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        速藤屏生態(tài)修復(fù)技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用研究

        2022-07-01 06:03:34向小葵阮道紅劉運國賈宏平阮力特
        城市道橋與防洪 2022年4期
        關(guān)鍵詞:效果生態(tài)

        曾 煒,李 峰,向小葵,阮道紅,劉運國,賈宏平,阮力特

        (1.武鋼綠色城市建設(shè)發(fā)展有限公司,湖北 宜昌 443000;2.宜昌市建筑規(guī)劃設(shè)計院,湖北 宜昌 443000;3.宜昌大地園林工程有限公司,湖北 宜昌 443000)

        1 工程概況

        宜昌市峽州大道(柏臨河路至先鋒路)市政工程起點為柏臨河路,終點為猇亭區(qū)先鋒路,道路全長10.1 km,設(shè)計為城市快速路,雙向六車道,城市快速路由市區(qū)向郊外輻射,是宜昌市“四縱五橫”快速路網(wǎng)的重要干線,是宜昌市新區(qū)重點建設(shè)項目。

        隨著城市道路向外的快速延伸,峽州大道在開挖過程中形成了大量裸露的山體邊坡,主要為紅砂巖和膠板巖,及部分噴漿防護斷面,大部分坡率陡于1∶0.5,為高陡巖質(zhì)邊坡,坡面質(zhì)地堅硬、植物根系難于扎入,綠化基材難于附著在坡表,常規(guī)的基材噴播技術(shù)綠化效果不易長久保持。對于后河大橋附近山體坡表有裂隙的段落,采取了噴漿防護措施,但這類邊坡的生態(tài)修復(fù)更是困難重重。生態(tài)修復(fù)在城市干道建設(shè)中扮演著越來越重要的角色,對由于建設(shè)形成的大量山體邊坡、噴漿坡面、護面墻及擋墻構(gòu)造物如何采取有效的生態(tài)保護措施是工程設(shè)計師急待破解的難題。

        2 技術(shù)方案比較與選擇

        業(yè)主與設(shè)計部門對峽州大道邊坡生態(tài)修復(fù)十分重視,進行了多次現(xiàn)場考察與研討。峽州大道紅砂巖邊坡質(zhì)地沒有膠板巖和噴漿坡面堅硬,坡度比較緩,根據(jù)現(xiàn)場條件適宜采用噴播植草技術(shù)。膠板巖及噴漿防護段由于坡比較陡、質(zhì)地堅硬,如采用基材噴播植物根須不易扎入坡面,噴播基質(zhì)與坡面不易附著在一起,極易被雨水沖刷破壞,效果難于保證。而傳統(tǒng)的爬壁藤方案生態(tài)修復(fù)效果又十分緩慢。速藤屏[1]是專門針對高陡巖質(zhì)邊坡開發(fā)的一種生態(tài)快速修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)利用坡腳或坡頂平臺修建種植槽,綠化基材填充于種植槽內(nèi),將容器長苗安裝固定到坡面的牽引結(jié)構(gòu)上就形成屏風(fēng)狀綠色防護層,安裝完畢即有生態(tài)效果,不會產(chǎn)生暴雨沖刷破壞,后期生態(tài)修復(fù)效果與日俱增,且四季常青,尤其適宜巖石邊坡、噴漿坡面以及垂直擋墻的生態(tài)修復(fù)。經(jīng)過方案討論與比較,最終選擇速藤屏技術(shù)作為后河大橋段K1+220—K3+815 范圍內(nèi)膠板巖與噴漿坡面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)方案。

        3 速藤屏生態(tài)修復(fù)機理與結(jié)構(gòu)設(shè)計

        3.1 速藤屏生態(tài)修復(fù)機理

        傳統(tǒng)的爬壁藤坡面綠化技術(shù)周期長,通常達3 a以上,綠化效果難以達到要求,后期管護成本不易控制。隨著技術(shù)的不斷進步,對陡于1∶0.75 的巖質(zhì)邊坡,采用預(yù)先培育的速藤屏進行綠化防護。速藤屏生態(tài)修復(fù)技術(shù)是針對巖石邊坡的特點而開發(fā)的一種生態(tài)快速修復(fù)的專利技術(shù),將工程防護與生態(tài)修復(fù)有機地結(jié)合在一起,綠化基材不依附于坡表,而是填充在坡腳或坡頂?shù)姆N植槽內(nèi),將容器長苗安裝到坡面就可繼續(xù)生長,是一種立竿見影的生態(tài)修復(fù)方式,具有較好的綜合景觀效果。

        3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計與藤本植物選擇[2]

        結(jié)構(gòu)設(shè)計包括種植槽與坡面結(jié)構(gòu)。種植槽多為長條形,斷面可選擇多種截面,但要保證每延米種植土填入量要大于0.3 m3。兩個種植槽間距以1 m為宜。坡面結(jié)構(gòu)包含容器長苗和坡面牽引結(jié)構(gòu)。藤本植物容器苗的培育要求苗長為3 m以上。超長攀援植物的培育是速藤屏快速綠化技術(shù)(High Speed Greening Barrier,簡稱HSGB)[3]的關(guān)鍵技術(shù)之一。

        藤本植物在幼苗期生長緩慢,容器苗在苗圃培育,容器內(nèi)基質(zhì)要求有機質(zhì)豐富、肥效持久。經(jīng)過比較培育品種,選擇油麻藤作為主要品種。油麻藤生長速度快,覆蓋能力強、攀援高度更長,在坡面牽引網(wǎng)、牽引繩等結(jié)構(gòu)的支撐下能快速爬滿坡面,四季常青,是不可多得的優(yōu)良護坡品種;輔助配備五葉地錦、凌霄等鄉(xiāng)土植物,豐富植物群落與綠化層次,有利于植物群落的和諧共生;凌霄為攀援花卉,可改善坡面景觀、提高駕乘人員視角舒適度,滿足植物多樣化、本土化的要求,最大程度消除人工痕跡,做到師法自然,回歸自然。

        因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮生長基材安裝的模塊化、坡面牽引結(jié)構(gòu)的標準化、植物培育的多樣化以及后期管護的粗放性,設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

        圖1 設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

        4 速藤屏施工工藝

        (1)坡面交驗:嚴格按設(shè)計圖的坡率交驗坡面,進行坡面平整度的處理。

        (2)在坡腳或坡頂平臺上修建種植槽,回填種植土,加入綠化基材混合料,調(diào)整pH 值,改善種植土的透氣性與活力,加速植物的生長。種植土底層鋪少量沙性土以利于透水,防止植物泡水爛根,種植土每延米用量不得低于0.3 m3。對于多級高陡邊坡,可采用卷揚機、大型吊機將種植土運送到位。

        (3)牽引網(wǎng)的安裝:將平面牽引網(wǎng)緊貼坡面安裝,錨桿呈梅花形固定,間距1.0 m。平面牽引網(wǎng)可選用綠色罩面網(wǎng)或包塑鍍鋅鐵絲網(wǎng),網(wǎng)孔大小約50 mm。

        (4)速藤屏的安裝:將長度3 m以上的油麻藤等植物安裝到坡面牽引網(wǎng)上,澆足定根水。

        (5)養(yǎng)護管理。

        5 速藤屏生態(tài)修復(fù)適用范圍

        速藤屏生態(tài)修復(fù)不但適用于對坡面較陡的巖質(zhì)邊坡的快速修復(fù),也適用于噴漿坡面和垂直擋墻坡面等典型斷面的修復(fù)。

        6 速藤屏生態(tài)修復(fù)應(yīng)用效果

        峽州大道邊坡采用速藤屏技術(shù)(HSGB)進行生態(tài)修復(fù),主要包括以下三種不同的斷面:

        (1)膠板巖邊坡:坡比為1∶0.5 左右的膠板巖邊坡,邊坡穩(wěn)定未采取其他工程防護形式,膠板巖邊坡大部分為2 級邊坡,部分為4 級邊坡。

        (2)噴漿坡面:坡比1∶0.5 到1∶0.75,噴漿坡面等級為2~3 級,高達60 m。

        (3)擋墻坡面與垂直抗滑樁墻面:混凝土擋墻坡面坡比為1∶0.5,高度6 m,抗滑樁為90°樁體面板結(jié)構(gòu),高度為4 m。

        2019 年11 月對上述不同類型的斷面進行安裝施工,12 月底全部安裝完畢(見圖2),這是速藤屏首次在市政工程生態(tài)修復(fù)中大面積應(yīng)用,經(jīng)過2020 年1 個季度的養(yǎng)護管理,當年生長長度達9~10 m,單級坡面覆蓋率在90%以上(見圖3),攀援花卉點綴其間,擋墻等部分斷面已實現(xiàn)攀援植物全覆蓋,3 種不同的使用斷面均取得了十分理想的生態(tài)效果。為加強坡面的景觀效果,改善駕乘人員的視角舒適度,在坡面點綴了部分攀援花卉,如牽?;?、凌霄等(見圖4)。2020 年降雨極其充沛,夏季暴雨多、強度大,在同一地區(qū)頻繁出現(xiàn)道路被淹、山體滑坡的情況下,種植速藤屏的坡面沒有出現(xiàn)沖刷破壞情況;而通車多年的道路邊坡,不少噴播植草的較緩坡面均出現(xiàn)了沖刷破壞,坡表植物層被沖刷剝離(見圖5),速藤屏當年就經(jīng)受住了暴雨的沖刷考驗,生態(tài)修復(fù)效果顯著。

        圖2 噴漿坡面安裝

        圖3 當年效果

        圖4 攀援花卉

        圖5 植被層剝離脫落

        7 速藤屏生態(tài)修復(fù)設(shè)計應(yīng)注意的問題

        通過峽州大道生態(tài)修復(fù)速藤屏的安裝與養(yǎng)護,對方案規(guī)劃、實施及養(yǎng)護管理經(jīng)驗總結(jié)如下。

        (1)由于夏季持續(xù)高溫,高陡邊坡(見圖6)種植的植物生長受到較大影響,其生長速度明顯受高溫影響,多級平臺養(yǎng)護困難,失水快,應(yīng)加強養(yǎng)護管理,并加強取保水措施,如采取滴灌或噴灌的方式,同時提高保水劑的用量,因此,在以后的應(yīng)用中可在設(shè)計環(huán)節(jié)中綜合規(guī)劃高陡邊坡的養(yǎng)護系統(tǒng)。

        圖6 安裝前山體

        (2)對高陡邊坡,在坡面開挖階段最好能對邊坡進行分級處理,便于速藤屏安裝后期的養(yǎng)護管理,使生態(tài)修復(fù)效果會明顯。從峽州大道的邊坡看,單級邊坡在10 m左右的坡面,當年一個生長周期即可達到90%以上的坡面覆蓋率(見圖7)。

        圖7 速藤屏覆蓋效果

        總之,速藤屏生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一種立竿見影的生態(tài)修復(fù)技術(shù),安裝簡便、植物無過渡性生長周期、見效快,成功解決了傳統(tǒng)的基材噴播方法容易產(chǎn)生沖刷破壞及后期效果衰減的工程難題。

        8 結(jié)語

        速藤屏生態(tài)修復(fù)新技術(shù)適用范圍大,穩(wěn)定的噴漿坡面、膠板巖、紅砂巖、垂直擋墻以及局部為反坡的巖質(zhì)邊坡均可采用,應(yīng)用前景十分廣闊。今后要在更多的應(yīng)用中進一步優(yōu)化設(shè)計、完善標準化施工模塊,降低后期管護難度。

        速藤屏在宜昌市峽州大道城市快速路生態(tài)修復(fù)中的成功應(yīng)用,為我國市政工程生態(tài)修復(fù)項目提供了新的技術(shù)方案,指明了發(fā)展方向。

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