和技施設(shè)計(jì)階段,要同時(shí)完善占地期滿后的復(fù)林復(fù)綠方案設(shè)計(jì),同時(shí)足額編制預(yù)算。
2)編制復(fù)綠方案不能破壞原狀坡面防護(hù)的穩(wěn)定
本項(xiàng)目隧洞進(jìn)口邊坡,既屬于開挖邊坡,又屬于水庫(kù)邊坡,對(duì)于取水塔建筑基礎(chǔ)和庫(kù)區(qū)蓄水安全運(yùn)行,有極其重要的作用。編制復(fù)綠方案時(shí),在確保邊坡現(xiàn)狀防護(hù)措施不被破壞改變的情況下,綜合各種不利因素,科學(xué)規(guī)劃。措施實(shí)施和植物栽種輔助設(shè)備安裝時(shí),不能破壞和改變坡面整體防護(hù)安全體系和排水組織體系,原有錨桿鋼筋網(wǎng)、排水等,功能均不得削弱或取消,必須滿足安全運(yùn)行的設(shè)計(jì)要求。
3)重視和加強(qiáng)復(fù)綠措施的綜合作用
邊坡復(fù)綠和各種植物栽種在一定程度上也是邊坡穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)輔助措施,可以減弱混凝土受光照強(qiáng)度和紫外線輻射的影響,延緩光照和輻射造成的表面風(fēng)化破損,對(duì)混凝土表面形成有效的生態(tài)保護(hù)。同時(shí),植物根系的發(fā)展深入裂隙,也在一定程度上能夠穩(wěn)定強(qiáng)風(fēng)化巖石邊坡的局部穩(wěn)定性,有利而無(wú)害。
4)復(fù)綠種苗選取要特別考慮后期維護(hù)的屬地特性
輸水工程驗(yàn)收交付后,邊坡植物基本會(huì)處于少人管護(hù)或難以管護(hù)的狀況。種苗選取首要考慮的品種,務(wù)必具備耐寒耐旱、抗病害、易生長(zhǎng)的綜合特性,使其能適應(yīng)環(huán)境氣候、快速覆蓋坡面,滿足復(fù)林復(fù)綠的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
5)重視和加強(qiáng)后續(xù)病蟲害防治
以往的復(fù)林復(fù)綠工程,或多或少存在“重種植、輕養(yǎng)護(hù)”的現(xiàn)象。要想提高苗木成活率、強(qiáng)化復(fù)綠效果,必須從后期的病蟲害防治上下功夫。發(fā)揮綜合防治優(yōu)點(diǎn),提高防治效果,以“預(yù)防為主、綜合防治”為原則,合理運(yùn)用栽培、化學(xué)、生物、物理的方法及其它有效的生態(tài)學(xué)手段,把病蟲害控制在最低程度以不致造成危害,形成穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境,使其發(fā)揮最大的生態(tài)環(huán)境效益。