植被混凝土护坡绿化技术在广东地区地质灾害治理中应用

1、谭鸿柏2、陈威

摘  要：以广州保利林语山庄会所后山边坡综合治理工程为例，主要介绍了植被混凝土护坡绿化技术在该边坡地质灾害治理中的应用，描述植被混凝土护坡绿化技术的配方及施工工艺流程，并具体阐述了施工过程中对每个重要环节的技术控制要点，为其在地质灾害防治工程中的进一步推广优化提供了实例和理论支持。

关键词：植被混凝土，地质灾害治理，边坡绿化，施工要点

1 概述

近几年，通过工程实践和探索，植被混凝土护坡绿化技术在国外发达国家边坡治理中已经积累了丰富的经验，并编制了相应的设计、施工和验收办法。现在植被混凝土护坡绿化技术已经广泛运用在国内的公路、铁路、矿山等一些项目的边坡绿化防护上。2018年6月8日，广州保利林语山庄会所后山迎来4号台风“艾云尼”带来的暴雨，保利林语山庄会所后山出现多处山体崩塌、滑坡地质灾害，植被混凝土护坡绿化技术在该地质灾害治理项目中展现了其环保、美观等独特优势，为其在地质灾害防治工程中的进一步推广优化提供了实例和理论支持。

植被混凝土护坡绿化技术是使用混凝土外加剂、普通硅酸盐水泥、粉质黏土等土壤、有机质及草本和木本植物种子配方混合使用，是对中微风化岩质边坡进行防护和绿化的创新技术，植被混凝土护坡绿化技术使边坡防护和绿化两大功能实现了完美结合。该技术应用边坡开挖后形成裸露边坡，使用特定的混凝土配方和种子配方混合添加剂在边坡坡面进行喷射作业，种植植物生长之后，利用植物的根系作用（即根系扎根于土壤之中），不仅能对边坡表层土体起到加固作用和维持边坡表层土体的稳定，还能修复被破坏的原生生态环境，且保持与周围环境相协调及创造开放性生态系统。

2 地质灾害治理工程实例应用

2.1 工程概况

保利林语山庄会所后山位于广州市黄埔区开创大道北与科翔路交汇处，地处暹岗大山西侧，中心地理坐标：23°11'7.39"、 113°27'11.62"。本项目区域交通便利，东北侧为G324广汕公路，西南侧为S117开创大道。2018年6月8日，广州保利林语山庄会所后山迎来4号台风“艾云尼”带来的暴雨，保利林语山庄会所后山出现多处山体崩塌、滑坡地质灾害，后山边坡顶部部分孤石崩滑至坡脚并砸穿部分建筑物墙体，岩土体崩落堆积于坡脚。保利林语山庄会所后山崩塌滑坡所引发的地质灾害威胁坡脚住宅楼建筑面积达22490m2，住户81户300余人的生命财产安全，造成的潜在经济损失大于5000万元小于1亿元，地质灾害险情为大型。

2.2 植被混凝土护坡绿化设计

护坡绿化设计为锚杆+挂网+喷射植被混凝土防护，植被混凝土喷射厚度为150mm，锚杆孔径为110mm，纵横间距2.0m，A20锚筋（A20锚杆长度每根为2m），M30水泥净浆浆锚固；钢丝网：14#镀锌铁丝网；泄水孔：A50PVC管。

锚杆+挂网+喷射植被混凝土防护是先把锚杆施工完成后，铺一层机编双纽结镀锌铁丝网，以增加边坡坡面稳定性和形成若干个小的草床后，再喷含有植物种子的植生混合料的方法，其核心是植被混凝土配合比。植被混凝土护坡绿化技术是根据拟治理边坡地理位置、地理条件、气候条件、边坡坡度、地质条件、绿化美观等客观要求，所采用的的水泥品种、种植营养土土、有机质（稻壳）、有机华妃、植被混凝土添加剂（AB菌）、混合草本和木本植物种子和水等集采要经过试验配合完成一定的比例。为了增加边坡坡面的土体强度以及防雨水冲刷能力，以及植被混凝土层不容易产生龟裂，需要使用特定的添加剂，添加剂还可以调整植生混凝土酸碱性，使土壤更加适合植物生长。

2.3施工方法

2.3.1施工顺序及指标要求

在喷射植被混凝土前，按照设计作好锚杆和挂网，经检查合格后按照喷射植被混凝土的配合比要求分层喷射植被混凝土，之后安排专人养护。

植被混凝土技术指标要求：强度C0.5~C1.0，孔隙率30%~40%，最适宜的水灰比为0.26~0.36，干容重1.5~1.6t/m3，PH值4.5~8.5；草籽8~15g/m2；绿化添加剂。

植被混凝土基材主要构成成分为硅酸盐水泥、河砂、种植营养土、植被混凝土添加剂（AB菌）等；

在选择水泥时要选用强度等级42.5普通硅酸盐水泥，粗砂砂可以优先选择工程所在地周边开采的河砂，选用的河砂要使用过筛机过筛，要求粗砂含泥量不超过5％，最大粒径应小于5mm，含水率不超过10%；种植营养土可以选择工程所在地周边开采的原状土壤，所开采的土壤如果含水率过大要经过风干粉碎，风干后还要使用过筛机过筛，要求土壤中不得含有超过5mm粒径的砂砾，经过风干的土壤含水率不宜超过10%。含水率过大容易导致喷射作业时导致风管堵塞，所以要对水泥、粗砂、营养土采取覆盖措施。

在基材中使用混凝土绿色添加剂是为了中和硅酸盐水泥增加的碱性，调节基材酸碱度，减少水泥产生的水化热，添加剂还能让其表层增加韧性不易产生龟裂。

将上述各种基材依照配合比分别制备，将制备好的材料使用搅拌机充分搅拌后放置待用，在搅拌的过程中加入要求的草本和木本植物种子植物。

水：有限使用地表水，不得使用酸碱性过高及含有害植物生长的物质。拌合用水使用前要进行酸碱度检测，检测合格方可使用。

2.3.2施工准备

（1）锚杆挂网施工完成；

（2）喷射植被混凝土施工技术交底和安全技术交底完成；

（3）工地试验配合完成后。分两层喷射植被混凝土，第一层的配合比分别与第二层的配合比，分层配合比详见下表：

植被混凝土基材配比

配比（质量比）	砂壤土	水泥	有机质（稻壳）	植被混凝土添加剂（AB菌）
基材基层	100	9	6	6
基材表层	100	7	6	5.8

（4）草种选择

草种选用：种植植物时应综合考虑边坡的环境条件，因地制宜合理种植，根据草种对气候的适应性，应采取冷季型草与暖季型草混播的措施。冷季型草种（黑麦草，早熟禾，羊茅，苔草，胡枝子，三叶草，百脉根等），暖季型草种（狼尾草，假俭草，地毯草，狗牙根，钝叶草，马蹄金，画眉草等）。

根据广州市环境条件，草种选用狗牙根、黑麦草、羊茅、早熟禾四种，其混播比例为4：3：2：1。

草种的预处理：因为草种直接混入基材，会导致发芽极其困难。为了提高其发芽率，需使用化学药物催芽方法预处理。提高发芽率的方法为：配置0. 5%的氢氧化钠溶液，将草种放到已配置好的溶液中浸泡24h。浸泡过程中需轻微搅拌，捞出后用清水冲洗干净，然后再用清水浸泡6~8h，捞出草种晒干即可拌入基材。（5）喷射植被混凝土前应搭设作业平台，作业平台四周设置好防护栏杆和挡脚板，边坡坡面埋设厚度标尺，有效控制植被混凝土的喷射厚度；

（6）喷射植被混凝土作业前，需要全面检查施工机械设备、电线、电箱和风水管线及试运行，试运行无问题后方可进行施工作业。

2.4 施工工艺流程

工程主要工序及工艺流程：施工准备→坡面清理→测量放线→锚杆钻孔及安装→铺设铁芯网→喷灌系统安装→喷播、回填基层→喷播面层→覆盖无纺布→养护

2.5 植被混凝土护坡绿化技术治理效果及综合效益

    目前，本工程施工进度已经完成80%，首先施工的边坡绿化效果显著，边坡绿化效果已远远超过了预期效果，并取得了良好的社会及经济效益。

    通过对比常规的格构框架内喷播法、客土喷播法、植生卷铺盖法、植生带法、三维网喷播植草法边坡绿化技术，以及类似工程经验，通过工程实例我们可以发现植被混凝土技术可以更好的展示其技术特性，在防止水土流失方面起到更好的效果，产生更好的经济效益。

通过实际工程实例分析,植被混凝土形成的植被层（100-150mm）能够更好地防止雨水冲刷甚至暴雨冲刷，主要因其基材添加了硅酸盐水泥，能起到很好地土体固结作用，加上植物根系与岩土体之间相互作用（即根系扎根于土壤之中）使表层土体更加稳固，具有良好边坡土壤的保水保土能力，防止水土流失。广东工程实例中，在广东雨季降雨强度达到120mm/h时，边坡仍能保持良好的抗冲刷能力。植被混凝土护坡绿化技术在广东地质灾害治理工程中运用获得不错的效果，展现其独特、强势优势。

3结语

3.1国内边坡绿化技术基本只适用于土质边坡及边坡坡度较缓的岩质坡；植被混凝土边坡绿化技术则不仅适用于土质边坡的绿化，同样可以适用于高陡岩质边坡绿化，还有极破碎岩体的边坡，而且抗冲刷效果好。植被混凝土边坡绿化技术形成边坡防护和园林绿化两大功能结合体，创造了边坡工程绿化新概念。

3.2植被混凝土护坡绿化系列新技术，在大于60度的高陡岩石边坡绿化具有优势。由于混凝土绿化添加剂（A-B菌）的应用不仅可以增植被混凝土中的水泥用量，提高边坡坡面及抗冲刷能力，而且使植被混凝土层不容易产生龟裂，又可以改变植被混凝土物理、化学特性，对植物营造生长环境，它完全可以代替传统护坡绿化技术。植被混凝土护坡绿化技术真正实现了边坡防护和园林绿化两大功能间的完美结合，创造出了工程绿化新概念。

3.3目前国内外现有其他技术都是只适用于土质边坡及角度较缓的岩质坡的绿化办法；植被混凝土生态防护技术则不仅适用于土质边坡的绿化，同样适用于高陡岩质边坡防护和绿化的办法，而且抗冲刷效果好。

参考文献

[1] 周德培，张俊云. 植被护坡工程技术[M]. 北京：人民交通出版社，2003.

[2] 魏涛，张兰军，张华君. 植被混凝土坡面防护技术应用及防护效果生态调查[J]. 公路交通科技，2005（5）