洞口岩体边坡客土喷播技术优化设计
洞口岩体边坡客土喷播技术优化设计
摘要 洞口建设遗留了大量的裸露边坡,对于土质边坡,可以通过移栽植被等简单的方式恢复生态,而多数岩体边坡和经过喷锚支护处理的坡面不能直接进行移栽,需要采取客土喷播、植生袋复绿等方式恢复当地自然景观。本文通过总结岩体边坡的特点,结合以往工程实例的经验,对如何做好应用客土喷播治理岩体边坡进行了施工的优化设计。
关键词 洞口;岩体边坡;客土喷播;生态治理
1 概述
客土喷播技术自20世纪90年代末传到我国以来,经过不断改进,已经逐渐适用于大部分区域的生态修复,在隧道洞口岩体边坡生态治理中发挥了重要作用,其产生的植被恢复效果能够有效达到坡面保护和侵蚀控制的作用。
2 隧道洞口岩体边坡的特征
洞口岩体边坡生态治理存在特殊的困难,表现为客土粘结数质量差,抗雨水冲刷能力弱,形成因素有以下几点。
2.1 表面坚硬、光滑
为了更好的达到护坡的目的,隧道洞口的岩体边坡表面采用的岩石、混凝土比较坚硬且较为光滑,摩擦力较小,当客土以较大的角度快速喷射到岩体表面时,容易产生弹射和流挂,大大的减少了客土的附着量和植生的效果。
2.2 蔓体坡度较大
隧道洞口岩体边坡主要位于洞口顶部,其上与山体相连接,多数位置大于70°,有的甚至接近于垂直坡面,客土喷射前后容易造成大量客土顺坡面流失,如若喷播过程中或者喷播完工近期遭遇大量降水,则会造成更为严重的损失。
2.3 局部稳固性差
已建隧道洞口由于年代久远,部分岩体边坡局部出现裂痕。自身存在极大的不稳定,客土喷播过程中打锚杆等操作会改变坡体内部结构,粘附的客土也会对坡面产生较大的压力甚至向外的张力,进一步增加了边坡的不稳定性。
2.4 灌输管道布局复杂
隧道洞口具有翼墙式、台阶式、柱式、耳墙式、(半)路堑式等多种形式,造成岩体边坡具有不同的形状,传统规则性的管道布局容易使得灌输产生遗漏,因此,隧道边坡管道布置方案要结合各自的特点制定和实施。
3 隧道洞口岩体边坡客土喷播施工优化设计
客土喷播能够快速进行植被恢复,经过漫长的自然选择,本地物种将逐渐淘汰喷播时采用的先锋植被种群,最终达到生态恢复的效果。
3.1 施工流程的优化设计
客土喷播为主的复绿施工工序复杂,必须预先对施工流程作出合理的制定。可以分为两条主线同时开工,一条主线围绕喷播为中心,其施工流程为清理坡面一打锚杆一挂设木板等植生平台一挂网同定一喷播一覆盖无纺布一养护;另一条主线以生态袋垒砌、移栽植物为主要内容,其施工流程为土壤筛选一客土干料及草种混合一客土装袋一生态袋垒砌一布没灌溉管道一植被移栽。灌溉管道布设应与挂网固定同时进行,将水管用铁丝绑扎固定于锚杆上,并用塑料袋扎紧喷头,防止喷播后由于客土堵塞造成无法使用。
3.2 人员操作优化设计
施工人员操作是影响喷播施工的重要因素之一。喷播施工在十几米甚至几十米的高处进行,要特别注重施工人员安个保证措施,佩戴安全帽、穿着安全带,有两至三人辅助剐枪手进行喷播操作,其中两人在坡顶同牢安全绳索和拉起喷播管道,一人在副枪手附近辅助移动喷播管道,确保高空作业安全。为了减少喷错时客土弹射量,增加客土附着力,副枪手要于近距离垂直方向进行喷射,喷射时要根据空气压力的大小有规律地、匀速地移动喷播枪口,喷播过程中,依据乔灌草花种子的发芽土壤深度不同,可按照“先乔灌、后草花”的顺序掺入植被种子,并将草种在:30℃左右的温水中浸泡12h,这样可有效提高种子的发芽率
3.3 物料混合的优化设计
一方面是物料进人喷播机械后的混合,要在生植土的基础上逐渐加入草炭土、酒糟、锯末等物料,避免一次性大量倒人同种物料,引起某一体积内同一物料
偏多,更为关键的是朴合剂,保水剂等数量较小的调节剂的加入,要贯彻少量多次的原则,保证客土混合后具有预期物化效果;另一方面是物料喷射后和团粒化剂的混合,这个过程发生在喷射枪头处,反应时间较短,对于决定客土喷射后是否具有团粒化结构至关重要,必须优化枪头结构,增加团粒化剂和客土的混合效果,促进客土与团粒化剂的反应。
3.4 其他复绿手段的优化设计
洞口岩体边坡有的地方相对平缓,可以采取覆士移栽、植物箱移植等“慢速绿化”方法恢复植被。选择山体上生长较为普遍的季景植物,进行移栽、埋根、扦插,几年内能够达到恢复绿色植被的效果,覆土时要在粘性土壤下方覆5cm～10cm左右的沙和_碎石,作为植被的排水层。利用植物箱移栽灌乔小植被,如常见的黑松、松柏等,在植物箱上距离底部5cm～100m处的四刷开有直径为1cm左右的孔,并在箱内侧孔边沿下方放置打孔隔板,隔板至箱底置支撑物,从而预留储水空间,保证植物箱对植被的供水和排水。
3.5 喷灌养护系统的优化设计
洞口边坡人丁养护难度大、不易操作,最好实现养护的“零人员管理”,基于自动控时和湿度自动控制的自动喷灌养护系统可以作为较好的选择。自动灌溉养护系统可以采用定时自动丌闭,在清晨、午间、傍晚等均可进行人为没定时间灌溉,缺点足即使在湿度较大的阴雨天也会开启喷灌养护,也可以采用湿度控制仪进行控制,设定湿度上下限,由连接的湿度传感器感应客土湿度,低于下限自动开启,达到上限自动关闭。从丁程养护的实际与虑,可以同时使用两种自动控制,采取并联的方式控制电源的开闭。
4 结论
1)经过优化设计的喷播施工技术,对治理洞口岩体边坡生态环境具有较好的适用性;
2)要综合利用客土喷播和其他简单的复绿方法,对坡面进行彻底的植被恢复;
3)洞口岩体边坡的自身特性决定了必须进行多方面的优化设计,实现安全施工、自动养护管理和良好的绿化效果。
参考文献
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