青岛地区裸岩山体生态恢复治理方案初探

　　摘要：以浮山14号采石场的生态恢复为例，针对裸岩山体地质、岩石发育状况及坡向、坡度不同，提出格栅回包、客土喷播、植生带三种裸岩山体的治理方案，并进行了设计与施工，取得良好效果。
　　关键词：裸岩、山体、生态恢复、回填、客土
　　
　　浮山是青岛市也是全山东省市区内面积最大的一块“绿肺”，浮山九峰排列，峻峭秀拔，素有“浮山九点”的美誉。但随着城市化的建设，开山采石的破坏，浮山的多处山峰，特别是其南侧，整个浮山湾大景观的背景上，有多处采石遗留下的石坑和高耸的岩壁，象一个个的节瘤一样，附着于郁郁葱葱的峰脉之上，部分地段甚至达到了触目惊心的程度，使前海一线滨海大景观受到严重的破坏。
　　同时，由于青岛市区山石叠立，城市建设中常需劈石修路，掘山建房，而因此形成的道路及建筑环境也多是裸岩峭壁。为使滨海景观更美丽，使城市绿肺更完善，必须对这些采石坑进行有效的生态恢复。
　　在满足相应的工程要求条件下，采石坑的生态恢复可以采用常规的土方回填技术进行。但是对于边坡长度达数百米，高度达几十米，而可供放坡的距离短的采石坑来说，这种技术有明显的缺点：回填土方量巨大，工期长，易出现塌方及水土流失等情况。而对于市内裸岩裸坡，因建设的需要，往往给绿化留出的空间不足以进行常规的土方回填施工。通过对国内和国际在同样情况下的工程技术的考察与思考，接合实际工作经验，以浮山14号采石场的生态恢复为例，提出以下三种裸岩山体的治理设计方案。
　　（1） 格栅回包法
　　（2） 客土喷播法
　　（3） 植生袋法
　　实践证明，这几种方案都能够达到快速有效地对采石场和裸岩裸坡生态治理的目的。
　　1、工程概况
　　浮山14号采石坑位于天泰馥香谷北侧，边坡属花岗岩性质。此前，坡底利用附近堆土顺坡向做成缓坡面，然后栽树绿化，致使边坡比以前坡高降低，面积变小，现平均坡高约13米，最高处25米，长120米，边坡坡度70度以上，坡面凹进凸出严重。该边坡岩性主要为花岗岩，坡顶有0.5-1.0米范围的残积土和强风化岩。
　　2、治理思路
　　该边坡由于爆破作用造成岩体裂缝、松动，经过降雨、流水冲刷、风化、冰冻、重力作用，形成危石、滚石、崩塌、垮落现象，现坡面十分危险。另一方面，光秃秃的岩石外露严重影响了浮山的景观。因此必须采取有效的处理措施，既能起到支护加固作用，保证坡体的稳定，又能朝着环保、生态、自然的方向来美化边坡。
　　对于该石坑边坡的治理我们基于两方面的原则来考虑：
　　Ⅰ加固绿化前必须对边坡进行稳定性分析，针对边坡岩土体性质、岩体构造节理分布、关键块体等情况，采取有针对性的预先加固处理措施。否则，不仅可能造成严重的危险事故，而且将导致绿化表层整体或整片滑落，绿化成果毁之一旦，得不偿失。因此，生态恢复是以边坡加固为前提的。
　　Ⅱ绿化边坡治理的最终目的是恢复山体原貌，重现浮山美丽形象，因此山体边坡治理不能仅考虑边坡的稳定性而进行表面硬化处理（如砌石、喷射砼等），而应本着自然、环保、生态的原则来对坡体进行治理，通过在边坡表层固结一定厚度营养性种植土，种植利于边坡稳定的植被和植物，从而达到恢复绿色山貌、美化环境的目的。
　　3、治理方案
　　如图所示，A区岩面高度在10米左右，且有一定的坡度(坡度在60度左右)，可以采用格栅回包恢复，或者在清理边坡后构筑格构，结合喷播技术进行生态恢复。而高度大于10米的B区，坡面直立，有的地方甚至形成了倒坡，不能采用一般的办法，可以选用覆盖土工格栅加固，利用客土喷播技术进行生态恢复.一方面，这种技术可以有效地恢复植被，另一方面还可以减小工程量。
　　经过慎密的考察与研究，在此提出了二种处理方案如下：
　　（1）A区土工格栅回包恢复，B区覆网加固客土喷播；
　　（2）A区植生带恢复，B区覆网加固客土播种；
　　3.1方案一：下部土工格栅回包恢复，上部覆网加固客土喷播。
　　3.1.1修整边坡
　　对边坡上松动石和危石进行清理，对起伏较大的坡面采用风枪消坡，以便施工。
　　3.1.2区土工格栅回包恢复（边坡高度10m左右部分）
　　在裸岩坡度小于60度的坡面，岩面进深大，边坡高度小于10m的部分，使用格栅回包技术，具体实施在上图的A区部分。这种施工技术使山体恢复后，稳定性将达到最好。
　　该施工方法是将锚杆嵌入岩石中1.5—2米，水平方向上每隔2米一根。垂直方向上每隔1米一根，外露35厘米以供打地梁，岩石锚杆φ22间排距1.4m，深2.0m（局部加深，保证锚杆穿过潜在滑裂面2.0m以上），上下排交错布置，使整个山体受力，以防止岩石滑坡。回包层高1.4m，回包单向格栅利用浇注于锚杆上的地梁连接，地梁尺寸200×200mm，地梁标号C30，每两层单向格栅之间铺满一层双向格栅，回包土层必须分层夯实，各土层之间呈阶梯状向上，然后将植生袋堆填于外侧，采用双向格栅进行回包。
　　3.1.3上部覆网喷播（边坡高度>10m部分）
　　裸岩坡度在60—80度、岩面龟裂发育良好的可采用泥浆喷播技术进行生态恢复。主要的施工方法为：
　　锚杆：Ф22锚杆，深2.0m（局部加深，保证锚杆穿过潜在滑裂面2.0m以上），间排距1.4m，上下排交错布置，使整个山体受力，以防止岩石滑坡。
　　挂网：在坡面上进行挂网处理。外侧以ф8筋作为骨架与锚杆焊接固定，坡面挂设双向格栅与锚杆及骨架筋绑扎固定，网与岩壁8-15cm的距离。
　　喷客土：喷射营养种植土、团粒剂、植物纤维、肥料以及植物种子等，利用喷射机喷射于坡面，平均厚度15cm。
　　3.2方案二：下部植生带恢复，上部覆网加固客土喷播；
　　3.2.1修整边坡
　　对边坡上松动石和危石进行清理，对起伏较大的坡面采用风枪消坡，以便施工。
　　3.2.2下部格构植生袋(边坡坡高10m左右部分)
　　在裸岩坡度45度到60度之间的坡面，岩面进深较小、高度较低的情况下可在裸岩上设置混凝土格构，将已经装上栽培基质的植生袋镶嵌在里面，然后，在植生袋外面自上而下挂设单层双向格栅，用锚杆固定。主要施工方法如下：
　　格构：格构尺寸宽2400×高1600，格构梁通过岩石锚杆与岩面结合，锚杆杆体采用Ф22螺纹钢，水平向锚杆深2.0m，间距1.2m，中间插一支1.0m深短锚杆，竖向锚杆深2.0m（局部加深，保证锚杆穿过潜在滑裂面2.0m以上），间距1.6m，中间加一支1.0m深短锚杆，锚杆倾角5°～10°。锚杆外侧紧靠岩面喷射钢筋混凝土格构梁，格构梁尺寸深300宽200。
　　填土：格构内堆填营养种植土，在已拌好种子的植生袋里装上栽培基质。然后在坡面上挂设单层双向格栅，外侧以φ8钢筋作为骨架与锚杆焊接固定。
　　3.2.3上部覆网喷播(边坡坡高>10m部分)(请参方案一)
　　锚杆：Ф22锚杆，深2.0m（局部加深，保证锚杆穿过潜在滑裂面2.0m以上），间排距1.4m，上下排交错布置。
　　挂网：外侧以ф8筋作为骨架与锚杆焊接固定，坡面挂设双向格栅与锚杆及骨架筋绑扎固定。
　　喷土：喷射营养种植土，团粒剂、植物纤维、肥料以及植物种子等，利用喷射机喷射于坡面，厚度平均15cm。
　　4、绿化种植方案
　　在裸岩山体上进行植被恢复，必须要因地制宜，选择适合当地气候生长的种类、选择植物抗旱性、耐寒、抗逆性的植物品种，同时要对种子进行科学的配比，以便增强种子的适应性及种子后期生长的稳定性，保证植被恢复的良性发展。本案所处位置原有乔木主要为黑松及刺槐次生林，山体恢复后，苗木采用木本植物与草本植物混播的方法，有利于初期植被的恢复，维持生物多样性，使营造的群落更贴近于自然状态。
　　A区进行格栅回包填土部分：
　　在格栅回包形成的错台上，栽植乔木实生生态苗及高度1米的苗木，主要品种为栎类、枫杨、火炬树等。沿着错台与坡面交线，栽植爬山虎、常春藤等攀缘植物。反包坡面外层铺设营养袋，袋内散播草本、草花及灌木种子，如：扁担木、卫茅、胡枝子、大叶胡颓子、大花金鸡菊、波斯菊、鸢尾、高羊茅。
　　B区覆网客土喷播部分：
　　由于本部分土层较薄，选择采用抗干旱、耐瘠薄的灌木、草本种子如下：扁担木、卫茅、胡枝子、大叶胡颓子、早熟禾、大花金鸡菊、波斯菊等。
　　5、方案简析
　　在两个方案中，上部（相对高度大于10米）都采用了山体覆盖土工格栅网客土喷播技术，只是在方案一中下部采用土工格栅回包填土恢复山体，而方案二中则采用了构筑格构植生袋的办法。
　　土工格栅回包恢复山体技术，可以使恢复后的山体与自然山体完美统一，景观效果将达最好（这同我们的初衷是一致的）；同时，这个办法使山体恢复后，稳定性将达到最好。其缺点是造价稍微高一些。
　　格构植生袋最大的优点是节省土方，从而使造价降到最低。但是其景观效果及稳定性则稍微差了一些。
　　而客土喷播法使得在比较直立的裸岩面上进行绿化成为可能，尤其可节省土方，降低造价，并能达到较好的绿化效果。
　　综上所述，推荐使用第一套方案，进行浮山14号采石坑的生态恢复工程。
　　
　　参考文献：
　　许文年,王铁桥,叶建军;岩石边坡护坡绿化技术应用研究[J];水利水电技术;2002年07期
　　梁运波;孙强;李海滨;;岩石边坡绿化的有效方法——厚层基质挂网喷附法[J];现代农业科技(上半月刊);2006年06期
　　章梦涛;邱金淡;颜冬;;客土喷播在边坡生态修复与防护中的应用[A];南方水土保持研究会第十四届年会暨2004年学术讨论会论文集[C];2004年

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