楊 濤,王世昭
(上海勘測設計研究院有限公司,上海 200335)
彭澤縣長江沿岸受損山體生態(tài)修復工程范圍從上游至下游分別為磯山4號、3號、2號和1號,華億石油2號和1號,奔山,楊柳村,高遠碼頭,湖西渡口,共10處,共計約58萬平方米。受損山體的生態(tài)修復是一項系統(tǒng)、綜合、復雜的過程[1-2]。通過一系列工程措施消除受損山體風化、開裂、崩塌等安全隱患,保護居民生命財產安全;對裸露坡面進行生態(tài)復綠,美化城市形象及長江沿岸風光。
圖1 彭澤縣長江沿岸受損山體位置
長江沿岸受損山體生態(tài)修復的基本任務是保障邊坡穩(wěn)定性和實現(xiàn)山體復綠,最終目標是實現(xiàn)長江沿岸可視范圍內植被恢復。
山體穩(wěn)定是實現(xiàn)植被恢復的前提和基礎。根據巖石結構組成、邊坡結構類型、破壞型式及穩(wěn)定性,對山體劃分,分區(qū)治理。主要工程措施:坡面清理,土石方開挖,固網錨桿及掛網,截排水工程,擋土墻工程,石籠護腳,SNS主動防護網等。
植被恢復需遵循客觀自然規(guī)律,綜合考慮自然地理、氣候環(huán)境、土地條件和人為干擾等多種因素。不同區(qū)域位置,可選取不同類型的植物,實現(xiàn)立體多樣化[3]。
土坡穩(wěn)定性驗算采用邊坡通用分析程序SLIDE 7.0版,分析方法選用摩根斯坦普萊斯法,計算工況選取“自重(天然狀態(tài))”及“自重+暴雨(飽和狀態(tài))”兩種工況進行驗算。
以磯山2號受損山體Ⅱ區(qū)為例。首先進行原狀邊坡的穩(wěn)定分析,如表1。由計算結果可知,Ⅱ區(qū)土坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。采用1∶1.75進行削坡處理,每10m高設置一級馬道,馬道寬2m,削坡后邊坡穩(wěn)定,如表2。其他山體,邊坡存在不穩(wěn)定情況的區(qū)域,工程處理措施同磯山2號Ⅱ區(qū)。
表1 Ⅱ區(qū)土坡穩(wěn)定系數計算成果(原狀邊坡)
表2 Ⅱ區(qū)土坡穩(wěn)定系數計算成果(處理后)
為使邊坡保持穩(wěn)定,可采取支擋加固措施,主要分為三類:錨固技術、擋土墻工程和抗滑樁工程[4],本工程主要采取了前兩種措施。錨固技術是利用土體或巖體的錨固力維持山體結構穩(wěn)定,防止出現(xiàn)坍塌、滑移等災害,如固網錨桿及掛網、SNS主動防護網等。重力式擋土墻,一方面可降低山體邊坡坡度,減少陡立面裸露面積;另一方面,可以有效支撐山體邊坡穩(wěn)定。
根據山體的坡度、走向、分水嶺位置、治理面匯水情況等,進行合理的截排水溝布置。截水溝主要用于攔截、疏導山體復綠范圍以外的坡面徑流,防止坡面受到沖刷,影響邊坡穩(wěn)定和坡面復綠效果。排水溝主要分布于各級馬道內側和山體坡腳處,匯集和排泄地表徑流,防止邊坡受到沖刷,并在排水溝底部設置階梯消能工,通過階梯消能的方式,調節(jié)水流速度。
綜合考慮實際工程效果和經濟成本,并結合生態(tài)位原理[5],此山體復綠項目采取的主要措施:
4.1.1 植生槽
適用于坡度大于70°的巖石邊坡,塑造植物生長的土壤環(huán)境。
4.1.2 高次團粒噴播
適用于坡度在30°~70°的土夾石邊坡,分為掛網高次團粒噴播和掛雙網植生條袋高次團粒噴播。采用高鍍鋅棱形鐵絲網或高強塑料加強土工網以團粒劑使客土形成團?;Y構,加筋纖維在其中起到類似植物根莖的網絡加筋作用,從而造就有一定厚度的具有耐雨水、風侵蝕,牢固透氣,與自然表土相類似或更優(yōu)的多孔穩(wěn)定土壤結構,達到固坡復綠、保護生態(tài)環(huán)境的目的[6]。高次團粒土演變過程如圖2。
圖2 高次團粒土演變過程
4.1.3 栽植爬藤植物
錯臺、漿砌石擋墻及部分山體坡腳開挖形成植生槽,在植生槽外側種植耐貧瘠的花灌木(如迎春、連翹等),內側種植攀援植物(如爬山虎、葛藤、油麻藤、凌霄等)。為保證攀援植物順利生長,采用掛鍍鋅鐵絲網(錨定固定),或拉繩向上牽引,為攀援植物攀附創(chuàng)造條件。
4.1.4 植生袋護坡
通過將裝滿土的植生袋沿邊坡表面層層堆疊的方式在邊坡表面形成一層適宜植物生長的環(huán)境,將袋與袋之間,層與層之間,用連接扣結合起來,達到牢固的護坡作用。在堆疊好的袋面采用噴播綠化手段播種植物,達到恢復植被的目的。
4.1.5 種植喬灌木
適用于坡度在30°以下的緩坡和平地。
(1)對氣候和環(huán)境適應性強,耐高溫、耐瘠薄、防風抗火、阻隔灰塵、防眩降噪對氣候和環(huán)境適應性強。
(2)根系發(fā)達、成活率高、固土效果好、基短葉茂、易成活、生長快、落葉期短,對地表覆蓋能力強。
(3)以鄉(xiāng)土植物為主,兼顧樹種多樣性。
(4)便于養(yǎng)護。
(5)色彩和品種多樣,與周邊景觀協(xié)調,符合景觀要求。
為了保證種子的發(fā)芽率,選用15g/m3的無紡布從上至下進行鋪蓋。用竹簽或U型釘固定,注意保持搭接。無紡布的覆蓋起到保水、保溫及防止草種發(fā)芽期雨水對坡面的沖刷。
一般情況下,養(yǎng)護期應從第一株植物運到基地時開始,持續(xù)到最后審查批準時為止。養(yǎng)護期內,應及時更新復壯受損苗木等,并能按設計意圖和植物生態(tài)特性如喜陽、喜陰、耐旱、耐濕等分別養(yǎng)護,且根據植物生長不同階段及時調整,保持豐富的層次和群落結構。植物養(yǎng)護管理的標準是生長健康、枝葉健壯、樹形美觀、修剪適度、干直冠美,無死樹缺株,無枯枝殘葉,景觀效果優(yōu)良。
(1)所有苗木和種子須有檢疫合格證明,防止帶來病蟲害。
(2)種子須進行預處理,提高發(fā)芽率。
(3)做好坡面排水工作,防止基質或覆土被雨水沖刷。
(4)及時清理坡腳下堆積的枯枝落葉及枯死苗木,減少易燃物質的堆積。
(5)所有掛網錨桿須打入穩(wěn)定巖體,防止脫落。
以磯山2號Ⅱ-3區(qū)為例,山體復綠前的效果如圖3,山體復綠5個月后的效果如圖4。經過5個月的生態(tài)修復,原先裸露的山體已成規(guī)模地種上了植物,且成活率高,放眼望去滿是綠色,生態(tài)修復工作已初見成效。坡面穩(wěn)定性方面:坡面穩(wěn)定,不會出現(xiàn)滑坡、塌方等自然災害,大雨量無土壤侵蝕危險。植物覆蓋狀況方面:覆蓋率高;播種了喬、灌、草三層結構,層次搭配合理;生態(tài)適應性強,能適應貧瘠土地、抵御不良災害因子。綠化美化效果方面:物種配置合理豐富,一年四季呈現(xiàn)不同顏色,非花期有葉色變化,具有一定觀賞價值。
圖3 磯山2號Ⅱ-3區(qū)(山體復綠前)
圖4 磯山2號Ⅱ-3區(qū)(山體復綠5個月后)
(1)通過邊坡處理、山體復綠等一系列工程措施,實現(xiàn)了美化城市形象及長江沿岸風光的目標,可為山體綠化、不穩(wěn)定邊坡的地質災害治理和生態(tài)環(huán)境改善等相關工程提供借鑒。
(2)此工程項目為沿江城鎮(zhèn)居民創(chuàng)造了良好的生活環(huán)境,對減少水土流失、還林還草、水土保持、生態(tài)保護修復有積極作用,具有良好的社會效益、環(huán)境效益和減災效益。