一、项目边坡概况
宜昌市锦江大道边坡位于宜昌市夷陵区与西陵区结合部,坡面为中强风化岩一级边坡坡率为1:0.5,高度10m;二级边坡坡率1:0.75,高度8~10m;三级边坡坡率为1:1,高度4~6m;分级平台宽度为2m。本边坡治理采用了工程支护与生态修复一体化的方案,其中生态护坡采用三峡大学润智生态科技研究院的专利技术——VCS植生水泥土+CBS植被混凝土协调施工工艺。
二、施工措施
1.坡面预处理
◆将坡面对施工有碍的一切障碍物清理干净。包括:清除植被结合部。
清理坡面开口线以上原始边坡的接触面,清理宽度1.5m~2m(根据现场实际情况调整宽度)以铲除原始边坡上植物枝干为准,对地下根茎无必要进行挖除,此部分作为工程与原坡面的过渡即植被结合部;清除坡表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等。
◆坡面设直径46mm软式透水管排水孔,矩形布置,间距3m,孔深0.5m。
◆坡顶距坡面顶线约2m位置,设截排水沟;
◆马道和坡脚设种植槽,移栽迎春花、三角梅。
2.锚杆、网筋要求
锚杆采用B16钢筋,钻孔直径91mm,长度3m。横向和竖向间距均为3m。
铁丝网采用14#镀锌铁丝网,网孔5cm×5cm。
钢筋网采用Φ6钢筋网,网孔40cm×40cm,斜向钢筋框条为Φ12钢筋。
3.基材拌合
◆物料计量及精准配料
根据基材配比表把所需要物料量用计量秤称准,倒入计量斗(筒)内,划定标记线与数值,并在计量斗(筒)外侧注明物料名称。配料的控制,即按照设定的植被混凝土物料配方,精准、高效的完成每种物料的添加过程。
◆混合植物种子定装配置
根据植物种子配比表各项植物种子的每平方用量乘以相同的倍数,依顺序一一称出后,在平坦干燥的地上或者合适的容器中,加以搅拌均匀。
◆拌合要求(投料顺序、拌合时间)
未过筛或无法过筛土壤严禁使用,每天的拌合数量必须准确记录到施工日报中。无论天气如何,即便材料拌和在室内,下班前也一定要覆盖好所有的材料和半成品。材料使用和出入库要有记录,评估配合比控制的准确性,当天拌合料当天用完。
投料顺序:有机物料、土、有机肥、纤维、水泥,生态剂、复合肥等,面层加入混合种子。
拌合时间:全部物料进入搅拌仓后,搅拌时间不低于3分钟,面层不低于5分钟。
◆基、面层配料切换控制
植被混凝土喷植为“先基层后面层”,开班后,提前配制搅拌足够数量的面层混合料,单独储放喷锚机上料处的储存台(板槽)备用,再有条不紊地进行基层混合料的配制搅拌。
基层喷射达到规定面积后,送料台人员根据喷枪手的指令,转换面层料;完毕,听指令转换基层料,依此循环作业。
4.喷植施工
采用植生水泥土喷射基层,厚度5~6cm;植被混凝土喷射面层,厚度4~5cm。喷播过程中严格控制喷射压力,喷枪口距离岩壁不得超过2m,垂直于坡面喷植。发现网片松散、外鼓情况,及时加固。单个喷枪手喷播宽幅应在6m以内,高度3m以内。便于控制喷播范围和厚度。切换基层、面层时,要上下呼应,有准确的时间记录,防止漏喷或混料。
5.覆盖
喷播完成的坡面,要及时覆盖无纺布。覆盖后可以提高坡面温度,缩短种子的发芽时间,保持坡面湿润,节约用水。降低雨水冲刷,防止形成径流。降低种子流失,减少土壤水分的蒸发量,防止鸟类觅食种子。
无纺布需坡上坡下作业人员同时合作,按照坡面长度放一块,固定一块,无纺布自上而下(或自下而上)进行铺设,贴紧坡面并呈半绷紧状态而不悬空,布面保持平整,无褶皱。顶部底部固定牢固,两布交接处重叠搭接,搭接不少于10cm。用竹筷或U型钉锚杆等连接器件对无纺布的横向,纵向分别连接固定,竹筷或U型钉用量为每平方米不少于1只(视边坡而定),防止风吹布破。
6.养护
喷播施工结束后及时安装喷(浇)灌系统,进行养护。
喷(浇)灌系统由自来水供水管道、主供水管道、供水支管、喷头、水龙头和控制阀组成。根据坡面喷淋系统线路图铺设。保证喷灌系统的喷洒覆盖率≥95%,雾化度适中。
如有施工场地受限等原因,可采取人工辅助养护。因植被混凝土强度高,渗水慢,勿用直流水直接对冲坡面,应营造雾化状喷水,养护时间应躲开高温暴晒时段。
喷播完成后的初期养护,需要持续保持一定的湿润度(似干非干,似湿非湿)。人工洒水应遵循“喷洒时间短一些,喷洒次数多一些”、“来回交替”直至充分浇透。
养护期间还应注意植物种子的出芽均匀度和出芽率,对局部出芽不齐和没有出芽的坡面要进行补植,也包括对栽培植物的成活率监测,及时更换或补种没有成活的苗木。
养护中需要防治苗木病虫害的发生,对可能出现的病虫害要进行病理分析,有针对性地采取治理措施。
7.质量检验内容与指标要求
实际施工中参考执行《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范》NBT35082-2016、水电工程边坡植生水泥土生境构筑技术规范》NB/T 10490-2021。
种植土、有机物料、生态改良剂的检测是原材料检测的主要内容。
植被混凝土成品检测指标包括:容重、通气孔隙率、pH 值、有效含水率、水解氮、有效磷、速效钾、收缩恢复度、无侧限抗压强度、降雨侵蚀模数。其中通气孔隙率、pH 值、无侧限抗压强度属于关键指标。
三、施工过程及效果展示
效果展示图
锚杆钢筋网施工 & VCS喷植
CBS喷植 & 覆盖养护
2个月效果(侧面)& 2个月效果(正面)
15个月效果(侧面)& 15个月效果(正面)
2年后效果
此边坡生态修复于2019年3月完工,本工程实例有效佐证了VCS植生水泥土+CBS植被混凝土协同生态护坡能营造拟原始生态生长环境,坡体充满青苔蕨类植物,非常适宜植物生长。植物按草本植物、灌木系列先后发芽生长。植生水泥土经过植被混凝土捶打密实度得到提高,坡体稳定性和抗冲刷性非常高。
2年后以本地物种为主的生态系统逐渐形成,本地物种有构树,桑,野菊,艾蒿,小飞蓬,雾水葛,牛膝,叶下珠,马唐草,铁苋菜,黄鹌菜等。
◆植被混凝土/植生水泥土技术核心:润智生态改良剂。
润智生态改良剂功能:在不显著影响基材强度条件下,改善基材理化性质、调节基材生物特性、促进基材土壤活化、促发芽助成活、固持基材养分水分、调整基材微细观结构、聚集团粒结构、提升基材冻融特性。