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水利水电工程混凝土边坡生态修复措施研究

2023-01-04姚小月吴贺林

黑龙江水利科技 2022年5期
关键词:喷播铁丝网镀锌

姚小月,吴贺林

(贵州省水利投资(集团)有限责任公司,贵阳 550000)

黄家湾水利枢纽是一项综合利用的水利工程项目,主要工作任务来源于城乡生活、工业供水、农业灌溉为主,并且结合发电本次水利工程项目为二型工程水库,正常蓄水位高度为1055m,死水位高度1035m,正常蓄水位库容量大小为1438亿m3,死库容量为0.564亿m3,兴利库容量为0.874亿m3,总库容量1.572亿m3。水利工程项目建成之后规划水平年2030年多,平均供水量为9321万m3,有效解决乡镇区域12.3万人,2.35万头大型牲畜的饮用水问题,供水量可以达到676万m3/a,向工业园区供水4204万m3/a,同时解决农田灌溉面积4941.4hm2。

1 混凝土边坡护坡网材

1.1 镀锌铁丝网

在铺设镀锌铁丝网工作过程中需要将网面进行充分收紧,通过自上而下进行放卷。铁丝网的铺设工作需要保持坡顶部和坡体两侧位置的覆盖面积≥20cm,<20cm的位置需要增加锚杆进行固定,局部位置的岩石面不平整位置需要进行加密锚杆,同时使用φ2.4铁丝将铁网和锚杆进行绑扎加固处理,锚杆和铁丝网的连接位置需要使用绑扎铁丝进行固定,挂网需要使用热镀锌铁网规格为50mm×50mm,铁丝网之间的搭接长度≥5cm,并且使用φ2.4铁丝材料进行绑扎。

1.2 加筋麦克垫

加筋麦克垫属于一种新型的护坡材料,主要是通过多个无序排布的防护网丝、防护网丝铺设而成,包裹在平面六角封合状的镀锌铁丝网表面,可以有效抵抗剪切应力和拉应力的作用,同时还具有三维网固土防护植被根系的作用和效果。在功能方面和三维植被网功能保持相同,抗拉强度源超过三维植被网,护坡工作效果也优于三维植被网,主要用于高陡边坡的防护处理[1]。

1.3 三维植被网

三维植被网属于一种通过多层塑料凹凸网和高强度平网组合而成的一种网状三维结构,质地相对比较疏松、材料韧性更好,90%以上的空间结构可以填充土壤植被的根系,可以直接穿过网格,长出之后的草皮使用网垫和泥土表面进行充分结合。因为植被的根系深入到地表面以下可以形成一层比较坚固的绿色复合保护层结构,三维植被网适用于水土保持工作中的一种新型护坡材料,可以有效防止水土大量流失,增加绿化面积,改善生态环境质量。三维植被网护坡技术的使用综合土工网和植被护坡的工作优势,起到了良好的复合护坡作用和效果,护坡植被的覆盖率超过30%以上时,可以有效承受小雨的冲刷覆盖率达到80%以上时,可以承受暴雨冲刷,等到植被生长到茂盛时期,可以有效抵抗净流量达到6m/s的水体冲刷影响,相比于普通的草皮防护效果更好。通过三维网的使用可以有效减少边坡结构土壤部分的水分大量蒸发,增加水体渗透量具有更好的水土保持作用和效果。与此同时,因为三维网材料作为聚乙烯材料,具有吸热保温的作用和效果,可以进一步促进种子发芽更加有利于植被的生长[2]。

1.4 锚固材料

加筋麦克垫和镀锌铁丝网锚固材料,主要是以带锚盘或者L型短锚杆材料为主,主锚杆使用的是φ18螺纹钢筋材料,锚杆长度大约为80cm,入坡体深度超过70cm,水平间距大小为2m,垂直间距为2m,使用的是时光圆钢筋材料长度大约为50cm,入坡深度超过40cm,水平间距大小为0.5m,垂直间距大小为0.5m。三维植被网在土石混合边坡结构上进行铺设,施工过程中可以通过使用长度为20cm的U型钉进行固定处理,建议使用φ8钢筋型号材料,固定深度可以根据护坡角度岩石的破碎程度等进行适当调整,但是≥标准的设计深度最小值[3]。

2 挂网施工技术要求

在挂网施工过程中需要对坡面进行彻底修整,清理坡面存在的杂物危险石块,保证坡面的平整程度有效处理坡面排水问题,对坡面的净流量涌水问题进行针对性处理,对坡面的残存植被在不妨碍工程施工的情况下需要尽可能进行保留。在喷射混凝土封闭坡面之前,需要使用带锚盘或者L型短锚杆固定网材主锚杆之间的间距大小为2m。在混凝土混合剖面结构当中,需要使用φ8钢筋制作U型钉固定,镀锌铁丝网网材的铺挂工作,需要尽可能和坡面之间紧密贴合,局部不平整位置需要加密,U型钉无法贴合的位置需要进行剖面修整,保证和剖面之间紧密贴合。三维植被网铺设施工过程中需要和坡面之间进行紧密贴合,局部位置不平整需要加密U型钉,无法贴合的位置需要修整剖面,保证紧密贴合或者局部避开不铺设三维网。在网材的铺设使用过程中,需要保证坡顶位置的坡体两侧覆盖面≥1m,<1m的位置,需要使用更多的锚钉进行固定坡体顶部位置使用锚固钩反压坡脚,网材直接埋设在土壤层内部并且保证坡面积水不会直接沿着坡顶部,渗透土壤层内部造成稳定性下降问题。水平方向左右间隔10m,垂直方向上间隔5-10m作为一个沉降段。该位置的网台之间不进行搭接,但是各边使用锚钉进行固定处理,除了沉降段分界位置以外每一幅镀锌铁丝网需要使用镀锌钢丝脚边进行搭接,每一幅三维网需要使用土工绳缝合,搭接宽度大小为15cm。网材铺设施工结束之后需要将基质材料均匀地喷射在网面表面,并且需要将网面进行充分覆盖铺挂三维植被网之后需要覆土10cm厚度适当进行碾压,需要将网面土壤和剖面之间形成紧密贴合,不能留出大量的空隙[4]。

3 液压喷播施工技术

液压喷播属于一种将植被的种子,通过科学的配比和催芽处理之后,以特定的比例使用专用的配料,包含专用的喷玻纤维绿化保护剂、黏合剂、复合肥料以及土壤改良剂材料,等通过充分搅拌处理之后,使用高压泵所产生的作用,喷播在地面或者坡面的一种现代化值被处理工作方法。混合浆料喷播到等待播种的土壤之上,可以有效形成均匀覆盖层保护草种层,多余的水体会渗入到地表内部,此时纤维材料、胶体材料可以有效形成半渗透的保湿层,这种半渗透保湿层上层又称之为胶体薄膜,可以有效防止水分的大量蒸发,给种子的萌发提供出足够的水分、养分以及遮阴条件。液压喷波工作过程中关键点在于纤维胶体材料和土体表面之间形成充分黏合,保证种子在遇到刮风降雨以及浇水等问题影响下不会产生流失情况,具有更好的固种、保苗作用效果。除此之外,覆盖物染成绿色喷播后很容易检查是否完全播种或者是存在漏缺情况,由于种子经过催芽之后播种7d即可进行生根和长出枝叶,起到良好的水土保湿作用,同时在后续的养护管理工作费用方面相对较低。

4 厚基质喷播技术

厚基质喷涂技术主要使用在一些岩质边坡,瘠薄山地等无法进行绿化的地块。通过使用富含有机物质的棉颗粒土材料,在喷波瞬间和团粒剂混合之后形成弹力反应,可以和自然界表土层具有相同的团粒结构以及土壤培养基质,因为喷播之后会产生疏水极强的土壤,培养机会牢固的吸附在边坡表面上有效抵抗风雨的侵蚀作用,防止出现水体流失。

厚基质喷播技术在边坡生态修复工作当中具有以下几个方面使用特性:

1)使用范围较广。通过该项技术的使用可以对各种岩石硬质土砂质土、酸性土壤、干旱土壤以及河岸堤坝等绿化比较困难的位置进行生态修复处理。通过使用特殊的材料和喷播机械设备进行操作,可以有效培育出理想化的木本植被以及生态群落系统,可以更快的改善外部生态环境条件。通常情况下,可以在半年时间范围内可以获取更加良好的绿化工作效果,并且在2-3a之内可以达到稳定效果稳定之后,不需要进行过多的人工养护和干预工作,自身可以保持职位的正常生长和周围的环境之间形成协调,营造出一种更加良好的绿色景观效果[5]。

2)喷播形成的土壤培养基具有更加理想化的结构,这种结构不但具有良好的保水性,同时还具有更高的透气性,保护边坡表层的生长基质,防止边坡出现大量的水土流失问题,并且可以实现恢复生态环境以及提高绿色景观的综合处理工作效果。

3)通过倡导播种造林的先进绿化工作理念,不是传统的植被绿化施工材料,环保材料可以自然降解,并且不需要施肥撒药,和人工植生袋喷混植生等边坡修复技术相比,具有工作周期更短,养护工作量更小等多方面优势。

4)根据生态位原理,追求更加自然物种丰富的绿色生态环境要求,贯彻立体配置实现物种的多样化,要充分重视植被群落分布概念。当前我国国内很多边坡防护和绿化工作方法,通常情况下会选择一些外来的先锋物种,植被的品种比较单一,因此在整个植被生态群落结构上构成不合理很容易产生退化情况,从恢复生态学的角度上进行分析,以科学的发展眼光进行看待裸露的山体植被生态修复工作必须要综合考虑到,对个体和种群之间的对应关系,不但需要达到绿色化的的效果,同时还需要具有更高的持久性,保证植被生物群落的多样化,建立起一种更加稳定的多物种立体性植被结构。

5 结 语

综上,本次水力发电年发电量达到5630万kW/h,年利用小时数为2350h,针对本次水利水电工程项目混凝土边坡生态修复工作进行全面落实,提出关键性的生态修复工作方法,全面保证水利水电工程边坡生态环境质量。

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