浅谈边坡生态恢复工艺工法设计

浅谈边坡生态恢复工艺工法设计

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1.深圳市铁汉生态环境股份有限公司518040；2.大连日中技研有限公司116023

摘要：早期的工程建设促进经济发展的同时带来了生态环境的严重破坏，特别是采石场停止开采废弃后，留下了大量的边坡创面，其主要表现为改变地形地貌、扰乱土壤结构、破坏植物群落、降低生物多样性、影响局部地域气候、增加水土流失危险性等。若不实施治理与恢复，不但将产生严重的地灾隐患，更对周边生态环境带来重大破坏。因此，边坡生态环境的治理恢复成为了生态环境建设中的不可缺少的重要内容。边坡生态恢复的工艺工法设计是边坡治理中的首要环节，也是工程恢复效果的基础条件，更是工程施工过程中质量控制的指导依据。

关键词：陕西；高速公路；生态恢复；坡面恢复；对策措施；边坡恢复；生态治理；施工方法；质量控制；陕西

引言：随着大型工程建设的不断深入，边坡生态恢复技术已成为生态环境研究热点之一，其在结合地质、结构、生态等多学科研究的基础上，重点在于消除地灾隐患、防治水土流失、恢复生态环境。

目前，针对边坡生态恢复工艺工法的研究虽五花八门，更衍生出了众多新方法和新名词，但实际差别并不明显。边坡生态恢复工程效果的关键点在于工艺工法的设计与选择，其核心在于根据边坡成因、地质结构、气候特点、土壤类型、原生植被现状等因素，设计出适用于待治理边坡的特色专项治理方案。同时，更要考虑恢复过程的施工技术难度、恢复时效性、技术经济成本以及与周边生态环境的融合性等。工艺工法的设计既要特别注重适宜性又要突出治理特色。因此相比于单一的工艺工法治理技术设计，多种工艺工法相结合的技术方案成为边坡生态恢复技术研究的主要趋势，其更能满足边坡微生境的治理需求，实现更好的工程效果。

1、工程概括

拟治理边坡生态恢复项目为废弃石灰岩采石场边坡，属陕西省赵村~马沟渠段灰岩采场群，位于城市西北方向，毗邻黄河，临近龙门工业园区及山西矿产资源重镇河津县，矿产资源丰富，工业相对发达，交通十分便利。拟治理区北以马沟渠为界，南以王岭村为界。

本工程施工治理范围位于该废弃采场宕口中部，边坡南北长约480m，拟治理恢复面积约23000m2。

2、拟治理区边坡环境现状

2.1地质灾害

原采石场开采活动过程中，破坏了山坡的原始地形地貌，使原来较为稳定的山体因人为破坏而形成不稳定的高、大、陡的破碎边坡，坡面长期裸露、风化严重，在暴雨的冲刷下容易发生跨塌、滑坡等，存在着严重的地灾隐患。

2.2资源的占用与破坏

矿业开采活动常常破坏、占压大量的土地，使地表植被遭到严重破坏。现场踏查发现，本矿区因矿业开采而破坏、占压的土地面积达59621m2，有大量裸露基岩与废渣，原生植被均已遭到破坏，与植被覆盖良好的周边环境极不协调。

2.3水环境影响

矿业开采活动对水环境的影响主要涉及矿区地下水影响及矿区及其周边地表水影响两个方面。由于矿区地下水储存类型主要为基岩裂隙水，矿区开采造成基岩严重风化，裂隙发育，岩层富水性差。同时，由于本矿区的矿业开采活动均位于当地最低侵蚀面之上，因此其对地下含水层的影响较轻。并且，由于本矿区为灰岩矿，采矿产生的废渣及粉会为无放射性、无毒性物质，对矿区及其周边地区的地表水与地下水污染轻，对水环境整体影响较轻。

2.4水土流失与粉尘污染

矿业开采活动破坏了地表植被，使得坡面失去了植被保持水土的功效，加剧了雨水对坡面的冲刷，而矿区内堆积松散的废渣、碎屑等在雨水冲蚀作用下引发水土流失。同时，植被的破坏使矿区内失去了降尘、固土的重要途径，使矿区在干燥大风天气时容易产生大量扬尘，细小粉尘随大气飘散造成粉尘污染。

3、边坡恢复治理工艺工法

3.1边坡恢复治理工程内容

本工程施工内容主要涉及土方工程、边坡支护工程、边坡修复工程、边坡绿化工程、边坡浇灌工程、截排水沟工程、跌水踏步及沉淀池工程等。其中边坡支护工程、边坡修复工程、截排水沟工程为重点分部分项工程。施工过程中测量类、结构类、监测类为重点施工管控项。

3.2边坡恢复治理工程重难点分析

本边坡治理工程重难点主要在于，其一造价高、危险系数大。拟治理边坡高、大、陡且破碎，局部风化严重，坡高超过60m，可连绵延伸至1400m，坡度以1：0.2为主，施工难度大，安全隐患大，安全措施投入成本非常高。其二，施工过程中工艺复杂，根据规划设计方案，包含危岩加固、结构支顶柱、格构梁、V型槽、人工堆坡等复杂施工工艺。其三，当地降雨量少，植物成活、养活及后期自然生长恢复难度较大。其四，当地乡土的常绿植物少，边坡植物和常绿植物的种类选择及边坡植物越冬难度大。

3.3边坡支护工程设计

边坡支护工程设计主要有清坡工程，危岩加固工程，SNS主动防护网工程，格构梁工程，喷锚支护工程，V型槽工程。通过支护工程设计，达到稳固边坡主体结构、消除地灾隐患的目的。

3.4边坡修复工程设计

边坡修复工程主要有生态袋＋格构梁挂网喷播工程、挂网客土喷播工程、土工格室工程、客土喷播工程、V型槽工程、植生盆工程、保育基盘工程、种植池工程、穴植工程等。通过修复工程为边坡绿化工程提供了植被恢复的基础环境，可缩短植被恢复时间，加速生态修复进程。

此外，在边坡修复工程中，并不是种植的所有植物都能够一次性全部成活，因此后期管理过程中补种植物是非常必要的。除根据恢复效果补植外，改善灌溉设施，增加灌溉频率，覆盖草帘防止水分蒸发也是十分必要的。

3.5截排水沟工程设计

由于边坡治理工程的施工流程是从上而下，由坡面高处往下依次实施，故截排水沟的设计计应遵循“高水高排、低水低排、分片分段排泄”的原则，根据实际地形地质条件、自身功能、施工难度及工程投资等设计实施。依照原有坡面水体径流向进行疏水、汇水，必要处做水流转弯设计且一并增设挡土墙。整体上呈一线式排水沟以利排水，根据排水沟长度分段增加缓冲区以缓冲水流速度。

4、质量管理体系与措施

4.1质量管理体系

为加强项目质量管理，工程施工项目部建立质量管理部门，构件工程质量管理体系，对施工中的每道工序进行验收，以确保施工质量。

4.2编制质量管理计划

本工程正式开工前，针对工程特点由施工项目经理部依据设计图纸、招标文件、施工规范和施工措施等，根据《质量保证手册》、《质量体系程序文件》及《质量体系第三层次（管理性）文件》，建立项目部质量保证体系，按照基础性控制、生产控制和总体性控制三个层次选择适当的质量体系要素，编制《质量计划》，制订出各分部分项工程程序控制图及质量控制点，编制施工作业指导书、操作规程、管理细则和岗位责任制等，对施工质量进行全过程的管理控制，确保整个施工过程连续、稳定地处于受控状态，并向业主方提供质量保证承诺。

4.3工程技术质量控制制度

①遵循质量体系文件和合同文件，建立由施工项目经理领导并直接管理，质检员基层检查及施工班组自查的三级质量管理系统，明确项目各级人员质量职责，正确合理地分配质量体系要素，形成一个横向由各分部、分项项目组成，纵向从项目经理到施工班组的质量管理网络。

②建立项目管理内部的工作联系，施工整改单管理制度，制定合理的施工流程、规范及质量工艺标准。

③建立质量否决制度，以专职质量监督员为主，与现场施工员共同加强对操作工段的监督，发现问题及时整改，不合格的工程量不予签证和确认。

④认真按图纸施工，按规程操作，建立自检、互检质量保证体系。

⑤技术人员与质检员根据设计图纸及质量评定标准对工程施工进行跟踪管理。对各道工序进行把关、评定，提出书面整改意见，处理一般技术和质量问题，重大技术质量问题应向项目总技术负责人汇报，并提出整改意见。

⑥施工技术负责人应对工程技术和工程质量进行抽查，并责令在规定时间内进行整改。重大技术和质量问题的整改结果，技术总负责人应进行复查。

4.4质量检查控制措施

本工程施工过程中设专职质检员1～2名，各作业工队均配备兼职质检员1名，质检员在现场进行质量跟踪检查，加强对各道工序特别是关键部位或技术复杂部位的专职检查，严格把关，发现问题及时督促有关人员予以纠正、及时报告。

5、结语

从生态恢复的目的出发，秉承生态环境建设理念，在生态恢复设计的基本原则的指导下研究出边坡生态恢复设计的总体思路：对拟治理恢复的边坡进行统筹规划设计，突出设计重点；根据边坡成因及类型选择边坡设计方案；遵照生态演替规律，设计生态恢复目标群落；运用科学合理经济的施工方法，实现边坡生态恢复治理。通过生态恢复要从结构上消除了地灾隐患，实现边坡固稳；从生态上减弱了工程阻隔，推进生态修复进程；从经济上实现了优化调控，降低治理成本。做到“因地制宜、牢固稳定、方便快捷、经济实惠”，实现生态系统的重构与生态环境的改善。

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