1、前言

　　在水利、公路、鐵路、礦山等建筑工程建設(shè)中，經(jīng)常有大量的開(kāi)挖，開(kāi)挖破壞了原有植被，造成大量的裸露土坡和巖石邊坡，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)環(huán)境失衡。如水土流失、滑坡、泥石流、局部小氣候的惡化、光聲污染及生物鏈的破壞等。這些工程所形成的邊坡靠自然界自身的力量恢復(fù)生態(tài)平衡往往需要較長(zhǎng)時(shí)間。土質(zhì)邊坡通過(guò)人工防護(hù)和綠化可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)，但巖石邊坡很難恢復(fù)原有植被。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和人們環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與研究越來(lái)越重視。國(guó)家頒布的《水土保持法》對(duì)植被環(huán)境保護(hù)也有了明文規(guī)定。

　　環(huán)境綠化在發(fā)達(dá)國(guó)家比較重視，如美國(guó)、法國(guó)、加拿大、澳大利亞等到處綠色成茵。邊坡綠化日本起步比較早，在工程建設(shè)中他們的主導(dǎo)思想是建設(shè)與綠化同步進(jìn)行。邊坡綠化常用的方法有鋼筋水泥框格法、植生卷鋪蓋法、客土植生帶法、纖維綠化法、生態(tài)多孔混凝土綠化法、厚層基材噴射綠化法等。其中客土植生帶法、纖維綠化法、生態(tài)多孔混凝土綠化法、厚層基材噴射綠化法可用于巖石邊坡綠化。但是客土植生帶法、纖維綠化法和厚層基材噴射綠化法共同弱點(diǎn)是強(qiáng)度很低不能承擔(dān)邊坡防護(hù)作用，并且客土植生帶法只能用于緩邊坡，纖維綠化法和厚層基材噴射綠化法存在保水性能差、不耐旱等缺點(diǎn)。生態(tài)多孔混凝土綠化法強(qiáng)度比較高防護(hù)作用好，但也存在兩個(gè)幾問(wèn)題；為植物提供養(yǎng)分能力差且成本過(guò)高，其護(hù)坡工程費(fèi)用大約在20000-30000日元/m².目前，國(guó)內(nèi)在邊坡防護(hù)與綠化方面的研究還比較少，多限于模仿和引進(jìn)國(guó)外的邊坡防護(hù)綠化方法，如國(guó)內(nèi)常用的客土植生帶法、生態(tài)多孔混凝土綠化法、纖維綠化法等技術(shù)。這些技術(shù)在日本由于地理位置、氣候條件相當(dāng)優(yōu)越，很適應(yīng)植物的生長(zhǎng)，所以在日本是比較成功的。我國(guó)內(nèi)陸大部分地區(qū)基本上屬于干旱氣候，研究開(kāi)發(fā)一種適合我國(guó)國(guó)情，對(duì)巖石邊坡地既有一定強(qiáng)度和抗雨水沖刷能力達(dá)到防護(hù)作用又長(zhǎng)期適應(yīng)植物生長(zhǎng)達(dá)到綠化目的的環(huán)保新技術(shù)是工程技術(shù)人員當(dāng)前的緊要任務(wù)。本文對(duì)三峽大學(xué)專(zhuān)利技術(shù)“植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)”在高陡巖石邊坡上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

　　2、工程實(shí)例概況

　　高壩洲水利樞紐大壩右肩至下游王家沖段高陡巖石邊坡，與下游航道平行，與升船機(jī)毗鄰。坡底長(zhǎng)260m，坡最高處達(dá)80m，傾角70——80°，面積14000m²，巖石為灰?guī)r，灰?guī)r夾薄層不發(fā)育，邊坡走向40°，NW傾向，巖面為開(kāi)挖新巖石。高陡巖石邊坡每12m分一個(gè)碼道。該地區(qū)屬亞熱帶氣候，年平均降雨量1200mm，最熱月平均氣溫7月是28.8℃，最低月平均氣溫1月是3.0℃。如圖1所示（略）。

　　3、植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)簡(jiǎn)介

　　植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)是采用特定的混凝土配方和種子配方，對(duì)巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化的新技術(shù)。它是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、硅酸鹽化學(xué)、園藝學(xué)和環(huán)境生態(tài)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù)。植被混凝土是根據(jù)邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質(zhì)、綠化要求等來(lái)確定水泥、土、腐植質(zhì)、保水劑、混凝土添加劑（三峽大學(xué)專(zhuān)利技術(shù)）及混合植綠種子的組成比例�；旌现簿G種子是采用冷季型草種和暖季型草種根據(jù)生物生長(zhǎng)特性混合優(yōu)選而成的。植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)具體做法是：先在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定。將植被混凝土原料經(jīng)攪拌后由常規(guī)噴錨設(shè)備噴射到巖石坡面，形成近10cm厚度的植被混凝土。噴射完畢后，覆蓋一層無(wú)紡布防曬保墑，水泥使植被混凝土形成具有一定強(qiáng)度的防護(hù)層。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間灑水養(yǎng)護(hù)，青草就會(huì)覆蓋坡面，揭去無(wú)紡布，茂密的青草自然生長(zhǎng)。植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)可以一勞永逸地解決巖坡防護(hù)與綠化問(wèn)題。故此，我們又稱(chēng)工程綠化技術(shù)

　　4、植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)在高壩洲的應(yīng)用

　　4.1高壩洲工程植被混凝土的配比

　　高壩洲工程植被混凝土由水泥、土、腐植質(zhì)、長(zhǎng)效肥、保水劑、混凝土添加劑及混合植綠種子7種組成。水泥是形成強(qiáng)度達(dá)到工程防護(hù)目的的固結(jié)材料，一般采用425#大壩水泥；土是營(yíng)造植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)提供養(yǎng)分儲(chǔ)存養(yǎng)分的基礎(chǔ)材料，一般采用壤土或沙壤土（含砂量不超過(guò)5%）；腐植質(zhì)是優(yōu)先為植物提供養(yǎng)分和產(chǎn)生植物根系生長(zhǎng)空間的基礎(chǔ)材料，一般采用酒糟、鋸末、秸干纖維等；長(zhǎng)效肥是為植物生長(zhǎng)提供長(zhǎng)期效力的復(fù)合肥，一般采用尿素、生物肥、化學(xué)復(fù)合肥；保水劑是水分豐裕時(shí)吸收水分，天氣干燥時(shí)為植物提供水分，一般采用粒度100目的保水劑；混凝土添加劑是三峽大學(xué)綠野環(huán)保工程有限公司專(zhuān)利產(chǎn)品，主要功能營(yíng)造植物生長(zhǎng)環(huán)境；混合植綠種子采用冷季型草種和暖季型草種，混合根據(jù)生物生長(zhǎng)特性?xún)?yōu)選配制。

　　4.2.2植被混凝土噴射厚度

　　植被混凝土的厚度應(yīng)滿(mǎn)足邊坡防護(hù)強(qiáng)度、抗雨水沖刷能力要求和適應(yīng)植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)要求。為了滿(mǎn)足這兩個(gè)要求，考慮到高壩洲王家沖段高陡巖石邊坡完全是新鮮開(kāi)挖巖面，我們?cè)O(shè)計(jì)植被混凝土噴射厚度為10cm.并且分基層和面層二次噴射，基層噴射厚度為8cm，面層噴射厚度為2cm.混合植物種子只拌合在面層噴射。

　　4.2.3混合植物種子的確定

　　高壩洲王家沖段高陡巖石邊坡緊鄰大壩壩頭，不僅滿(mǎn)足四季長(zhǎng)綠要求，還滿(mǎn)足景觀設(shè)計(jì)要求。故此，混合植綠種子采用冷季型草種和暖季型草種并根據(jù)生物生長(zhǎng)特性混合優(yōu)選而確定。采用節(jié)水草、黑麥草、狗牙根、羊胡子草、白三葉。

　　4.2.4主要施工機(jī)械

　�。�1）粉碎機(jī)；（2）攪拌機(jī)；（3）空壓機(jī)；（4）混凝土噴射機(jī)；（5）升降機(jī)；（6）手風(fēng)鉆；（7）高壓水泵；（8）吊籃。

　　4.2.5施工工藝流程

　　主要施工工藝流程如圖2所示。

　　（1）修筑天溝及排水溝。在邊坡四周、碼道、邊坡縱向每20m設(shè)置排水溝。

　�。�2）清理、平整坡面。清除坡面淤積物、浮石，打掉突出巖石，使坡面盡可能平整，再用高壓水槍清洗坡面，使坡面有利于植被混凝土和巖石的完全結(jié)合。

　�。�3）鋪設(shè)固定復(fù)合網(wǎng)。鋪設(shè)固定復(fù)合網(wǎng)的目的是增強(qiáng)護(hù)坡強(qiáng)度、形成加筋植被混凝土，一般采用Φ20mm鋼筋按1.5m×1.5m交叉錨固，錨桿長(zhǎng)30-80cm.

　�。�4）攪拌植被混凝土。根據(jù)攪拌機(jī)大小，按植被混凝土的配比計(jì)量拌合。在面層噴射層拌料時(shí)加入混合植物種子。

　�。�5）噴射植被混凝土。要求噴槍口距巖面1m左右，加水量應(yīng)保持植被混凝土不流不散。分基層和面層二次噴射，在基層噴射過(guò)程中，應(yīng)注意第二次找平。

　�。�6）覆蓋無(wú)紡布。在面層噴射層完成后，覆蓋28g/m²無(wú)紡布進(jìn)行保墑，營(yíng)造種子快速發(fā)牙環(huán)境。

　　（7）噴水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期應(yīng)當(dāng)保持植被混凝土呈濕潤(rùn)狀態(tài)。噴水設(shè)備應(yīng)采用噴霧噴頭移動(dòng)噴灑，杜絕高壓水頭直接噴灌。一般養(yǎng)護(hù)期為植物覆蓋地面為限（50天左右）。

　　5、工程防護(hù)與綠化實(shí)效

　　5.1植物生長(zhǎng)與綠化效果

　　噴射施工完成后，經(jīng)保墑養(yǎng)護(hù)6天，混合植物種子中冷季型草種優(yōu)先發(fā)牙，隨繼其它草種陸續(xù)發(fā)牙。由于植被混凝土配方的合理應(yīng)用，植物生根快，長(zhǎng)勢(shì)旺。由于采用混合植物種子的生物生長(zhǎng)特性的合理搭配，植物生長(zhǎng)在抗旱、抗病蟲(chóng)害方面表現(xiàn)出良好的性能。50天綠草成坪，完全覆蓋巖石坡面。此后基本上不必人工養(yǎng)護(hù)，可以自然生長(zhǎng)。

　　5.2抗暴雨沖刷與邊坡防護(hù)能力

　　噴射施工完成后經(jīng)養(yǎng)護(hù)48小時(shí)，植被混凝土就會(huì)產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。6天后就能抵抗暴雨沖刷。由于植被混凝土厚度和密度的控制，其滲漏性能比較弱。因而有利于巖石坡面和植被混凝土之間的膠結(jié)。一年來(lái)經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨打、烈日暴曬植被混凝土沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫和脫落現(xiàn)象。

　　6、結(jié)語(yǔ)

　�。�1）植被混凝土邊坡防護(hù)與綠化技術(shù)經(jīng)過(guò)諸多工程的應(yīng)用、自然氣候和植物生長(zhǎng)周期的檢驗(yàn)，證明植被混凝土在巖石邊坡防護(hù)作用和綠化效果是滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的，技術(shù)是令人鼓舞的。

　�。�2）巖石邊坡綠化是一項(xiàng)新興邊緣學(xué)科，它涉及巖石力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、硅酸鹽化學(xué)、園藝學(xué)和環(huán)境生態(tài)學(xué)等多個(gè)學(xué)科。此學(xué)科在我國(guó)剛起步，目前從事該學(xué)科的研究人員很少。還有許多工作問(wèn)題需要試驗(yàn)、需要研究、需要?jiǎng)?chuàng)新。