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        關(guān)門山水庫溢洪道左岸坡客土噴播設(shè)計

        2010-06-26 13:38:30邵明貴王立明
        黑龍江水利科技 2010年1期
        關(guān)鍵詞:施工

        邵明貴,婁 紅,王立明

        (1.遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院,沈陽 110006;2.遼寧潤中供水有限責(zé)任公司,沈陽 110179)

        1 工程現(xiàn)狀及防護條件

        關(guān)門山水庫溢洪道為直泄陡槽式,位于主壩左岸凹部左側(cè)山崖上,為巖石開挖后修建而成。其中溢洪道左岸岸坡較高,巖石開挖坡度較陡,平均開挖坡度為1∶0.1左右。岸坡山體巖石主要為安山巖,呈暗灰色,結(jié)構(gòu)致密,具流紋構(gòu)造,含長石斑晶,節(jié)理發(fā)育,巖體完整性差。其中含有少量的閃長巖巖脈及閃長玢巖巖脈,結(jié)構(gòu)松散,抗風(fēng)化能力弱,受斷層影響,風(fēng)化深且破碎。

        在除險加固階段從現(xiàn)場實際測繪結(jié)果來看,左岸山體表層為強風(fēng)化巖。從鉆孔資料中,巖芯采取率明顯降低,一般<50%,蓄水后該段處于正常高水位以下,長期處于干濕交替的環(huán)境下,易于風(fēng)化。左岸山體上游發(fā)育4組節(jié)理,從4組節(jié)理結(jié)構(gòu)面的組合來看,較易形成不穩(wěn)定巖塊,因此庫區(qū)迎水側(cè)時有掉塊和小塌方形成,其中在左岸山腰形成一個高度約5 m的楔型節(jié)理破碎帶,呈鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu),強風(fēng)化,并順該破碎帶有滲水流出,該破碎帶在地震、雨水等不良外力作用下,具有崩塌的隱患。因此對左岸山體表部采取必要的加固防護措施。由于關(guān)門山為國家4A級景區(qū),左岸山體的加固既要考慮解決現(xiàn)狀存在的安全隱患,同時又要考慮使處理后的山體生態(tài)美觀。

        2 防護設(shè)計方案

        由于地質(zhì)勘查揭示溢洪道左岸巖石破碎,存在局部崩塌失穩(wěn)現(xiàn)象。如果溢洪道左側(cè)山體坍塌,將會阻礙溢洪道的泄洪,危及大壩的完全,需對溢洪道左側(cè)山體進行必要的加固處理。通過技術(shù)研究對溢洪道左側(cè)山體的加固采用削坡與防護相結(jié)合的處理方案。首先對溢洪道左岸山體進行削坡處理,由于岸坡為強風(fēng)化巖,削坡坡比為1∶0.75;對無法削坡的大塊危巖采用錨桿加固。

        巖石削坡后,裸露面必須進行防護,為防巖石繼續(xù)風(fēng)化,以往的防護措施為噴射混凝土防護,部分工程為了加強美觀噴射彩色混凝土進行防護。無論噴射普通混凝土或者是彩色混凝土都會使巖坡生硬、單調(diào)、呆板,與周圍綠色景觀極不協(xié)調(diào)。尤其是在本工程中,這種護坡在景觀上的缺點更是明顯。

        為了使邊坡的防護措施即達到防護功能又滿足生態(tài)美化的作用,對邊坡防護采用客土噴播的綠化技術(shù)。

        3 客土噴播技術(shù)

        3.1 基本原理

        客土噴播技術(shù)是將客土、纖維、侵蝕防止劑、長效緩釋性肥料和種子等按一定比例配合,加入專用設(shè)備中充分混合攪拌后,通過空氣壓縮機噴射到坡面上形成所需要的生育基礎(chǔ)。對裂隙發(fā)育的硬巖坡面、軟巖坡面、砂地、貧瘠地、酸性及堿性土壤等植物生長困難地區(qū),該技術(shù)形成的耐侵蝕性生育基礎(chǔ)使邊坡盡快恢復(fù)草本群落成為可能,從而達到防護及綠化邊坡的目的。

        3.2 客土噴播的材料要求

        種子:選擇抗性好、適應(yīng)性強、耐瘠薄、耐旱的優(yōu)良灌木及草本植物混播,如鄉(xiāng)土喬木、灌木、草種子。

        客土材料:以天然有機質(zhì)土壤改良材料為主體,混入含各種對植物生長有益的有機質(zhì)及無機質(zhì)材料。

        營養(yǎng)材料:采用高效化學(xué)合成肥料及緩效肥料,提供植物生長不同時期所需營養(yǎng)。

        穩(wěn)定劑:采用木質(zhì)纖維,增加混合料強度及孔隙率,使噴播層穩(wěn)定性增強。

        黏結(jié)劑:采用高分子聚合物及天然植物加工而成,使噴播材料在其作用下相互緊密連接形成一定厚度的噴播層,并與坡面的表面黏結(jié)在一起而不下滑流失,形成良好的團粒結(jié)構(gòu)。

        水:普通植物生長所需水分,要求采用無污染水。

        3.3 客土噴播技術(shù)的適用條件

        泥狀客土噴播非常適用于風(fēng)化巖、土壤比較少的軟巖及土壤硬度較高的土質(zhì)坡面。能夠在這些綠化比較困難的坡面,通過添加營養(yǎng)土,創(chuàng)造植物生長條件,達到綠化的目的??屯羾姴ヅc一般的噴播最明顯的區(qū)別在于,它可以在土壤比較貧瘠、高硬度的坡面上進行綠化施工。偏陡的坡面,可與掛網(wǎng)、菱形及拱形骨架防護相結(jié)合。既增加了邊坡穩(wěn)定性又可以達到綠化的目的。與其它防護方法如漿砌護坡比較,具有安全和經(jīng)濟特性,效果是其它方法無法比擬的。

        4 本項目客土噴播的應(yīng)用

        4.1 材料組成

        種子:本地區(qū)植被種類很多,根據(jù)本項目邊坡的巖質(zhì)、土質(zhì)情況、氣候情況、綠化要求選擇了狗牙根、百喜草、柱花草、知鳳草等;

        客土材料:當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)耕植土。

        肥料:微生物菌體,N、P、K,微量元素合成肥料。

        營養(yǎng)材料:生長激素,pH值為6.0~7.0,飽和容重為0.5~0.6 t/m3。

        穩(wěn)定劑:木質(zhì)纖維。

        黏結(jié)劑:高分子聚合物。

        水:普通的澆灌用水。

        4.2 主要施工設(shè)備

        主要設(shè)備:客土噴播機、輸送管、普通卡車、抽水泵、自動震動篩。

        4.3 技術(shù)特點和優(yōu)點

        將處理加工過的樹皮、纖維、養(yǎng)生材料、植物種子與少量的當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)土混合,添加營養(yǎng)劑、黏結(jié)劑和土壤穩(wěn)定劑制成客土,借助噴播機均勻噴于巖面上。由于生長基礎(chǔ)是由有機物、各種土壤改良材料、化肥等構(gòu)成,所以它具有優(yōu)良的對植物生長最重要的保水、保肥及透氣性。在本工程局部山體較高,無法削坡的陡坡段,先使用格子梁及噴錨方法使邊坡穩(wěn)定,然后再使用本方法進行綠化。客土的應(yīng)用,為灌木和樹木的根系提供了良好的生長基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)草、灌、喬合理的植物群落配比,達到建成后邊坡植被與自然植被融為一體的效果,抑制山體風(fēng)化。由于生長基礎(chǔ)混合料中有黏合劑,且通過空壓噴覆于坡面,形成具有一定強度及厚度的面層結(jié)構(gòu),加之植物發(fā)芽及初期生長快,很快將表面覆蓋,能在短期內(nèi)發(fā)揮植物的防雨水侵蝕效果。灌木根系可扎入巖石縫隙,在固土護坡效果上,起到比草本植物更可靠的作用,與噴射混凝土漿或掛網(wǎng)噴射混凝土漿相比較,有明顯的經(jīng)濟效益和生態(tài)美觀性。應(yīng)用客土噴播技術(shù),防護綠化工程水土保持好、經(jīng)濟性好、使用壽命長、機械化程度高、施工干擾小、美觀自然且不需要養(yǎng)護。

        4.4 施工順序及注重事項

        1)施工順序:

        邊坡開挖→明、暗排水施工→邊坡剛性骨架防護→邊坡表面清理、修飾→邊坡巖、土質(zhì)酸堿度檢測→酸堿性巖、土的中和處理→客土材料的預(yù)備→設(shè)備調(diào)試→生產(chǎn)→檢驗噴播效果→調(diào)整后規(guī)模生產(chǎn)。

        2)注重事項:

        施工時注重天氣的變化,大雨前禁止施工,以防忽然降雨造成沖刷破壞;施工最好選在雨季施工,減少澆水澆灌的施工投入;注重高空作業(yè)的安全生產(chǎn)工作,做到安全生產(chǎn)措施到位。

        本工程客土噴播結(jié)構(gòu)如圖1。

        圖1 客土噴播結(jié)構(gòu)圖

        5 結(jié)語

        以往對于石質(zhì)的挖方邊坡,由于缺乏植物生長的基礎(chǔ),無法綠化??屯羾姴t很好地解決了這些難題,為建設(shè)生態(tài)綠色工程創(chuàng)造了條件。希望本工程巖質(zhì)邊坡綠化防護的經(jīng)驗?zāi)転橐院蟮墓こ涕_挖邊坡的生態(tài)修復(fù)提供一些幫助。

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