水利水電工程混凝土邊坡生態(tài)修復(fù)措施研究

姚小月，吳賀林

(貴州省水利投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司，貴陽 550000)

黃家灣水利樞紐是一項綜合利用的水利工程項目，主要工作任務(wù)來源于城鄉(xiāng)生活、工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉為主，并且結(jié)合發(fā)電本次水利工程項目為二型工程水庫，正常蓄水位高度為1055m，死水位高度1035m，正常蓄水位庫容量大小為1438億m3，死庫容量為0.564億m3，興利庫容量為0.874億m3，總庫容量1.572億m3。水利工程項目建成之后規(guī)劃水平年2030年多，平均供水量為9321萬m3，有效解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域12.3萬人，2.35萬頭大型牲畜的飲用水問題，供水量可以達(dá)到676萬m3/a，向工業(yè)園區(qū)供水4204萬m3/a，同時解決農(nóng)田灌溉面積4941.4hm2。

1 混凝土邊坡護(hù)坡網(wǎng)材

1.1 鍍鋅鐵絲網(wǎng)

在鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)工作過程中需要將網(wǎng)面進(jìn)行充分收緊，通過自上而下進(jìn)行放卷。鐵絲網(wǎng)的鋪設(shè)工作需要保持坡頂部和坡體兩側(cè)位置的覆蓋面積≥20cm，<20cm的位置需要增加錨桿進(jìn)行固定，局部位置的巖石面不平整位置需要進(jìn)行加密錨桿，同時使用φ2.4鐵絲將鐵網(wǎng)和錨桿進(jìn)行綁扎加固處理，錨桿和鐵絲網(wǎng)的連接位置需要使用綁扎鐵絲進(jìn)行固定，掛網(wǎng)需要使用熱鍍鋅鐵網(wǎng)規(guī)格為50mm×50mm，鐵絲網(wǎng)之間的搭接長度≥5cm，并且使用φ2.4鐵絲材料進(jìn)行綁扎。

1.2 加筋麥克墊

加筋麥克墊屬于一種新型的護(hù)坡材料，主要是通過多個無序排布的防護(hù)網(wǎng)絲、防護(hù)網(wǎng)絲鋪設(shè)而成，包裹在平面六角封合狀的鍍鋅鐵絲網(wǎng)表面，可以有效抵抗剪切應(yīng)力和拉應(yīng)力的作用，同時還具有三維網(wǎng)固土防護(hù)植被根系的作用和效果。在功能方面和三維植被網(wǎng)功能保持相同，抗拉強(qiáng)度源超過三維植被網(wǎng)，護(hù)坡工作效果也優(yōu)于三維植被網(wǎng)，主要用于高陡邊坡的防護(hù)處理[1]。

1.3 三維植被網(wǎng)

三維植被網(wǎng)屬于一種通過多層塑料凹凸網(wǎng)和高強(qiáng)度平網(wǎng)組合而成的一種網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)，質(zhì)地相對比較疏松、材料韌性更好，90%以上的空間結(jié)構(gòu)可以填充土壤植被的根系，可以直接穿過網(wǎng)格，長出之后的草皮使用網(wǎng)墊和泥土表面進(jìn)行充分結(jié)合。因為植被的根系深入到地表面以下可以形成一層比較堅固的綠色復(fù)合保護(hù)層結(jié)構(gòu)，三維植被網(wǎng)適用于水土保持工作中的一種新型護(hù)坡材料，可以有效防止水土大量流失，增加綠化面積，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)的使用綜合土工網(wǎng)和植被護(hù)坡的工作優(yōu)勢，起到了良好的復(fù)合護(hù)坡作用和效果，護(hù)坡植被的覆蓋率超過30%以上時，可以有效承受小雨的沖刷覆蓋率達(dá)到80%以上時，可以承受暴雨沖刷，等到植被生長到茂盛時期，可以有效抵抗凈流量達(dá)到6m/s的水體沖刷影響，相比于普通的草皮防護(hù)效果更好。通過三維網(wǎng)的使用可以有效減少邊坡結(jié)構(gòu)土壤部分的水分大量蒸發(fā)，增加水體滲透量具有更好的水土保持作用和效果。與此同時，因為三維網(wǎng)材料作為聚乙烯材料，具有吸熱保溫的作用和效果，可以進(jìn)一步促進(jìn)種子發(fā)芽更加有利于植被的生長[2]。

1.4 錨固材料

加筋麥克墊和鍍鋅鐵絲網(wǎng)錨固材料，主要是以帶錨盤或者L型短錨桿材料為主，主錨桿使用的是φ18螺紋鋼筋材料，錨桿長度大約為80cm，入坡體深度超過70cm，水平間距大小為2m，垂直間距為2m，使用的是時光圓鋼筋材料長度大約為50cm，入坡深度超過40cm，水平間距大小為0.5m，垂直間距大小為0.5m。三維植被網(wǎng)在土石混合邊坡結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鋪設(shè)，施工過程中可以通過使用長度為20cm的U型釘進(jìn)行固定處理，建議使用φ8鋼筋型號材料，固定深度可以根據(jù)護(hù)坡角度巖石的破碎程度等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但是≥標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計深度最小值[3]。

2 掛網(wǎng)施工技術(shù)要求

在掛網(wǎng)施工過程中需要對坡面進(jìn)行徹底修整，清理坡面存在的雜物危險石塊，保證坡面的平整程度有效處理坡面排水問題，對坡面的凈流量涌水問題進(jìn)行針對性處理，對坡面的殘存植被在不妨礙工程施工的情況下需要盡可能進(jìn)行保留。在噴射混凝土封閉坡面之前，需要使用帶錨盤或者L型短錨桿固定網(wǎng)材主錨桿之間的間距大小為2m。在混凝土混合剖面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，需要使用φ8鋼筋制作U型釘固定，鍍鋅鐵絲網(wǎng)網(wǎng)材的鋪掛工作,需要盡可能和坡面之間緊密貼合，局部不平整位置需要加密，U型釘無法貼合的位置需要進(jìn)行剖面修整，保證和剖面之間緊密貼合。三維植被網(wǎng)鋪設(shè)施工過程中需要和坡面之間進(jìn)行緊密貼合，局部位置不平整需要加密U型釘，無法貼合的位置需要修整剖面，保證緊密貼合或者局部避開不鋪設(shè)三維網(wǎng)。在網(wǎng)材的鋪設(shè)使用過程中，需要保證坡頂位置的坡體兩側(cè)覆蓋面≥1m，<1m的位置，需要使用更多的錨釘進(jìn)行固定坡體頂部位置使用錨固鉤反壓坡腳，網(wǎng)材直接埋設(shè)在土壤層內(nèi)部并且保證坡面積水不會直接沿著坡頂部，滲透土壤層內(nèi)部造成穩(wěn)定性下降問題。水平方向左右間隔10m，垂直方向上間隔5-10m作為一個沉降段。該位置的網(wǎng)臺之間不進(jìn)行搭接，但是各邊使用錨釘進(jìn)行固定處理，除了沉降段分界位置以外每一幅鍍鋅鐵絲網(wǎng)需要使用鍍鋅鋼絲腳邊進(jìn)行搭接，每一幅三維網(wǎng)需要使用土工繩縫合，搭接寬度大小為15cm。網(wǎng)材鋪設(shè)施工結(jié)束之后需要將基質(zhì)材料均勻地噴射在網(wǎng)面表面，并且需要將網(wǎng)面進(jìn)行充分覆蓋鋪掛三維植被網(wǎng)之后需要覆土10cm厚度適當(dāng)進(jìn)行碾壓，需要將網(wǎng)面土壤和剖面之間形成緊密貼合，不能留出大量的空隙[4]。

3 液壓噴播施工技術(shù)

液壓噴播屬于一種將植被的種子，通過科學(xué)的配比和催芽處理之后，以特定的比例使用專用的配料，包含專用的噴玻纖維綠化保護(hù)劑、黏合劑、復(fù)合肥料以及土壤改良劑材料，等通過充分?jǐn)嚢杼幚碇?，使用高壓泵所產(chǎn)生的作用，噴播在地面或者坡面的一種現(xiàn)代化值被處理工作方法。混合漿料噴播到等待播種的土壤之上，可以有效形成均勻覆蓋層保護(hù)草種層，多余的水體會滲入到地表內(nèi)部，此時纖維材料、膠體材料可以有效形成半滲透的保濕層，這種半滲透保濕層上層又稱之為膠體薄膜，可以有效防止水分的大量蒸發(fā)，給種子的萌發(fā)提供出足夠的水分、養(yǎng)分以及遮陰條件。液壓噴波工作過程中關(guān)鍵點在于纖維膠體材料和土體表面之間形成充分黏合，保證種子在遇到刮風(fēng)降雨以及澆水等問題影響下不會產(chǎn)生流失情況，具有更好的固種、保苗作用效果。除此之外，覆蓋物染成綠色噴播后很容易檢查是否完全播種或者是存在漏缺情況，由于種子經(jīng)過催芽之后播種7d即可進(jìn)行生根和長出枝葉，起到良好的水土保濕作用，同時在后續(xù)的養(yǎng)護(hù)管理工作費用方面相對較低。

4 厚基質(zhì)噴播技術(shù)

厚基質(zhì)噴涂技術(shù)主要使用在一些巖質(zhì)邊坡，瘠薄山地等無法進(jìn)行綠化的地塊。通過使用富含有機(jī)物質(zhì)的棉顆粒土材料，在噴波瞬間和團(tuán)粒劑混合之后形成彈力反應(yīng)，可以和自然界表土層具有相同的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)以及土壤培養(yǎng)基質(zhì)，因為噴播之后會產(chǎn)生疏水極強(qiáng)的土壤，培養(yǎng)機(jī)會牢固的吸附在邊坡表面上有效抵抗風(fēng)雨的侵蝕作用，防止出現(xiàn)水體流失。

厚基質(zhì)噴播技術(shù)在邊坡生態(tài)修復(fù)工作當(dāng)中具有以下幾個方面使用特性：

1)使用范圍較廣。通過該項技術(shù)的使用可以對各種巖石硬質(zhì)土砂質(zhì)土、酸性土壤、干旱土壤以及河岸堤壩等綠化比較困難的位置進(jìn)行生態(tài)修復(fù)處理。通過使用特殊的材料和噴播機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作，可以有效培育出理想化的木本植被以及生態(tài)群落系統(tǒng)，可以更快的改善外部生態(tài)環(huán)境條件。通常情況下，可以在半年時間范圍內(nèi)可以獲取更加良好的綠化工作效果，并且在2-3a之內(nèi)可以達(dá)到穩(wěn)定效果穩(wěn)定之后，不需要進(jìn)行過多的人工養(yǎng)護(hù)和干預(yù)工作，自身可以保持職位的正常生長和周圍的環(huán)境之間形成協(xié)調(diào)，營造出一種更加良好的綠色景觀效果[5]。

2)噴播形成的土壤培養(yǎng)基具有更加理想化的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不但具有良好的保水性，同時還具有更高的透氣性，保護(hù)邊坡表層的生長基質(zhì)，防止邊坡出現(xiàn)大量的水土流失問題，并且可以實現(xiàn)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境以及提高綠色景觀的綜合處理工作效果。

3)通過倡導(dǎo)播種造林的先進(jìn)綠化工作理念，不是傳統(tǒng)的植被綠化施工材料，環(huán)保材料可以自然降解，并且不需要施肥撒藥，和人工植生袋噴混植生等邊坡修復(fù)技術(shù)相比，具有工作周期更短，養(yǎng)護(hù)工作量更小等多方面優(yōu)勢。

4)根據(jù)生態(tài)位原理，追求更加自然物種豐富的綠色生態(tài)環(huán)境要求，貫徹立體配置實現(xiàn)物種的多樣化，要充分重視植被群落分布概念。當(dāng)前我國國內(nèi)很多邊坡防護(hù)和綠化工作方法，通常情況下會選擇一些外來的先鋒物種，植被的品種比較單一，因此在整個植被生態(tài)群落結(jié)構(gòu)上構(gòu)成不合理很容易產(chǎn)生退化情況，從恢復(fù)生態(tài)學(xué)的角度上進(jìn)行分析，以科學(xué)的發(fā)展眼光進(jìn)行看待裸露的山體植被生態(tài)修復(fù)工作必須要綜合考慮到，對個體和種群之間的對應(yīng)關(guān)系，不但需要達(dá)到綠色化的的效果，同時還需要具有更高的持久性，保證植被生物群落的多樣化，建立起一種更加穩(wěn)定的多物種立體性植被結(jié)構(gòu)。

5 結(jié) 語

綜上，本次水力發(fā)電年發(fā)電量達(dá)到5630萬kW/h，年利用小時數(shù)為2350h，針對本次水利水電工程項目混凝土邊坡生態(tài)修復(fù)工作進(jìn)行全面落實，提出關(guān)鍵性的生態(tài)修復(fù)工作方法，全面保證水利水電工程邊坡生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。