高陡岩质边坡生态复绿与关键技术探讨

卓志荣

摘 要：通过分析高陡岩质边坡生态复绿的研究现状，综述了常用复绿技术及其工艺流程，并分析了各自的优势、限制因素和适用条件，最后提出了生态复绿的两大关键技术，即绿化植物选择和养护管理，以期为各地高陡岩质边坡生态复绿提供借鉴。

关键词：高陡岩质边坡;生态复绿;养护管理

中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）19-0126-04

Abstract： By analyzing the research status of ecological greening of high and steep rock slope， this paper summarized the common greening technologies and their process flow， analyzed their respective advantages， limiting factors and applicable conditions， and finally put forward two key technologies of ecological greening， namely greening plant selection and maintenance management， in order to provide reference for ecological greening of high and steep rock slope.

Keywords： high and steep rock slope;ecological green restoration;maintenance management

我國是一个矿产资源开采大国，使得资源开发在一定程度上促进了经济建设。但是，很多矿山因无序开采不同程度地出现了“青山露白骨”的现象，继而产生崩塌、滑坡等地质灾害隐患以及土地损毁、植被破坏、水土流失等一系列生态环境问题，严重影响了社会经济的可持续发展。本文针对高陡岩质边坡生态复绿存在的重难点问题，总结归纳了目前国内常用且成效显著的高陡岩质边坡的生态复绿技术及其适用条件、优缺点等，可为类似高陡岩质边坡的生态复绿治理提供技术参考，为施工工艺的选择提供科学依据[1-2]。

1 岩质边坡复绿研究概述

近年来，国内外专家学者针对高陡岩质边坡的生态复绿工作不断进行研究探索，积累了一些成功经验和极具参考价值的工程参数。王登峰等针对高陡岩质边坡生态复绿问题，提出并设计了岩锚种植槽技术，并在杭州临平邱山采石场得到应用推广[3];吴帆等提出了岩石边坡生态复绿后的4种养护方法——自动浸灌、自灌式植草、自渗水植生带和生态袋[4];王振宇通过利用堆坡绿化、削坡平台绿化、清危+挂网喷播绿化以及岩壁打孔穴栽等复绿技术，完成了焦作北部灰岩矿山的高陡岩质边坡的生态复绿工程[5];周华健等通过对高陡岩质边坡复绿植被的成活率、生长量及根系形状结构进行调查，探究了高陡岩质边坡生态复绿物种的环境适应特征，为其他复绿技术的物种选择提供参考[6]。

2 高陡岩质边坡生态复绿技术

2.1 生态袋

2.1.1 概念分析。生态袋又称植生袋，是采用专用机械设备，依据特定的生产工艺，把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上，并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序，形成的一定规模的产品。生态袋具有目标性透水不透土的过滤功能，既能防止填充物流失，又能实现水分在土壤中的均匀分布，从而有效保持和及时补充植物生长所需的水分。

2.1.2 施工工艺控制。第一，生态袋技术施工前，应保证岩质边坡坡面平整，并且无碎石、树根等杂物。护坡坡度应符合设计要求。第二，码放生态袋时，要严格按照施工技术手册实施，坡底设置截水沟，坡面设置横向排水沟或盲沟。第三，选择的植物物种要适合当地的生态环境条件，可酌情选用播种、栽种等方式。植被养护期内一定要保证浇水量和浇水次数。生态袋施工完毕的效果如图1所示，施工完毕10 d后效果如图2所示。

2.1.3 技术优势。第一，生态袋使用寿命特长，最高可达120年。第二，生态环保，可以和周边自然生态环境完美融合，施工时不产生建筑垃圾和施工噪声。第三，生态袋植被可多样化，有利于生态系统的快速恢复，有利于将边坡环境迅速还原成自然状态。第四，生态袋应用三角内摩擦紧锁结构，整体受力，具有稳定性。第五，生态袋技术施工简单，在施工指南和技术人员的指导下，没有任何边坡建设技术经验的男女劳动力均可参加施工，从而解决大量剩余劳动力的就业问题。

2.1.4 注意事项。施工过程中，若生态袋孔径太大或袋体材料过薄，袋内物质遭受雨水、流水冲刷时会大量流失，造成植物生长稀疏，单位重量降低，力学结构被破坏，从而影响袋体在坡面上的稳定性。生态袋孔径太小或袋体材料过厚，会对植被生长与根系延伸形成阻碍，严重影响柔性边坡的结构稳定，同时会降低坡面的透水能力。大量水分渗入时，会造成结构变形甚至坍塌[7-8]。

2.2 挂网喷播

2.2.1 概念分析。挂网喷播生态复绿技术的工程特征是在岩质坡面上铺上镀锌铁丝或塑料网，用锚钉和锚杆固定，并将根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、混凝土绿化添加剂及混合植绿种子按一定比例组成的植被基材原料经搅拌后由常规喷锚设备喷射到岩石坡面，形成一定厚度的植被混凝土。

2.2.2 施工工艺。挂网喷播施工工序：坡面处理→固定复合网和锚钉（锚杆）的铺设安装→喷射植被基材→覆盖无纺布→养护。

坡面处理：清除边坡表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等。对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行击落;对于明显凹进的地段，利用砂浆进行填补。

铺设复合网和锚钉固定：锚钉按照设计的规格、长度、间距进行安装，选用合适网孔的网片自上而下铺设，网间上下搭接，用铁丝扎牢。网片和坡面保持一定距离。

喷射基材：机械选用混凝土喷射机，喷射尽量可能从正面进行，避免仰喷，同时需充分注意凹凸部及死角部分。基材混合物的喷射应分两次进行，先喷射不含种子的底层（7～8 cm），后喷播富含种子的表层（1～2 cm）。

覆盖无纺布：在面层喷射完成后，立即覆盖无纺布进行保墒，营造种子快速发芽的环境。待幼苗种类基本出齐，生长到4～5 cm高度时拆除。

养护：在养护期应当保持植被混凝土呈湿润状态。喷水设备应采用喷雾喷头移动喷洒，杜绝高压水头直接喷灌。一般养护期为植物覆盖地面为限（50 d左右）。喷射施工完成后经养护48 h，植被混凝土就会产生一定的强度，6 d后就能抵抗暴雨冲刷。

2.2.3 技术优势。挂网喷播技术生态复绿效果显著，只要满足养护要求，一般半个月就能使边坡变绿，2个月就可将覆盖率提升至100%。通过挂网喷播，可以防止边坡表面的水土流失，固结坡面表土，增强边坡稳定性。目前，随着喷播机械的不断更新，每天喷播面积可达200～300 m2，比其他复绿技术速度快、周期短。

2.2.4 注意事项。在利用挂网喷播技术时，要提高设计的科学专业度，增强对施工作业的指导。在喷播种子选择上，增大灌木种子用量，减少草本植物比例，使长期效果和短期效果相结合;对于坡度大于70°的岩质边坡，喷播基材易脱落，可采用密集挂网与增加固定剂相结合的办法来施工;挂网喷播作业前，在坡顶及坡面上设置截排水沟，避免强降雨形成的径流冲刷施工作业面而使基材脱落;施工操作应选用专业的、有经验的队伍;作业时间受季节影响较大，应减少反季节施工;挂网喷播技术对养护要求很高，在养护期一定要按照工程设计进行专业养护[9-10]。

2.3 飘台种植槽

2.3.1 概念分析。飘台种植槽技术主要适用于特别陡峭平滑的高陡岩质边坡。首先将钢筋锚杆锚固在岩壁上，在钢筋上铺设木板，其次用水泥混凝土将木板、钢筋和坡面浇筑在一起，最后和坡面形成一个具有一定夹角的燕槽状平面。飘台种植槽容积较小，能容纳的种植营养基质有限。为了达到生态修复目的，要慎重考虑种植槽内的物质营养成分、保水、保肥、透气的要求，以及修复物种的选择。图3为飘台种植槽剖面构造，图4为飘台种植槽覆绿效果图。

2.3.2 施工工艺。飘台种植槽的工艺流程：坡面清理及加固→锚杆成孔、制作→钢筋混凝土梁板槽浇筑→槽内装填种植土、化肥→种植乔灌木及藤类植物→养护[11-20]。

坡面清理及加固：岩质边坡施工前，须清除坡面浮石、浮根及杂物，对凹陷腔回填种植土，使坡面基本达到平整。向清理好的坡面喷射一层混凝土，然后在喷射好的坡面上铺设钢筋网，以起加固作用。

锚杆成孔、制作：通过对飘台进行力学计算，确定锚杆的规格、锚固长度，在边坡预先设定的位置钻孔，安装锚固钢筋，然后在孔内注浆。等砂浆达到一定强度后开展钢筋焊接连接工作，形成钢筋骨架，并将其作为基础支架，上铺钢筋網。

钢筋混凝土梁板槽浇筑：钢筋网的周围设有喷混凝土层，波形模板设置在喷混凝土层内侧，位于砼浇筑层的上方。混凝土浇筑层、波形模板与边坡围岩之间构成飘台结构，飘台结构底部设有排水孔。

槽内装填种植土：飘台内自下至上一次填放中粗砂、土工布和种植土。其中，种植土主要包括壤土、有机质、复合肥、保水剂、黏结剂、土壤调理剂、有机肥以及生物肥等，有利于植被的生长。

种植乔灌木及藤类植物：坡面上种植槽容量有限，土壤体积较少，水热安全性较差，因此不适宜栽种较大的乔木，应优选抗逆性强、根系发达的乡土植物为主进行灌、草、藤本植物的立体配置，保证成活率、可持续性及景观效果。

养护：在坡面设置喷灌系统，根据环境情况适当进行浇水养护，保证植物迅速生长，覆盖坡面，达到覆绿效果。

2.3.3 技术优势。本技术适用于特别陡峭平滑且植被难以生长的岩质边坡，坡度甚至可以达到90°[13]。工艺独特，植被覆盖速度快、效果好，特别是在干旱、肥力差、植被立地条件不足的山区，结合水肥微灌等措施，有利于植被快速覆盖。本技术主要是通过锚固钢筋做成种植槽固定在坡面上，利用混凝土浇筑为一体，可以保证飘台的稳定性和抗倾覆能力，在抗雨水冲刷和抗侵蚀方面具有突出优势。

2.3.4 注意事项。由于飘台种植槽技术一般适用于高陡岩质边坡，因此施工难度大、成本高。种植槽内的植物一般选择当地常见的多年生草本植物，灌木和藤本植物适应性强。另外，由于坡壁较陡，不利于植物的浇水养护，如果当地属于干旱地区，养护工作更是难上加难，有必要设置智能喷管系统。

3 岩质边坡复绿关键技术

3.1 绿化植物选择

高陡岩质边坡的坡面土石混杂、岩层破碎，存在生土质地差、土壤贫瘠无养分、保水保土保墒性能差的问题。要实现边坡植物的可持续生长和演替，绿化植物必须具备耐贫瘠、耐干旱的特性。绿化植物的选择要遵循生态适应性、抗旱性、抗贫瘠性、抗污染性、根系发达及多样性原则[14]。

草本植物：草本植物分为暖季型草和冷季型草。暖季型草综合抗逆性强，具有良好的抗旱、抗病虫害能力，生长能力优于杂草，适合在我国南部和中部的热带、亚热带地区种植，代表草种有狗牙根、百喜草、香根草、地毯草、白茅、天堂草、画眉草及金盏菊等。冷季型草综合抗逆性稍差，多采用种子繁殖，出苗又快又整齐，适合在北方的寒温带、部分温带地区种植，代表草种有黑麦草、高羊茅、紫花苜蓿、冰草及白三叶等。

藤本植物：藤本植物可以较好地罩住裸露坡面，吸附力强、耐干旱的藤本植物易成活。常见的有爬山虎、常春藤、凌霄以及五叶地锦等。有些藤本植物可以开出鲜艳的花朵，起到良好的装饰作用。

灌木：灌木根系发达、枝叶茂密，能起到防止雨水冲刷坡面的作用。常用于坡面种植的灌木有紫穗槐、连翘、野蔷薇、小叶女贞、胡枝子以及合欢等。

乔木：乔木根系深，能牢牢地扎入岩石裂隙，起到锚固坡面的作用。我国北方地区常用的树种有马尾松、冬青、大叶女贞、雪松、白皮松、银杏、白玉兰、梧桐、刺槐以及椿树等;南方地区常用的树种有栾树、湿地松、圆柏以及油杉等[15]。

3.2 养护管理

坡面复绿后，养护管理一定要跟上。所谓“三分栽，七分养”即强调了养护管理的重要性。因此，养护管理人员应根据不同植物的生长规律、生长特征以及不同地区的气候条件定期或不定期地进行养护管理，植物养护管理技术主要包括以下几方面。

3.2.1 灌溉养护。养护管理人员应依据当地的气候条件、整体降水特征、降水变化特征实施灌溉养护管理。旱季要进行多次浇水，确保土壤包含一定的水量;雨季适当减少灌溉次数，并防止出现苗木被雨水淹泡的现象。对于一些灌溉比较规律的植被，可以采用喷灌或滴灌等设备，保证植物所需水分[16]。

3.2.2 施肥养护。施肥养护主要分为两个阶段[17]：第一，在种植前或种植后施加适量的基肥，基肥一般采用发酵过的有机肥，将有机肥和土壤进行均匀混合，增强土壤肥力;第二，在植物生长过程中，根据不同的季节和植物生长状况对苗木进行追肥，在植物表面播撒富含氮磷钾的速效化肥或者直接注射营养液，满足植物需求。

3.2.3 病虫害防控养护。病虫害防控是养护管理的一项重要内容。养护管理人员要及时找出苗木可能感染的各类病虫害，并利用科学手段实现全面的病虫害防控处理。常用的病虫害防护方法是喷洒药物，直接将药物喷洒在植物表面[18]。随着绿色生态理念的提出和发展，养护管理人员要避免使用激素药物，可根据具体情况采用机械物理防治、生物防治、化学防治等方法[19]。

3.2.4 修剪养护。为实现苗木的观赏价值，养护管理人员要定期对其进行修剪，且修剪时应按照规定执行。同时，定期开展疏枝处理，剪掉多余枝条、病害枝条。对于低矮的灌木，不能修剪到根部，只修剪侧枝和旁枝即可，也可将其修剪成不同的造型。另外，对于植物周围的杂草，养护管理人员要及时进行人工除草或药物除草，避免杂草丛生，夺取植物养分[20]。

4 结语

本文介绍的复绿技术有其优缺点，工作人员应从高陡岩质边坡的位置、岩土体性质、力学结构、重要生态环境问题、周边环境等进行综合考虑，因地制宜，联合使用不同的复绿技术。此外，还要重视坡面复绿过程中及完成后的养护管理工作，按要求做好灌溉、施肥、病虫害防治以及修剪工作，确保坡面植物的发芽率及成活率。

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