2021-4-10 | 生態(tài)保護(hù)論文
邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程,而國(guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究仍處于起步階段。因而如何根據(jù)具體的邊坡情況選擇合適的護(hù)坡技術(shù),利用最少的投入收獲最大的環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益成為亟待解決的問(wèn)題。而現(xiàn)有的巖質(zhì)邊坡評(píng)價(jià)體系不能很好地為工程的開(kāi)展提供指導(dǎo)。為此,該研究主要結(jié)合深圳地區(qū)人工邊坡的特點(diǎn),分析總結(jié)近年來(lái)深圳地區(qū)人工修復(fù)工程的實(shí)際案例,深入系統(tǒng)地分析巖質(zhì)邊坡修復(fù)技術(shù)的不同方法,從可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境生態(tài)的角度,初步分析不同修復(fù)技術(shù)對(duì)恢復(fù)生態(tài)平衡的作用,以期達(dá)到分析不同修復(fù)技術(shù)的優(yōu)劣從而最大程度地發(fā)揮人工邊坡修復(fù)的優(yōu)勢(shì),有效地解決邊坡工程防護(hù)與生態(tài)環(huán)境的矛盾,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展;同時(shí)為政府推廣和完善不同邊坡的修復(fù)方法提供參考,切實(shí)滿足國(guó)家的環(huán)保政策和方針,促進(jìn)我國(guó)邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展與國(guó)際同步。
1調(diào)查地概況
深圳鹽田港屬南亞熱帶海洋性氣候。年平均溫度22.4℃(極端高溫38.7℃、極端低溫0.2℃),平均年降雨量948.8mm、年平均日暴雨量282mm(極端暴雨量385.8mm),年平均臺(tái)風(fēng)416次,多集中在4~9月,尤其7~9月多臺(tái)風(fēng)暴雨。深圳鹽田港廣泛分布著花崗巖、變質(zhì)巖、石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、板巖、炭質(zhì)板巖、砂礫巖、花崗質(zhì)礫巖以及在這一時(shí)期侵入的火山巖。區(qū)域內(nèi)大多為斷裂構(gòu)造,并伴有褶皺[1]。在這種條件下,由軟巖組成的坡體必然易于風(fēng)化,致使殘積層不易積存,且新挖風(fēng)化巖風(fēng)化速度比較快,所以在豐沛雨水及暴雨沖蝕下,容易產(chǎn)生坍塌和邊坡滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。由于該地區(qū)全年降雨量多,所以破碎巖石組成的山坡,因?yàn)閿嗔寻l(fā)育處地下水豐富,常導(dǎo)致滑坡及錯(cuò)落等地質(zhì)災(zāi)害。因此,深圳地區(qū)對(duì)邊坡工程穩(wěn)定性要求較高,而盡快恢復(fù)自然生態(tài)平衡才是解決問(wèn)題的根本。
2深圳市邊坡植被護(hù)坡技術(shù)
隨著深圳市大規(guī)模地興建基礎(chǔ)設(shè)施,導(dǎo)致因開(kāi)山采石和取土而形成了眾多的裸露山體缺口,造成了城市及周邊自然景觀的不協(xié)調(diào),同建設(shè)園林式、花園式的深圳國(guó)際性城市的目標(biāo)極不一致。近年來(lái),深圳在裸露山體缺口治理方面,主要采用噴混植生、生態(tài)籠磚修復(fù)、人工植生盆(槽)、客土噴播、厚層基材噴附等多項(xiàng)邊坡治理技術(shù),解決了深圳在裸露石壁上恢復(fù)植被的技術(shù)難題,取得了明顯的成效。
2.1噴混植生技術(shù)
噴混植生技術(shù)是一種綜合環(huán)保技術(shù),以生物學(xué)、巖石工程力學(xué)、土壤學(xué)、園藝學(xué)、肥料學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),以成孔物質(zhì)的合理配置為核心,創(chuàng)造一個(gè)既能滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育需要,又使種植基質(zhì)不會(huì)被雨水等沖刷的多孔性的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使固、液、氣三相物質(zhì)在建植層處于基本平衡的狀態(tài)。噴混植生技術(shù)的理論依據(jù)是生物學(xué)和工程力學(xué),主要是利用錨桿加固鐵絲網(wǎng)和客土摻混粘合劑技術(shù),先將有機(jī)物質(zhì)、肥料、土壤、粘結(jié)材料、保水材料、植物種子等干料充分混合,然后加水調(diào)勻,再采用專用機(jī)械噴射到巖面上,形成具有連續(xù)空隙的硬化體,厚度一般在10cm左右。噴混植生技術(shù)的種子能夠在空隙中生長(zhǎng)發(fā)育,且10cm厚度的硬化體可起到防止雨水沖刷的作用,進(jìn)而達(dá)到植被恢復(fù)、提高景觀效應(yīng)、環(huán)境保護(hù)的目的。噴混植生技術(shù)把景觀綠化和邊坡防護(hù)緊密結(jié)合起來(lái),使工程綠化與保護(hù)環(huán)境取得重大突破。
2.2生態(tài)籠磚邊坡復(fù)綠技術(shù)
生態(tài)籠磚邊坡復(fù)綠技術(shù)是一項(xiàng)早在日本、香港等地應(yīng)用的陡壁綠化技術(shù),該技術(shù)具有施工綠化速度快,適用范圍廣(可對(duì)75°以上的陡壁進(jìn)行綠化)、綠化效果好等優(yōu)點(diǎn),但工程造價(jià)較高。生態(tài)籠磚邊坡復(fù)綠技術(shù)主要利用工廠生產(chǎn)配制的栽培基質(zhì)同粘合劑一起壓制成磚狀土坯,之后在磚坯上播種草、花、灌等植物種子,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間養(yǎng)護(hù),磚坯內(nèi)就長(zhǎng)滿絮狀草根而形成綠化草磚,然后將草磚裝入過(guò)塑網(wǎng)籠磚內(nèi),最后形成綠化籠磚,再將籠磚固定在巖質(zhì)坡面上,就達(dá)到了即時(shí)綠化的效果,它解決了75°以上的巖石邊坡綠化難題。
2.3客土噴播技術(shù)
該技術(shù)是按一定比例將土壤、種子、肥料、有機(jī)基材、保水劑、粘結(jié)劑、酸堿調(diào)節(jié)劑等混合作為植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ),然后通過(guò)機(jī)械攪拌均勻,再使用空氣壓縮機(jī)和柱塞泵噴射到坡面上形成植物生長(zhǎng)所需的土壤層,在種子發(fā)芽且生長(zhǎng)成坪后,可使邊坡生態(tài)系統(tǒng)快速修復(fù),有效保護(hù)邊坡。客土噴播的目標(biāo)是重建坡面植被生態(tài)系統(tǒng),是一種生態(tài)護(hù)坡技術(shù),與傳統(tǒng)技術(shù)相比,生態(tài)效益非常明顯,且僅是傳統(tǒng)漿砌片石造價(jià)的30%,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
2.4人工植生盆(槽)種植綠化法
人工植生盆(槽)技術(shù)是直接利用石壁微凹地形,或在裂隙發(fā)育的石壁上打錨桿,用高強(qiáng)度砂漿砌石或砼(輕質(zhì)樹(shù)脂)澆筑成盆(槽)狀的植生工程,回填種植土種植爬藤、灌木或喬木的坡面綠化技術(shù)。根據(jù)植生工程的形狀和建造工藝不同可分為植生盆和植生槽。該技術(shù)適用于景觀影響度一般或較輕的石壁。
2.5厚層基材噴附植被護(hù)坡復(fù)綠技術(shù)
邊坡厚層基材噴附植被護(hù)坡復(fù)綠技術(shù)是指按設(shè)計(jì)厚度將厚層基層混合物噴射到巖石坡面上,利用地上生物量的水文效應(yīng)、植被根系的力學(xué)加固等,起到改善生態(tài)環(huán)境與生態(tài)護(hù)坡的目的。主要適用于非高寒地區(qū),年降水量在600mm以上的邊坡,如穩(wěn)定的坡度在1∶0.3的硬質(zhì)邊坡、開(kāi)挖的土質(zhì)邊坡、軟質(zhì)巖石邊坡等。
3東灣廢棄采石場(chǎng)整治工程案例
以上邊坡植被護(hù)坡技術(shù)在深圳姑婆角邊坡、富源石場(chǎng)、聯(lián)發(fā)石場(chǎng)、雷公山石場(chǎng)、松子坑一號(hào)石場(chǎng)、東灣廢棄采石場(chǎng)、深華廢棄采石場(chǎng)、科威石場(chǎng)、布吉軍區(qū)采石場(chǎng)、鹽田港九徑口巖石邊坡等多個(gè)項(xiàng)目中得到了成功應(yīng)用,現(xiàn)以東灣廢棄采石場(chǎng)為例說(shuō)明邊坡生態(tài)治理技術(shù)的應(yīng)用。
3.1工程概況
東灣廢棄采石場(chǎng)位于深圳市鹽田區(qū)深鹽公路旁,深圳市獨(dú)立坐標(biāo)系X:22.34~21.80;Y:134.20~134.50。坑口面積59420m2,采石開(kāi)挖形成的變質(zhì)巖石質(zhì)邊坡面積35681.3m2,平均高差在60m以上,坡度47°~64°,石質(zhì)邊坡上有3股常年流水。坑口內(nèi)巖石為變質(zhì)巖。坑口內(nèi)地表物質(zhì)以變質(zhì)巖石壁為主,坑口左側(cè)的邊坡為變質(zhì)巖風(fēng)化粗砂,只有高邊坡頂部未擾動(dòng)的地表為侵蝕赤紅壤。坑口內(nèi)植被主要是人工種植的馬尼拉草坪和次生的芭茅草、葛藤等。坑口內(nèi)地表大部分石質(zhì)邊坡為未風(fēng)化基巖,基本不存在水土流失或水土流失輕微,跡地地表物質(zhì)為花崗巖碎屑或花崗巖風(fēng)化粗粒,透水性較好,大部分已被次生芭茅草和藤本植物覆蓋,水土流失為微度,只有左側(cè)邊坡部分坡面存在中度溝蝕。每年土壤侵蝕模數(shù)為500~2500t/km2,年均土壤侵蝕量為51.00t。