摘要:对石质边坡的防护,目前,在发达国家和地区,已普遍采用生物防护及生物与工程措施相结合的生态防护技术。在处理石质边坡的各生物防护技术中,植被恢复效果最为明显,并且近两年发展最快的是喷混植生技术。
关键字:石质边坡,工程措施,生物防护,喷混
一、喷混植生技术的发展
1、基本概念
喷混植生技术是以工程力学和生物学理论为依据,利用客土掺混粘结剂和锚杆加固铁丝网技术,运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成近10㎝厚度的具有连续空隙的硬化体,种子可以在空隙中生根、发芽、生长,而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷,从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科于一体的综合环保技术,其核心是通过成孔物质的合理配置,在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育,而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构,使建植层固、液、气三相物质基于平衡。喷混植生技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能的完美结合,是环境保护和国土绿化工程的一大突破。
2、喷混材料的选择
喷混材料是喷混植生技术的关键,是国内外研究的核心。
喷混材料的选择包括土壤、有机质、肥料、保水材料、粘结剂、pH缓冲剂等选择和配比,乔、灌、草种的选择与配比以及挂网和锚杆材料的选配。
二、保水剂、黏合剂的喷混植生技术应用效果
喷混植生技术是当前工程创伤的石质边坡生态修复技术的最新模式,保水与黏结材料能使植物快速生长覆盖,从而在短时间内达到绿化美化整体景观,保持水土、恢复植被的目的。但是,作为一项崭新技术,还认识不多,在我国岩石边坡生态防护和绿化工程中,将逐渐被接受和应用。近年来,我们先后作为技术依托单位承担了一批岩石边坡生态修复工程,得到了业主和社会各界的高度重视,取得了明显的经济、社会、生态效益。
三、有关岩石边坡生态修复技术的几点建议
1、大力推行资源利用与节约工程
水资源是一切生物赖以生存的必然物质。一些施工单位为了节省成本,往往在资材优劣、多寡上做文章,殊不知给工程质量和后期养护带来忧患和不便。据我们多年来的实践和调查显示,岩石边坡的生态恢复工程中,6-40g/m2施用的保水材料和黏结剂,成本0.2-1.2元,较没有施用的出苗率高14%-60%,无垮塌,植物生长发育良好,第一年养护最多浇水3遍(如内蒙、贵州等环境恶劣地区),第二年基本不用管理,养护成本较对照节省19%-43%.相反,在调查的17家在施工时没有添加保水和粘结材料的单位了解到,因为水土流失造成坍塌返工的9家,占53%;因为干旱浇灌不及时出苗不匀修补的13家,占76%.
2、大力推广喷混植生技术
喷混植生技术具有快速恢复岩石边坡生态植被、保持水土、美化环境等特点,是当前生物防护与工程防护完美结合的新模式。
3、加强对喷混植生技术的研究
喷混植生技术在当前岩石边坡生态治理中起着无以替代的作用,但是现在国内所掌握的喷混植生技术还不完善,有许多技术难题需要攻关。主要是:
(1)加强喷混材料的选配研究。喷混材料的选择配置是喷混植生技术的核心。研发的主体是粘结剂、有机物质、保水材料、pH缓冲剂等的筛选;乔、灌、草种的选择和配置;不同生态型(例如以灌木为主的灌草生态植被型,以草为主的草灌生态植被型等)的种子喷播技术。
(2)加强施工工艺改造技术的研究。喷混植生是工程与生物措施紧密结合的施工技术,工艺过程复杂并影响着工程质量。主要研究不同母岩、不同坡度岩石坡面的最佳施工工艺,锚杆与挂网工艺的改进、建植层喷混工艺的优化等,达到既降低生产成本,又能快速生态治理、长期护坡的目的。
(3)加强建植层基本性质的研究。深入研究不同灌草模式下的喷混基底稳定性,建植层结构力学性质,建植层保水供水功能,酸碱度调节与养分动态等物理化学过程的变化,植物生物量和根系生长布局,水土保持效果等,以确定最适宜的生态治理模式。
(4)加强喷混植生施工成本控制体系的研究。当前喷混植生施工成本偏高,在市场竞争激烈的条件下,不利于该项技术的普及推广,应着力研究:施工材料购置成本的控制,施工工艺的降耗途径,低养护成本的管理体系,喷混植生整体技术效益的监控。通过上述研究和开发,促使喷混植生形成成熟的成套技术,为我国资源与环境保护科学的发展作出创新贡献。
4、喷混植生技术的规范化和标准化
喷混植生是快速生态治理岩石边坡的一个新技术,为了更好地运用推广喷混植生技术,必须对该项技术的材料、工艺、方法及设备等编制地方或国家技术标准和技术规程,使这项技术走上规范化、标准化和法制化管理轨道,从而保证施工技术质量和整体工程的安全性。对施工材料、工艺、方法以及设备纳入规范化和标准化管理,最终使喷混植生技术成为石质边坡环境生态修复的一项标准化技术,从而能更好地服务于我国现代化建设。