俞力軍，陳伯翔，陳超，邱月華，王越，陳林敬，吳孫健

［關(guān)鍵詞］ 高陡邊坡；石質(zhì)邊坡；生態(tài)復(fù)綠

［摘要］ 隨著城市建設(shè)的發(fā)展和礦山開采的不斷增加，出現(xiàn)了越來越多的裸露山體，不僅影響城市和鄉(xiāng)村整體景觀，還造成水土流失、山體滑坡、泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重制約城鄉(xiāng)生態(tài)文明建設(shè)。研究了裸露山體高陡石質(zhì)邊坡的生態(tài)防護(hù)條件，重點(diǎn)介紹了網(wǎng)片式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)和巖棉孔穴式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)，并以修復(fù)江蘇省徐州市宕口花園陡坡為例，詳細(xì)探討了這兩種護(hù)坡技術(shù)的施工工藝和效果。

［中圖分類號］ S157［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ B［文章編號］ 1000－0941（2023）06－0029－04

隨著城市建設(shè)的發(fā)展和礦山開采的不斷增加，出現(xiàn)了越來越多的裸露山體，不僅影響城市和鄉(xiāng)村整體景觀，還造成水土流失、山體滑坡、泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重制約城鄉(xiāng)生態(tài)文明建設(shè)［1］。裸露山體高陡石質(zhì)邊坡臨空面大、卸荷裂隙發(fā)育，致使巖土體的原始均衡狀態(tài)被改變，邊坡失穩(wěn)，尤其是在多種應(yīng)力，如地震、風(fēng)化、強(qiáng)降雨等作用下，極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。近年來，受熱帶風(fēng)暴影響，極端天氣頻繁發(fā)生，加之經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人類工程活動的加劇，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險增大[2]，嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳敭a(chǎn)安全。同時，隨著人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求也越來越高，因此對地質(zhì)環(huán)境的治理十分必要。

目前在高陡石質(zhì)邊坡治理工程中，設(shè)計理念、施工技術(shù)相互之間差異較大，有的存在成本過高、未顧及當(dāng)?shù)刈匀粭l件或最終安全性不夠等問題，隱患較多。針對以巖石為主的高陡邊坡，杭州市園林綠化股份有限公司在傳統(tǒng)治理技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害勘查數(shù)據(jù)（包括自然地理、氣候、水文等，以及腹地狹小、干旱缺水、缺少生長基質(zhì)等實(shí)際條件），充分考慮投資、耗能、穩(wěn)定性等因素，研究生態(tài)復(fù)綠相關(guān)技術(shù)，發(fā)明了網(wǎng)片式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠和巖棉孔穴式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠這兩種邊坡復(fù)綠技術(shù)，將邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了加固表面土體、淺層破碎帶和深層巖體，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，最終重建和恢復(fù)邊坡表面生態(tài)系統(tǒng)的目的[3]。

1網(wǎng)片式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)

1.1特點(diǎn)

網(wǎng)片式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)是以植物網(wǎng)片為基礎(chǔ)，通過進(jìn)一步研究形成的新技術(shù)，已申請發(fā)明專利《一種網(wǎng)片式石質(zhì)山體復(fù)綠裝置》（CN216615897U）。該技術(shù)在山體邊坡的底部設(shè)置多個固定在邊坡上的種植槽，在山體邊坡的中上部設(shè)置一個固定在邊坡上的植物攀爬底網(wǎng)，每個種植槽中固定設(shè)置至少一個植物網(wǎng)片，植物網(wǎng)片的底部與種植槽固定連接，植物網(wǎng)片的上部與植物攀爬底網(wǎng)固定連接。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，可用于坡度較大的高陡巖質(zhì)邊坡。植物攀爬底網(wǎng)固定于高陡邊坡（坡度小于70°）陡立面上，從而建立植物附著的平緩結(jié)構(gòu)，提高植物附著的穩(wěn)定性。②復(fù)綠效果快，施工機(jī)械化程度高、效率高，成本相對低，藤本植物選型豐富，后期養(yǎng)護(hù)容易，可保障植物的成活率，進(jìn)而保證生態(tài)修復(fù)工程的植被覆蓋率。

1.2功能

該技術(shù)的功能主要通過3個功能結(jié)構(gòu)共同作用來實(shí)現(xiàn)：植物網(wǎng)片、生態(tài)綠植、儲水系統(tǒng)。通過三者的相互作用，不僅能夠創(chuàng)造出使藤本植物、草本植物生長的穩(wěn)定邊坡環(huán)境，確保邊坡植被的生長，還能完全覆蓋邊坡，避免風(fēng)吹雨淋的侵蝕，使整個邊坡達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，形成綠蔭邊坡景觀。具體結(jié)構(gòu)見圖1。

（1）植物網(wǎng)片。主要通過植物網(wǎng)片對邊坡石質(zhì)表層形成網(wǎng)狀覆蓋，并在山體內(nèi)部鉆入錨桿對植物網(wǎng)片加以固定，從而對整個邊坡形成連續(xù)支撐，使整個裝置更緊貼坡面，更好地抑制局部巖土體移動，以進(jìn)一步減少坡面可能會發(fā)生的崩塌、風(fēng)化剝落等地質(zhì)災(zāi)害行為，為綠植生長提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。另外，植物攀爬底網(wǎng)為鋼塑網(wǎng)，網(wǎng)結(jié)構(gòu)還能提高整體的抗沖刷性，并能進(jìn)一步通過植物的根系纏繞、穿插等作用固定植物本身，大大提高基巖穩(wěn)定性，減少侵蝕。

（2）生態(tài)綠植。綠色植物是生態(tài)修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵所在。考慮到網(wǎng)片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在該技術(shù)方案中多選擇藤本植物為主要布設(shè)植物，藤本植物的莖較為柔軟且富有韌性，可纏繞于網(wǎng)片上，而后攀石穿縫，最終達(dá)到邊坡復(fù)綠的目的。常用的常綠藤本有飄香藤、三角梅、白花油麻藤、絡(luò)石藤等，落葉藤本有使君子、紅花忍冬、金銀花、南蛇藤、京梨獼猴桃等。

（3）儲水系統(tǒng)。該技術(shù)裝置中增加了種植槽，種植槽內(nèi)部設(shè)置有儲水層，儲水層可將雨水或者灌溉的水儲存起來，緩慢持久地為植物生長提供水分。相應(yīng)地，在邊坡頂部還設(shè)置有截水槽，截水槽可在降雨時起到截流緩沖作用，防止大量雨水對邊坡進(jìn)行急速沖刷而影響植物生長。儲水系統(tǒng)的設(shè)置大大減小了該生態(tài)復(fù)綠技術(shù)在養(yǎng)護(hù)中的難度，增加了裝置整體的連貫性和靈活性，使植物能更好地快速生長、向外延伸，穿插進(jìn)入網(wǎng)片層和基巖部分，使它們更好地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)。

2巖棉孔穴式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)

2.1特點(diǎn)

巖棉孔穴式高陡坡石質(zhì)山體復(fù)綠技術(shù)是以巖棉墊塊為基礎(chǔ)，通過進(jìn)一步研究形成的新技術(shù)，已申請發(fā)明專利《一種巖棉孔穴式石質(zhì)邊坡復(fù)綠裝置》（CN216586596U）。該技術(shù)在邊坡上交替設(shè)置巖棉墊塊和泡棉塊，巖棉墊塊與邊坡通過錨桿錨固，泡棉塊設(shè)置于邊坡上的孔中，巖棉墊塊和泡棉塊上分別設(shè)置有種植孔，在種植孔中種植植物。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)。在原有的錨噴支護(hù)形式中增加泡棉墊塊和巖棉墊塊以形成種植孔，用錨桿將種植孔與邊坡連接成整體。②植物選擇靈活?？筛鶕?jù)項(xiàng)目所處地區(qū)的地域環(huán)境、氣候特點(diǎn)及邊坡防護(hù)要求等，選擇抗逆性強(qiáng)、青綠期長、生長迅速的草本植物，也可適當(dāng)選擇小型灌木，可用多種植物自由搭配，形成的植物群落不僅景觀效果多樣， 俞力軍等：兩種邊坡復(fù)綠技術(shù)在修復(fù)高陡石質(zhì)邊坡中的實(shí)際應(yīng)用還可降低雨水對邊坡的侵蝕作用。③巖棉作為植物栽植基質(zhì)，抗風(fēng)化能力強(qiáng)、施工難度低，且后期養(yǎng)護(hù)管理要求低，是一種優(yōu)秀的植物生長基質(zhì)，較客土具有更為明顯的優(yōu)勢。

2.2功能

該技術(shù)的功能主要通過3個功能結(jié)構(gòu)共同作用來實(shí)現(xiàn)：巖棉墊塊和泡棉塊、生態(tài)綠植、集水灌溉系統(tǒng)。通過三者的相互作用，創(chuàng)造出藤本植物、草本植物與巖質(zhì)邊坡之間的穩(wěn)定環(huán)境，同時集水槽可加速邊坡植被的生長發(fā)育，使植物在邊坡上發(fā)芽、攀爬、生長，形成天然的綠化緩沖帶，而邊坡在綠蔭的遮蔽下不會受到風(fēng)雨侵蝕，整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。具體結(jié)構(gòu)見圖2。

（1）巖棉墊塊和泡棉塊。主要通過在邊坡表面鉆孔后設(shè)置巖棉墊塊和泡棉塊，形成小型種植基，實(shí)現(xiàn)對邊坡的綠化。巖棉墊塊與邊坡通過錨桿錨固，泡棉塊設(shè)置于邊坡上的孔中。錨固使得裝置更好地與邊坡融合，同時起到支撐邊坡的作用，可減少泥土塊和石塊的局部移動，使邊坡環(huán)境更加安全、穩(wěn)定，從而大大減少自然災(zāi)害。

（2）生態(tài)綠植。生態(tài)修復(fù)技術(shù)中，生態(tài)綠植無疑是需要重點(diǎn)考慮的部分。由于該技術(shù)采用孔穴綠化作為基本綠化技術(shù)，因此大多選擇藤本植物、草本植物、小型灌木為主要栽種植物，以適應(yīng)孔穴的生長環(huán)境。常用的草本植物主要有狗牙根、紫花苜蓿、高羊茅、彎葉畫眉草等；常用的常綠藤本主要有飄香藤、三角梅、白花油麻藤、絡(luò)石藤等；常用的落葉藤本主要有使君子、紅花忍冬、金銀花、南蛇藤、京梨獼猴桃等。

（3）集水灌溉系統(tǒng)。該技術(shù)裝置中設(shè)置了集水坡，且配置了集水槽和集水箱，并通過灌溉管將它們連接起來。灌溉管呈“之”字形，其作用是對整個邊坡上的植物進(jìn)行均勻灌溉。通過設(shè)置集水坡和灌溉管，可以將雨水收集起來，在干旱的時候?qū)吰轮参镞M(jìn)行灌溉，方便水資源的循環(huán)利用，更加節(jié)能環(huán)保。集水灌溉系統(tǒng)的設(shè)置有效降低了該生態(tài)復(fù)綠技術(shù)在養(yǎng)護(hù)中的難度，高效率的水土保持會使植物更好地生長，對邊坡小環(huán)境具有穩(wěn)定作用。

3工程實(shí)例

某高陡石質(zhì)邊坡位于江蘇省徐州市，坡腳線長約80 m，坡高約15 m，總體坡角在70°～80°，最大坡度接近90°，坡面陡峭，極不平順，坡表面風(fēng)化程度一般（見圖3）。設(shè)計坡面綠化防護(hù)面積640 m2。

3.1治理目的

圍繞礦地融合發(fā)展，積極創(chuàng)新思路，堅(jiān)持“礦山治理、生態(tài)修復(fù)、土地利用、景觀打造”四位一體，采用技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的工程措施提高陡坡的整體穩(wěn)定性，在不產(chǎn)生重大地質(zhì)災(zāi)害前提下，實(shí)現(xiàn)陡峭巖質(zhì)邊坡的快速生態(tài)復(fù)綠，建立高陡石坡特色生態(tài)景觀治理模式。

3.2設(shè)計原則

（1）在初步地質(zhì)勘查工作的基礎(chǔ)上，遵循“安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保安全、保護(hù)環(huán)境”的設(shè)計原則，編制切實(shí)可行的邊坡治理設(shè)計方案。

（2）邊坡治理設(shè)計方案應(yīng)降低和減少地質(zhì)災(zāi)害隱患，提高邊坡整體穩(wěn)定性，保障后期土地復(fù)墾區(qū)域的安全使用。

（3）邊坡治理設(shè)計方案應(yīng)綜合考慮各方面因素，充分利用現(xiàn)有場地條件，因地制宜，合理布局，為后期工程的運(yùn)行、管理、維修、養(yǎng)護(hù)及觀測提供便利。

（4）全過程貫徹動態(tài)設(shè)計原則，加強(qiáng)施工工程地質(zhì)調(diào)查和監(jiān)測工作，及時掌握現(xiàn)場施工情況，若確認(rèn)原設(shè)計條件有較大變化，則應(yīng)及時調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案。

3.3網(wǎng)片式復(fù)綠技術(shù)施工

3.3.1工藝流程

清理坡面→錨桿孔及排水孔成孔→下錨桿及錨孔灌漿→掛網(wǎng)→固定植物網(wǎng)片→養(yǎng)護(hù)。

3.3.2施工工藝

施工工藝類似石壁掛籠法，鋼塑網(wǎng)錨固后，通過在巖壁上固定意大利絡(luò)石網(wǎng)片實(shí)現(xiàn)坡面綠化。

（1）清理坡面。施工時先按設(shè)計要求削坡，并自上而下清除坡面的松散體。清除后的坡面不得出現(xiàn)大的沖溝或負(fù)坡，局部負(fù)坡可采用生態(tài)袋填平，清除坡面孤石，對不能清除的應(yīng)采取有效的工程措施保證孤石的長期穩(wěn)定性，清理后的坡面應(yīng)平順，便于掛植物網(wǎng)片和植物攀爬底網(wǎng)。

（2）錨桿孔及排水孔成孔。鉆孔直徑50 mm，孔傾角誤差不應(yīng)超過1°；鉆達(dá)設(shè)計深度后，不得立即停鉆，應(yīng)穩(wěn)鉆1～2 min；鉆孔不宜用水鉆打進(jìn)，應(yīng)勻速鉆進(jìn)，嚴(yán)格控制鉆孔速度，以防鉆孔彎曲變形，造成下錨困難。

（3）下錨桿及錨孔灌漿。邊坡錨桿采用HRB400Φ18鋼筋，錨桿長度800 mm，使用前應(yīng)進(jìn)行校直、除銹、除油處理；錨桿入巖500 mm，局部塌陷區(qū)先以植生袋填充，以錨桿固定，錨桿采用梅花形布置。灌漿前應(yīng)高風(fēng)壓清孔；注漿用水泥為普通硅酸鹽水泥；骨料宜采用中細(xì)砂，粒徑不應(yīng)大于2.5 mm，砂中含泥量按照質(zhì)量計不大于3%，使用前應(yīng)過篩；水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，以飲用水為宜；砂漿應(yīng)拌和均勻，一次拌和的砂漿應(yīng)在初凝前用完；漿體材料強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M30；砂漿壓力參考值0.2～0.4 MPa，同時應(yīng)確保漿體密度；注漿管宜與錨桿同時放入孔內(nèi)，注漿管到孔底距離50～100 mm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。

（4）掛網(wǎng)。在坡面上鋪設(shè)植物攀爬底網(wǎng)，植物攀爬底網(wǎng)是鋼塑網(wǎng)，并應(yīng)隨坡面起伏而彎曲，必要時需用墊塊支撐；網(wǎng)與網(wǎng)的搭接長度不小于100 mm，并綁扎牢固。

（5）固定植物網(wǎng)片。掛網(wǎng)后，借助已有錨桿在坡面設(shè)置0.9 m×1.0 m的意大利絡(luò)石網(wǎng)片，水平間距和豎向間距均為10 cm，網(wǎng)片植物根部用巖棉材料包裹并固定。

（6）養(yǎng)護(hù)。①用規(guī)格為14 g/m2的無紡布覆蓋于植被混凝土的表面，為植物種子能夠快速扎根發(fā)芽創(chuàng)造生長條件，灌木區(qū)域則無須覆蓋無紡布。為防止大風(fēng)使植被倒伏，無紡布應(yīng)與斜坡緊密接觸。②后期養(yǎng)護(hù)與管理主要包括植被的水分補(bǔ)給、病蟲害防治和局部修復(fù)等措施。水分補(bǔ)充主要以噴灌的方式進(jìn)行，需要注意的是植物在幼苗生長時期須保持充足的水分以供其抽芽生長。若發(fā)現(xiàn)病蟲害，則須及時防治，否則會導(dǎo)致病蟲害蔓延至整體坡面植物。對于施工、養(yǎng)護(hù)等其他原因造成的植物局部斑禿現(xiàn)象，應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)以保證整體復(fù)綠的美觀。③養(yǎng)護(hù)管理期主要分為幼苗養(yǎng)護(hù)期和生長期養(yǎng)護(hù)期兩個階段，幼苗養(yǎng)護(hù)期大致為坡面施工結(jié)束后的2個月內(nèi)，生長期養(yǎng)護(hù)期則是施工結(jié)束后的第3個月至1 a，具體時間需視植物的種類、數(shù)量而定。

3.4巖棉孔穴式復(fù)綠技術(shù)施工

3.4.1工藝流程

清理坡面→錨桿孔及排水孔成孔→下錨桿及錨孔灌漿→鋪設(shè)巖棉（植物種植）→養(yǎng)護(hù)。

3.4.2施工工藝

利用邊坡巖面本身的凹陷或框格梁，將種植有植物的巖棉和泡棉材料錨固在巖面上?？蓪⒀b有植物的巖棉和泡棉材料直接運(yùn)輸至現(xiàn)場或在現(xiàn)場種植，現(xiàn)場種植的巖棉和泡棉材料可根據(jù)現(xiàn)場巖面情況改變形狀及栽植的植物。

（1）清理坡面。操作步驟同網(wǎng)片式復(fù)綠技術(shù)。

（2）錨桿孔及排水孔成孔。操作步驟同網(wǎng)片式復(fù)綠技術(shù)。

（3）下錨桿及錨孔灌漿。操作步驟同網(wǎng)片式復(fù)綠技術(shù)。

（4）鋪設(shè)巖棉和泡棉材料。掛網(wǎng)前，在坡面設(shè)置60 cm×60 cm×8 cm的巖棉墊塊，巖棉墊塊表面開直徑8～15 cm的孔，種植孔間距大于10 cm，并種植灌木草種。泡棉墊塊與巖棉墊塊交替設(shè)置，相鄰兩塊巖棉塊之間設(shè)置有一個或者多個泡棉塊，泡棉塊尺寸不定，可根據(jù)植物種類進(jìn)行改變。

（5）養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)同網(wǎng)片式復(fù)綠技術(shù)。

4工程實(shí)施效果

山體邊坡在綠化前的情況見圖4，綠化3個月后的效果見圖5。同施工前的裸露邊坡相比，施工3個月后的邊坡植被生長較為茂盛。根據(jù)坡體實(shí)際情況交替使用網(wǎng)片式復(fù)綠和孔穴式巖棉復(fù)綠技術(shù)，保證了藤本植物與草本植物各自獨(dú)立生長，邊坡上的草本植物和藤本植物互不影響，生長繁茂。對邊坡上生長的植物進(jìn)行調(diào)研分析，結(jié)果顯示：植被覆蓋率超過72%，植物種類為15種，大部分為播種的草本植物和藤本植物，除此以外還自然生長了鐵角蕨、薹草、唐松草等當(dāng)?shù)爻Ｒ姷奶俦?、草本植物。這說明該邊坡的生態(tài)環(huán)境適合自然植被生長，加快了植物的自然演替過程，增加了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5結(jié)語

高陡石質(zhì)邊坡生態(tài)復(fù)綠技術(shù)主要運(yùn)用于坡度70°以內(nèi)的較陡邊坡，因該類石質(zhì)邊坡難以提供植物生長的適宜環(huán)境。上述技術(shù)在已有的邊坡防護(hù)技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng)新，解決了工程中的實(shí)際問題，相較于同類型的其他技術(shù)有著更為突出的復(fù)綠效果，能使怪石嶙峋的陡坡快速見綠，對高陡石質(zhì)邊坡的治理具有重要參考價值。

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［作者簡介］ 俞力軍（1970—），男，浙江杭州人，工程師，主要從事森林公園生態(tài)保護(hù)和開發(fā)利用工作；通信作者邱月華（1996—），女，浙江湖州人，工程師，碩士，從事生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究工作。

［收稿日期］ 2022-10-22

（責(zé)任編輯徐素霞）