裸露山體缺口整治技術論文

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論文關鍵詞:山體缺口工程品種

論文摘要:作者從深圳市裸露山體缺口綜合整治工程的設計、施工、監理等實踐中,針對不同類型山體缺口探討綜合整治技術中的措施形式、生態恢復重要性。

裸露山體缺口是城市化過程中產生的一種現象,它對城市生態環境、城市景觀的影響極大,是城市水土流失治理的重點、難點。以深圳市為例,據調查,全市裸露山體缺口達669個。全市面積2020km2,其密度為0.33個/km2。類似的情況在珠江三角洲都較普遍。形成裸露山體缺口的主要原因有2點:(1)在城市化過程中,各種基本建設項目例如修建公路、碼頭等,需要大量的石料,必須開山采石;(2)基本建設開挖山體遺留下來的邊坡。深圳市人民政府以深府[2002]55號《深圳市治理嚴重影響城市景觀的裸露山體缺口工作實施方案》公告全市,將其列入“十五”期間的重大項目。

對裸露山體缺口的整治,國內外尚無更多的成功經驗。特別是對陡峭石壁的綠化更是難上加難、許多技術仍需要不斷地總結和提高。發達國家采用的噴混植生法和鋼筋砼框格懸梁法已經被深圳市裸露山體缺口整治工程所吸納。

1裸露山體分類

1.1分類的重要性

對裸露山體缺口的整治,必須先分類,以研究不同類型的裸露山體缺口的特殊性,進而采取針對性的整治措施,做到有的放矢,因地制宜。

1.2分類依據

1.2.1按形成原因分按形成原因可以將裸露山體缺口分為廢棄采石取土場和遺留邊坡兩大類。前者是因為采石、取土或棄石、棄渣(土)形成的;而后者是因為開挖山體形成的。

1.2.2按巖性分遺留邊坡按巖性分類可以分為軟質和硬質2類。所謂軟質邊坡,其巖性多為泥質巖類;而硬質邊坡的巖性多為火成巖或變質巖類。采石場的巖性均屬于硬質,大多為火成巖中的花崗巖,沉積巖中的沙巖或變質巖等。

1.2.3按工藝流程分按工藝流程可以將廢棄采石場分為開采石壁和料場跡地2部分。

1.2.4按石壁坡度分從地貌學的分類概念看,石壁坡度一般都應劃入陡坡類。為了便于對不同坡度采取不同的整治措施,故將石壁分為陡壁、極陡壁和陡峭壁3種類型。坡度在45°以下的石壁稱陡壁;45°~70°稱極陡壁;大于70°的石壁稱陡峭壁。

1.2.5按石壁表面粗糙度分石壁表面粗糙度、裂隙發育情況等,直接關系其整治措施的布設,故將其分為光滑石壁和粗糙石壁2類。前者石壁表面光滑平整;后者表面粗糙,壁面起伏不平,多凹陷石穴,裂隙發育。

1.2.6按治理難度分廢棄采石場的治理難度,要綜合分析各種情況,確定難度系數。一般從石壁巖性、石壁面積、坡度、表面粗糙度、石壁高度、施工難易程度及交通、水源、電力等多個方面因素分析,綜合評判后給出整治難度系數。難度系數為1.0~3.0。整治難度最大的為3.0,最小的為1.0。其間視各廢棄石場的具體情況而定。確定難度系數,可以為施工圖設計預算提供必要的依據。

1.2.7按對城市景觀影響度分廢棄裸露山體缺口對城市景觀影響度分為一般、嚴重、極嚴重3個級別。裸露缺口面積大、離交通干線或城鎮近者為極嚴重等級;遠離城區的為一般等級;介于極嚴重和一般之間者屬于嚴重等級。

2綜合整治思路

理清思路、吃透現場、因地制宜、精心設計,是裸露山體缺口整治工程中幾個關鍵環節。綜合整治的思路是:穩定邊坡,理順水系,綠化裸巖地(跡地)。

2.1穩定邊坡

由于受土地資源緊缺的限制,城市邊緣的廢棄裸露山體缺口部分往往已作為開發用地。因此,邊坡穩定問題關系到生命財產安全,因此,解決此類問題為最基本的要求。有許多因素影響邊坡穩定,其中最重要的是巖性(包括巖石的風化程序)和邊坡坡度2個因素。詳見表1,表2。

2.2理順水系

理順水系關系到廢棄裸露山體缺口的邊坡穩定、工程措施布局等方面的問題,在整治方案的總體構思上應予以足夠的重視。

2.3綠化裸巖地(跡地)

廢棄裸露山體缺口的整治最終要以恢復植被為目的,以創造生態恢復的基本條件。要從可持發展和城市景觀的戰略高度,選擇適宜的樹草種。

3石壁整治技術

3.1石壁分類

裸露山體缺口整治的基本原則是因地制宜、分類指導。而石壁是綜合整治中的重點和難點。因此要根據不同石壁所處的位置、對城市景觀影響度、石壁坡度、石壁巖性、表面粗糙度及裂隙發育程度等情況進行分類,進而確定難度系數。

3.2整治技術

3.2.1噴混植生噴混植生是一項從國外引進治理石壁的新技術。其具體操作是先在石壁上掛鐵絲網,并用錨釘將鐵絲網牢牢地固定在石壁上,再噴一層厚度超過10cm的膠結劑,再在膠結劑上噴一層肥料、灌草種子、保水劑等相混合的材料。噴混植生適合于45°~65°的陡壁,其缺點是工程造價高、施工難度大。

3.2.2液壓直噴小于45°巖層表面較粗糙且凹凸不平的石壁,可用土壩灌漿原理直接將種子、肥料、泥漿、保水劑等混合材料噴射到巖層表面,厚度不小于10cm,而不需掛鐵絲網,大大降低了工程造價。

3.2.3植生槽(盆)利用石壁表面凹凸不平的微地形變化,因勢利導地將石壁的凹陷處加工成能夠供植物生長的槽或盆,稱植生槽(盆)。植生槽(盆)適合小于60°坡的石壁。坡度太陡的石壁,其施工難度太大。

3.2.4鋼筋砼框格懸梁70°左右的陡峭石壁,可以采用鋼筋砼框格懸梁技術。懸梁高度60cm左右,框格規格1.5m×1.5m,同時將錨桿與懸梁鋼筋焊接成整體,使懸梁的力從錨桿傳導到石壁。然后在懸梁框格內填加客土、種子、肥料及土工纖維等混合材料。

3.2.5三維網噴混植生應用可降解的土工材料制成的三維網,將其與石壁固定以后,噴射種子、肥料、保水劑、黏土等混合材料。適于40°以下的泥質邊坡。

3.2.6梯級爆破將石壁爆破成臺面寬度2m左右的梯形,再在臺面外側砌一高度80cm左右的漿砌石墻,然后加客土、肥料,栽樹種草。

4跡地整治技術

跡地是位于廢棄采石場石壁下部的坑口,由石料加工或堆料廢棄后形成寸草不長的跡地。立地條件極差,但地勢平坦,易打穴施工。跡地整治的關鍵技術:(1)理順跡地水系,使地表徑流歸順;(2)全面綠化跡地,喬、灌、草結合;(3)在其與石壁的交界處,建造一條寬度10m左右的綠色安全緩沖帶,以避免石壁碎石滾落時傷人。

5生態恢復技術

裸露山體缺口的生態恢復問題,是綜合整治中的核心問題,要模擬自然生態系統,進行生物多樣性篩選與搭配,方可收到理想的效果。從可持續發展與城市景觀的戰略高度,充分利用一切有利地形或人工創造地形,選擇具有較強抗逆性的喬、灌、草品種,并合理搭配,使其盡快形成人工植物群落,改善裸露山體缺口景觀和城市生態環境。

6結語

裸露山體缺口整治技術是一項新的工程,國內外可供借鑒的成功經驗不多。深圳市從2001年開始,政府投巨資搞這項工作,可見其重要性。城市化過程發展比較快的部分沿海省份,也已開始注意到這項工作。各地情況區別很大,重要的是要因地制宜。裸露山體缺口整治是城市水土保持生態建設的難點,它對城市景觀和城市生態環境的影響也是不能低估的。