高陡边坡种植槽法生态修复治理方式探讨——以山东省枣庄市山亭区乔山破损山体为例

一 引言

山亭区徐庄镇乔山治理区位于山亭区政府东南约11.5km处,徐庄镇镇政府西北约1.3km,紧邻343省道。破损山体长约700m,宽约150m,最高95m。坡度45-75°,开采水平面积3.25hm2,开采的边坡立面面积33686m2。

治理区出露地层为寒武系九龙群张夏组下灰岩段(),厚度210-240m,上部以灰色厚层含生物碎屑豹皮灰岩为主,中部以灰色厚层云斑岩-云质条带凝块夹浅灰色厚层亮晶藻砂屑灰岩与鲕状灰岩,下部为深色厚层亮晶鲕状灰岩,鲕粒自上而下逐渐变大,下部最大鲕粒直径达3mm。治理区岩层走向40°,倾向西北,倾角6°。岩层倾向与坡向相反。

二 种植槽法治理方式简介

种植槽法(飘台种植槽)是指在边坡表面按一定间距打入锚杆,并在坡面外端预留一定的长度,通过预留锚杆段作为载体,在其上构筑钢筋混凝土槽,在槽内回填耕植土并种植相应的灌木及藤蔓植物以达到对坡面进行绿化生态修复的治理方法。

种植槽内一般选择抗旱能力较强的乔木、藤蔓植物、灌木等,采取上爬、下挂、中部遮掩的方式对种植槽上下范围内边坡进行复绿。

锚杆既固定边坡面上的不稳定岩石,又起到支撑钢筋混凝土槽及其上部回填的耕植土及植株的重力,保证结构稳定。

种植槽法主要的技术要点为：

1.锚杆的水平间距设定为0.5m,在间距为2.0m系统防护锚杆之间加密构造锚杆以增加稳定性;2.系统防护锚杆倾角15°～25°,孔径为9～11cm,根据边坡解析裂隙情况及岩壁完整性确定锚杆长度,以锚入完整基岩深度4.0m为宜;3.构造锚杆倾角设定为10°,孔径5cm,同样根据岩壁完整性确定孔深,以承担种植槽自重为宜,进行稳定性验算;4.锚杆杆体须采用f32HRB335钢筋,最外端预留0.5m,竖向焊接一段同种类钢筋并固定连接种植槽的配筋;5.注浆体强度M20,注浆压力0.3～0.5MPa,水泥种类为32.5R普通硅酸盐水泥;6.在种植槽底部沿边坡长度方向设置一排泄水孔,孔径7.5cm,间距设定为3.0m;7.种植槽整体采用强度为C25混凝土浇筑。

三 可行性分析

通过对山亭区徐庄镇乔山治理区与余杭区临平镇邱山石矿治理、绍兴县福全镇下马湾村采石场的同类项目进行对比可知,岩石均为中风化,坡度均超过45°,高差均超过90m,且不能采取削坡方式,其他两区域为顺坡,而本区域为逆坡,更适合种植槽法治理。

四 种植槽法施工步骤

山亭区徐庄镇乔山治理区总体施工工序为:坡面整理→种植槽施工→回填耕植土→苗木栽种浇水→后期养护。

锚杆支护:锚杆采用f32HRB335钢筋,结合爬藤植物爬山虎的生长特点,设计锚杆(种植槽)上下垂直排距为8m,根据平均坡脚60.0°可得平面上锚杆距离约为4.6m,本次设计为4.5m。

1.系统锚杆为全长粘结型锚杆,锚杆类型为f32HRB335钢筋,水平间距2.0m,倾角23.6°,锚孔孔径10cm,总长4.5m,外端预留0.5m;2.构造锚杆与系统锚杆一起构成种植槽的支撑体,锚杆类型为f32HRB335钢筋,水平间距0.5m,倾角为23.6°,锚孔孔径5cm,总长度3.1m,外端预留0.5m;3.系统锚杆与构造锚杆外箍钢筋,钢筋长度为1.0m,在其外侧焊接竖向焊接0.2m长钢筋,竖向向下连接1.2m长钢筋,后焊接1.0m长钢筋,其中外露0.6m,钢筋类型采用16mm孔径。4.每系统锚杆间每个0.2m焊接钢筋,与系统锚杆平行区域采用1.0m钢筋,入岩石0.5m,其他部分与系统锚杆上箍筋一致;5.锚杆外测铺设模板,模板为60cmm×150cm×5.5cm钢模板,底部平行铺设三块,作为混凝土浇筑底板;6.锚杆注浆为M20水泥砂浆,注浆压力≥0.5MPa,水泥为32.5R普通硅酸盐水泥;模版上浇筑钢筋混凝土,以模板为底,到锚杆或箍筋为止,浇筑混凝土外侧颜色与岩石颜色一致;7.槽内底部回填高为0.2m的砾石反滤层,反滤层上部回填耕植土0.8m后形成深约1.0m、宽度1.0m的种植区,每隔3.0m设一排水孔,孔径为7.5cm,进口以土工布包裹;8.在种植槽内设置内外两条绿化带,距内侧0.1m处种植爬藤类植株以向上攀爬,距外侧0.1m处种植长约0.7～0.8m向下垂挂类植株,各行爬行植物间距为0.5m。中间种植雪松,侧柏间距为3.0m,侧柏高为1m。9.前期苗木养护,需要采取灌溉措施:修建一间泵房,安装1台七级离心式高扬程、高水压水泵,扬程大于96m,水流量不小于15～20m3/h;PVC主管为16管;种植槽内横管为4.5～74管,向上输水的分支管线1.5-8根。

五 治理效果分析

目前,经种植槽法施工治理,乔山破损山体裸露高陡边坡已实现了植被附着生长,达到了良好的景观恢复效果。

同时需指出的是,依托种植槽生长苗木未达到全部闭郁之前,观感略显生硬,人工痕迹明显。

乔山治理工程施工费用中用于边坡治理的费用为649.56万元,治理平面平均造价192.80元/m2。于同类治理方式(续坡式、台阶式、挂网喷播、植生袋式、种植孔式)对比,单位面积费用最低。

结束语:

目前种植槽法在高陡硬质边坡山体治理应用较为广泛,为山体生态修复多样性提供了有益补充。

种植槽法工程施工前,应确保边坡稳定性好,去除边坡浮石、碎石。对结构、脚手架进行强度、稳定性验算。施工完成后加强苗木绿化养护,保障灌溉、施肥,提高生态植被生长恢复速度。

因种植槽治理方法不需要进行大量的削坡,对原生植被的破坏较小,同时种植槽内植被易于养护、保持。与台阶法、挂网喷播、植生袋法等其他治理方式比对具有适用性和优越性。

摘要：工业化进程创造了前所未有的物质财富,也产生了难以弥补的生态创伤。对山石资源的开发利用势必造成生态地质环境的破坏,造成视觉污染,影响城市形象。对残余破损山体的治理修复成为摆在各级政府面前的难题。因难以存蓄水土,高陡硬质裸露边坡生态难以依靠自然恢复。近年来,经不断探索,理论研究与实际结合,对高陡边坡的治理修复方式主要有人文景观雕刻、灯光装饰造景、续坡、台阶式治理、挂网喷播、植生袋式、种植孔、种植槽法等方式。上述治理方式各具优缺点与局限性,本文以山东省枣庄市山亭区徐庄镇乔山破损山体高陡边坡种植槽法治理方式为例,介绍种植槽法治理方式的特点、具体施工做法、治理效果及费用分析,为高陡边坡修复治理提供有益参考。

关键词：高陡边坡修复,种植槽,生态修复治理

参考文献

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[2] 郐开富,徐文斌.种植槽技术在高陡边坡生态环境治理中的应用探讨[J]探矿工程(岩土钻掘工程),2010

[3] 黄月,鲁小珍,胡海波,胡国长,马冰.不同岩质边坡复绿植物多样性与土壤特性[J]福建林业科技,2015