水布埡工區的巖石綠化技術探討

陳　輝　劉慧明

【摘 要】本文主要針對水布埡工區巖石邊坡穩定綠化的方案進行針對性的探討，前期綠化的指導思想是采取防止坡面侵蝕和抑制坡面崩塌的的措施，后期恢復開發建設施工之前的坡面植被狀態，并且美化施工環境。同時該文所積累的經驗對同類型的水電站巖石邊坡的綠化美化也起到很好的借鑒作用。

【關鍵詞】水布埡；巖石邊坡；試驗；綠化

Shuibuya Hydropower construction site of the rock green technology seminar

Chen Hui1，Liu Hui-ming2

(1.The Shuibuya project construction company of Qingjiang River Hubei Yichang Hubei 443000;

2.Suzhou City Su Xin investment management company Suzhou Jiangsu 215000)

【Abstract】This article discusses Shuibuyarock slope of the green programme, the early Green Power Plant Construction of the guiding ideology is to prevent and curb the collapse of the slope. The later the green power station construction of the guiding ideology is to resume the slope of vegetation and landscaping of the construction environment. So the experience gained on this type of hydropower stations with rock slope of green landscaping also play a very good reference.

【Key words】Shuibuya；Rock slope；Test；Green

1. 水布埡工程概況

水布埡樞紐位于清江中游巴東縣長嶺鄉三友坪，上距恩施117Km，下距隔河巖水利樞紐91Km，距清江河口153Km，樞紐控制流域面積1080Km²，占全流域面積的65%。水布埡樞紐庫長約110余Km，清江流域地勢西高東低，山高坡陡，河谷深切，具有明顯的山區河流特色，清江流域屬亞熱帶季風氣候區，流域內氣候溫和濕潤，雨量豐沛，多年平均氣溫為13℃~16℃，7月最高平均氣溫一般為23℃~28℃，1月最低氣溫為2℃~5℃，極端最高溫42.1℃，極端最低溫-15.4℃。多年平均降雨量為1440mm，多年平均徑流量為141.1億m³。4~10月暴雨頻繁，7月暴雨最多。

大壩座落在NW30°的峽谷河段，順直河段長度約800m，其上下游河段均為WE方向，河谷斷面呈不對稱的“U”型，枯水期水面寬約90m，水深1~3m。壩區主要為二疊紀、石炭紀，泥盆紀和志留紀等沉積巖，主要由灰巖、泥灰巖、泥質或炭質頁巖以及砂頁構成。大壩基巖主要為二疊紀灰巖與頁巖的互層結構。

水布埡水電站土石方開挖2663.6萬m³，其中石方洞室開挖190.7萬m³，壩體填筑1731.9萬m³。水布埡工程自2000年初開始施工以來，因修建道路、建設臨時設施等因素進行了大量的開挖。根據現場實地查勘的結果，水布埡工地開挖邊坡有以下特點：(1)形成的裸露坡面面積很大，坡度普通較陡，表面不平整，甚至有反坡現象存在；(2)巖石破碎不太完整，有松動跡象，地質條件較為復雜，邊坡的穩定顯得格外重要；(3)在雨水的沖擊下，水土流失很嚴重，工地上已多處出現滑坡和塌方現象，這些地方都急需要整治和處理。

這些無疑給邊坡穩定的綠化工作帶來的難度。為了防止滑坡、塌方、泥石流等災害的發生，有必要采取生物措施和工程措施相結合的手段來控制水土流失，美化工地的環境。根據邊坡的特點和施工的難易程度，可將水布埡工地分為土質邊坡和巖石邊坡，巖石邊坡又可以概括為以下兩種類型：(1)巖石邊坡：植被生長條件非常惡劣，邊坡太陡，邊坡穩定加固技術難度大；(2)巖土邊坡：巖石和土壤混合在一起，坡度較大，坡長很長，需要采取邊坡穩定加固措施。

2. 綠化指導思想

前期綠化的指導思想是采取防止坡面侵蝕和抑制坡面崩塌的的措施，后期恢復開發建設施工之前的坡面植被狀態，并且美化施工環境，主要從以下幾個方面考慮：

2．1 施工區規劃堅持臨時與永久相結合，綠化工程與主體工程同時規劃設計，同時施工，同時投產，保護和美化自然環境，建設花園式水電站；

2．2 坡面應該具有一定的傾斜度，大坡對邊坡的穩定不利，從美化的角度講，視野不開闊，環境氣氛壓抑，會產生嚴肅、緊迫的感覺。若坡面有一個相對較緩的坡度，則有一種開敞、空曠的感覺。

2．3 確保邊坡穩定，使坡面盡量處于穩定狀態，確保道路等設施有效地發揮其功能。

2．4 協調周圍環境，盡量形成與周圍環境相協調的坡面，在恢復自然、恢復植被的基礎上，重視園林景觀的美化效果。坡面的綠化應與周圍山頂、道路的綠化相結合考慮，形成一種自然的綠化景觀。陡坡地主要以恢復自然植被為主，為自然植被的演化提供一個良好的基礎，使其逐漸向自然界演替；緩坡地以考慮園林景觀和植物的美化效果為主。

2．5 在保證邊坡穩定和綠化效果的前提下，快速、有效地對坡面進行綠化，實行灌木和草本有機地結合。

2．6 減輕維護管理工作，盡量使之與自然相協調。短期內形成與周圍環境相協調的植物群落，長期目標是形成的植物群落可通過自然的演替趨向周圍現有的植物群落，并逐步形成穩定的植物群落。

3. 巖石邊坡和巖土邊坡綠化試驗工程

3．1 綠化試驗地點。

根據水布埡工程建設公司的指示精神，結合工地現場情況，本次現場綠化試驗根據兩種類型的邊坡，采取不同的方法和施工工藝來進行綠化方案設計。第一種類型選取巖石邊坡進行生產性試驗，選取試驗邊坡面積大約1500m²，試驗經驗收合格后，再進行大面積的施工（以水布埡工區13#路路口巖石邊坡為例）；第二種類型選取巖土邊坡進行生產性試驗，選取試驗邊坡面積大約3500m²，試驗經驗收合格后，再進行大面積的施工（以水布埡工區3#崗巖土邊坡為例）。

3．2 綠化基礎工程。綠化基礎工程是為引種植物創造良好的發芽、生長發育條件的工程方法。

3.2.1 供水。植物生長離不開水分，尤其在初期生長的時候，植物根系很難在短時間內深入到基巖裂隙中，故在正式施工之前，必須先期鋪設好供水管路，采取滴灌或噴灑方式，定期給植物補充水分，以確保植物生長初期能順利生長成活。同時，也可解決施工期工地的用水問題。供水管路宜采用直徑50mm的水管。

3.2.2 排水。坡面侵蝕、崩塌，大多是由于降水、徑流、滲透水、融雪水等原因引起的，必須考慮排水措施對此進行有效的處理，最大程度上防止或減少侵蝕、崩塌的發生。

(1)坡頂排水溝：沿坡頂邊緣線外移1m，設置寬1m，高30cm的排水溝，控制溢水、漏水現象發生；

(2)縱向排水溝：坡面太長太寬時，需要在中間設置排水溝進行分流排水，同時也可采取措施將凹型坡面聚集于凹部的水流排走；

(3)坡角排水溝：將坡頂排水溝、縱向排水溝及坡面和地表的徑流水排走，避免積水情況發生。

3．3 巖土邊坡和巖石邊坡綠化工程主要工序及技術參數

3.3.1 巖石邊坡施工工序。(1)邊坡修整：徹底清除浮碴和明顯開裂松石，尤其是有反坡和倒懸石現象存在的坡面。對于坡面起伏很大，要盡可能使之趨于平緩，保證坡留基本在一個平面上，對于坡度很陡的坡面，為了更好地充分地利用土方資源和減緩坡度，擬在一定程度上削陡的坡面，使可達到邊坡穩定和安全的目的，又可取得更好的綠化效果。(2)錨桿加固及注漿：坡面巖石比較完整時有用短錨桿；坡面巖石破碎時采用長錨桿。(3)土工網鋪設：加筋土工網沿坡面鋪設。(4)生長基質配置：將上部坡面削減后多余的土方加入保水保濕劑、緩釋性肥料、抗侵蝕劑等土壤改良劑進行攪拌后，配置成植物生長基質。(5)生長基質噴射：將以上生長基質過篩，利用機械設備將植物生長基質噴射到加筋土工網內。(6)植被種子噴播：為了更好發揮植被的護坡和綠化效果。將植被種子和少許生長基質、粘接劑混合攪拌，利用機械設備進行噴播。植被種子包括地被植物種子和草本植物種子。

3.3.2 巖土邊坡施工工序。

(1)邊坡修整：同上。

(2)錨桿加固及注漿：錨桿采用直徑25mmII級螺紋鋼，各錨桿之間采用6圓鋼筋作加強筋連成網絡。錨桿上下間距1m，水平間距2.5m，孔徑0.1m，上下各排錨桿呈梅花型布置。錨桿深度必須要穿過坡面不穩定巖層可能的滑動面，根據坡面巖層的具體情況具體對待，一般在1.5m左右。錨桿注漿采用425#普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.45~0.5。(3)坡面混凝土梁：坡面混凝土梁從下往上平均高度依次遞減，形成一個上窄下寬的微坡地形?；炷亮旱钠拭嫘螤顬橹苯侨切?，梁垂直于混凝土坡面?；炷亮荷舷麻g距1m,最下端高度35cm，高度從下往上依次以5cm的差值遞減?，F象根據坡面不太平整的情況，可以加以調整?；炷亮洪L度依坡面水平長度而定，寬度15~20cm?；炷敛捎脟娚浠炷?，不太規則地方也可采用人工澆筑，水泥：砂：石=1:2.5:2。(4)基本生長基質配合比：初步考慮以水布埡壩區適宜植物生長的粘土為基料，摻和保水保濕劑、緩釋性肥料、抗菌素侵蝕劑等土壤改良劑。(5)植物生長基持、質厚度：如果通過灌溉來補充水分，草類可在10cm厚，低矮~中等灌木可在30cm左右土壤厚度下生長發育。從穩定性角度考慮，邊坡上應避免種植高大樹種。對草本類植物，施工最小厚度為10cm,對灌木類植物，施工最小厚度約為30cm。(6)土工網鋪設固定：在每條混凝土梁上每隔50cm插一根小螺栓（混凝土澆注后立刻進行），用塑料繩加以固定。(7)植被種子噴播：植被種子（地被和草本）經過充分混合后，將按照一定的比例與少許生長基質、粘接劑攪拌，后經噴射機噴播到坡面表面，噴射厚度2~3cm。

3．4 試驗結果。13#路路口巖石邊坡試驗效果較好,而3#崗巖土邊坡試驗效果前期是失敗的。分析失敗的原因如下：（1）該巖土邊坡是一個滑坡體邊坡，極度不穩。（2）該巖土邊坡是有多處出水點，其中有不少是暗出水點，暗出水點只有在大雨連綿中才往外涌水。該巖土邊坡施工后期，恰逢梅雨季節，大量的地表地下水直接導致邊坡失穩，試驗宣告失敗。

在總結了經驗，找出了原因以后，針對3#崗巖土邊坡進行了一系列的工程治理，在坡面上澆注菱形鋼筋混凝土梁，既可以壓坡，又可以盛營養土，進行客土噴播。

4. 小結

根據以上對巖石邊坡和巖土邊坡的試驗結果， 我們知道，巖石邊坡通過掛網客土噴播，可以起到綠化預期效果，后期的維護跟上去，才能達到綠化的最終目的，目前，巖石邊坡綠化技術已經開始在隔河巖水電站廠房高邊坡得到應用，并在其他的工程項目上開始推廣；巖土邊坡的施工需要注意地形地質的具體情況，并且施工前后氣象條件的變化常決定綠化工程的成敗。

參考文獻

［1］ 長江水利委員會，湖北省清江水布埡水利樞紐可行性研究（等同初步設計），1998年.

［2］ 長江水利委員會，湖北省清江水布埡水利樞紐裸露巖石坡面生態工程現場試驗方案分析，2000年.

［3］ ［日］山寺喜成等著，羅晶等譯，恢復自然環境綠化工程概論，中國科學技術出版社，1997年.

［4］ 日本巖盤綠化工協會，有機質吹付巖盤綠化工法技術資料.

［5］ 水布埡工區1#、2#、3#路開挖施工詳圖以及施工資料.

［文章編號］1006-7619（2008）09-10-526

［作者簡介］陳輝(1977.10- )，男，工程師，三峽大學碩士，現在湖北清江水布埡工程建設公司從事工程項目管理。