王 強，景東紅

（中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院，浙江 杭州 310052）

近年來，我國基礎(chǔ)建設(shè)飛速發(fā)展，在交通、水利、礦山等建設(shè)項目施工時，常因施工開挖產(chǎn)生大量裸露坡面。在日常的公路、隧道、大壩等工程項目施工時會形成巖石邊坡，但這種邊坡一般較為陡峭，沒有植物生存條件，僅靠自然力量修復(fù)很難保持生態(tài)平衡[1]。這些裸露的巖石邊坡日積月累發(fā)展下去會帶來很多問題，比如生態(tài)食物鏈的破壞、局部地區(qū)氣候條件的惡化、影響交通線路的視線等[2]。這不僅對生態(tài)環(huán)境造成一定影響，還可能形成地質(zhì)災(zāi)害潛在隱患，影響綠化工程項目的安全穩(wěn)定[3]。由此，很多地方開始大力開展邊坡綠化。水利工程中的大壩邊坡覆蓋綠化可以美化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)，創(chuàng)造和諧、自然、優(yōu)美的坡面生態(tài)環(huán)境。目前，在一些工程項目中通過“客土植生帶綠化法”“框格客土綠化法”等方法對大壩邊坡進行覆綠[4]，雖然造價低、施工速度快，但缺乏植物生長的基礎(chǔ)，坡面綜合綠化成活率普遍較低，遇暴雨沖刷容易脫落，僅適用于緩邊坡和土質(zhì)邊坡，無法在高陡邊坡中得到很好應(yīng)用。本文針對大壩開挖裸露的高陡邊坡生態(tài)修復(fù)問題，研究提出了植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)，并通過工程實例進行驗證，結(jié)果表明該技術(shù)不僅可以保證高陡邊坡的強度和穩(wěn)定性，防止水土流失和滑坡，還能涵養(yǎng)水源、美化環(huán)境、凈化空氣，生態(tài)效益十分顯著。

1 植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1.1 技術(shù)簡介

植被混凝土是一種包含土壤學(xué)、園藝學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、巖石力學(xué)等多學(xué)科結(jié)合的綜合環(huán)保新技術(shù)，適合對高陡硬巖邊坡、礦山采石場、庫區(qū)消落帶等進行生態(tài)修復(fù)[5]。它主要根據(jù)地理位置、巖石性質(zhì)、邊坡角度和綠化要求等確定水泥、腐殖質(zhì)、土壤、活性添加劑和混合植被種子的組成比例[6]，通過特殊的混凝土配比和混合綠植種子材料配方，對裸露巖石邊坡進行植被恢復(fù)。

1.2 技術(shù)特點

（1）生態(tài)景觀效果好。該技術(shù)綠化效果突出，植物多年生長情況良好，從噴灑播種完到實現(xiàn)植被物種整體全覆蓋只需2 個月。在創(chuàng)造初期環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過風、雨水、動植物活動的帶動作用，可加速推動植物演替進程，與本地物種、周邊自然生態(tài)融為一體。

（2）抗沖刷能力強。該技術(shù)采用一定量的水泥作為基材粘結(jié)劑，增強抗沖刷能力和附著力，噴灑播種完4 h后即可承受雨水沖刷，適用于南方雨水較多的氣候特點。

（3）肥力可持續(xù)。該技術(shù)通過使用活性添加劑，可中和水泥堿性，防止植被混凝土層龜裂，有效改善植被混凝土的化學(xué)特性、生物特性，利用微生物對植物殘體降解吸收和釋放肥力供植物吸收，可營造更好的植物生長環(huán)境。

1.3 技術(shù)原理

植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)的原理是利用高次團粒劑使土壤結(jié)合密實，植物纖維發(fā)揮出類似植物根莖的聯(lián)結(jié)作用，形成耐雨水沖刷、牢固透氣和與自然覆土相近的生態(tài)基礎(chǔ)[7]。它通過特殊的混凝土配比和混合綠植種子材料配方，對裸露巖石邊坡進行植被恢復(fù)。此項技術(shù)的核心在于混凝土綠化添加劑，這種添加劑不僅能提高邊坡強度和穩(wěn)定性，還能使植被混凝土層不出現(xiàn)龜裂，并改善植被混凝土的內(nèi)在特性，提供植物生長的適宜環(huán)境。噴植混凝土主要用于巖石坡面和硬質(zhì)噴植土地等綠化困難的地帶，可助其快速恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境和景觀美化綠化。巖石坡施以錨桿掛網(wǎng)的工程措施后，輔以噴植混凝土將起到較為理想的防護作用，是巖石邊坡較為完美的防護方法。

2 高陡邊坡植被混凝土施工工藝

2.1 施工準備

（1）植物種子和機械準備?；旌现参锓N子種類、用量及施工設(shè)備配備，詳見表1—2。

表1 混合植物種子種類和數(shù)量

表2 施工設(shè)備配備

（2）植被混凝土基材配制。植被混凝土基礎(chǔ)材料主要由水泥、腐殖質(zhì)、土壤、植被混凝土綠化添加劑（A-B菌）組成，各材料選型要求如下：土壤中含砂量不超過5%，含水量不超過20%，最大粒徑小于8 mm；水泥采用P42.5 普通硅酸鹽水泥；腐殖質(zhì)由酒糟、醋渣和有機質(zhì)的粉碎物混合制成；植被混凝土綠化添加劑（A-B菌）因水泥和其他添加劑的影響會偏嚴重堿性，需要調(diào)節(jié)pH值。

植被混凝土基材包括基層和表層，按照不同配比配制，詳見表3。

表3 基材配比kg

按照配比制備各組分材料，利用攪拌機充分攪拌后待用。表層基材攪拌時應(yīng)加入按設(shè)計要求的植物種子，植物種子用量配比詳見表4。

表4 植物種子用量配比

2.2 施工工藝介紹

（1）坡面整治。開工后用人工施工，由上至下清除坡面雜物和浮土，確保施工面干凈整潔。為了給基材混合物和坡面連接創(chuàng)造條件，需要做好以下3個方面工作：①對坡面開口線以上的接觸面進行清理，原始植物只保留地下根莖部位，作為工程與坡面的過渡段（植被結(jié)合部）；②清除邊坡表面的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等；③利用修整工具對硬巖邊坡凸出易脫落部位進行擊落清除，凹陷部位進行修補。

（2）錨釘和包塑防腐鐵絲網(wǎng)選型。①坡面錨釘選型：坡面錨釘直徑16 mm，外露長度10 cm，按照間距1.0 m×0.5 m 條狀帶布置，在巖質(zhì)邊坡中錨固深度選擇30 cm，在土質(zhì)邊坡中錨固深度選擇60 cm。碰到巖層風化較為嚴重部位，適當加長錨釘長度。②包塑防腐鐵絲網(wǎng)選型：本項目需要增加庫區(qū)岸坡的侵蝕耐久度，特考慮采用包塑防腐鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)子規(guī)格50 mm×50 mm，直徑2.2 mm，鋪掛網(wǎng)子應(yīng)拉緊，網(wǎng)間搭接寬度不小于10 cm，每隔一定距離用防腐鐵絲扎緊。

（3）CBS3.0 抗滑緩釋營養(yǎng)系統(tǒng)安裝。CBS3.0 抗滑緩釋營養(yǎng)系統(tǒng)主要由直徑9 cm 聚丙烯PP 長纖生態(tài)棒、內(nèi)裝緩釋營養(yǎng)劑5 kg、植被混凝土添加劑A-B菌15 kg 組成。生態(tài)棒之間固定間距1 m，噴射混凝土面層需要加密的部位為30 cm。生態(tài)棒能夠增加植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，提高植物生長能力，改善邊坡環(huán)境。①生態(tài)棒材料主要是聚丙烯PP纖維袋，具有透水透氣抗老化功能，每條長度3.0 m、直徑9 cm，緊貼坡面水平鋪掛，相互連接。通過直徑10 mm 的鋼筋“U”形錨釘固定，錨釘長度30 cm、間距1 m。網(wǎng)片綁扎于生態(tài)棒外，與坡面保持一定的距離。②生態(tài)棒內(nèi)填充的營養(yǎng)物質(zhì)主要包括土壤、緩釋肥料、保水劑、植被混凝土綠化添加劑A-B 菌、生根粉、蕓苔素內(nèi)脂、種子、腐殖質(zhì)等。③生態(tài)棒上下行排距為100 cm，按照現(xiàn)場具體情況施工。生態(tài)棒可以在邊坡的植被混凝土綠化工程中應(yīng)用，提供一種緩釋營養(yǎng)成分，彌補邊坡綠化基質(zhì)層的養(yǎng)分流失。

（4）CBS 植生混凝土基材基層、表層噴播施工。噴植設(shè)備選擇車載式一體液力車，將基層和表層分開進行噴射。按照先基層后表層、自上而下的原則進行噴射，單次噴射寬度為4～6 m、高度為3～5 m。①噴CBS 植生混凝土基材基層10 cm：噴射前需再次將坡面清理干凈并用水潤濕坡面，以便基材和坡面的有效連結(jié)，再通過試噴試驗調(diào)節(jié)水灰比，調(diào)整好后進行噴漿，噴護厚度保持均勻，控制在10 cm。噴射作業(yè)按照先送風、后開機、再給料的順序操作，完成后再關(guān)風。噴射時可一次性噴到設(shè)計厚度，不需要逐層噴植。②噴CBS 植生混凝土基材表層2 cm：基材基層噴射完成后的8 h內(nèi)需開始表層噴射，噴射時間控制在3～4 h，噴射厚度控制在1～2 cm；表層噴射前也需將坡面潤濕，以便基層和表層有效連結(jié)；噴射從上往下進行，單塊寬度控制在4～6 m。噴射CBS植生基材各層應(yīng)注意各種材料與植生土混合攪拌比例、攪拌時間；噴射方向、角度、厚度、均勻度以及噴射后的管養(yǎng)措施。

3 工程實例

3.1 松陽縣黃南水庫工程

松陽縣黃南水庫大壩位于松陰溪支流黃南村上游，與松陽縣城相距約35 km，壩型采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程337 m，防浪墻頂高程337.5 m，壩頂長度267 m，相應(yīng)最大壩高97 m，上、下游壩坡坡比均為1∶1.4。黃南水庫大壩范圍內(nèi)的大部分邊坡采用了錨噴支護，為美化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)，采用CBS植被混凝土技術(shù)對混凝土坡面及原始開挖的巖石邊坡進行覆綠，CBS植被混凝土總工程量54800 m2，施工后營造了和諧、自然、優(yōu)美的坡面生態(tài)環(huán)境。

3.2 天臺縣抽水蓄能電站專項地質(zhì)勘探項目

浙江天臺抽水蓄能電站位于浙江省天臺縣坦頭鎮(zhèn)境內(nèi)，上庫（壩）位于蒼山北側(cè)的一溝源洼地內(nèi)，下庫位于榧溪龍王堂村河段。電站裝機容量1700 MW（4×425 MW），額定水頭724 m，初擬以500 kV電壓等級接入500 kV 回浦變電站，線路直線距離約30 km。采用CBS 植被混凝土總工程量3000 m2進行施工后，起到了美化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)的重要作用。

4 結(jié)語

大壩高陡邊坡覆綠可以美化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)，創(chuàng)造和諧、自然、優(yōu)美的坡面生態(tài)環(huán)境。針對大壩開挖裸露的高陡邊坡生態(tài)修復(fù)問題，研究提出了植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)，在松陽縣黃南水庫和天臺縣抽水蓄能電站專項地質(zhì)勘探項目實際應(yīng)用后，不僅增強了高陡邊坡強度和穩(wěn)定性，避免了滑坡、水土流失等次生災(zāi)害的發(fā)生，還發(fā)揮了美化環(huán)境、凈化空氣的顯著生態(tài)效益。