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【工程應用】陜西黃金峽水利樞紐右壩肩邊坡生態修復試驗工程

作者: admin_li   時間:2022-05-30 08:53:27   點擊:1210次

一、工程概況

黃金峽水利樞紐是引漢濟渭工程的主要水源地,是引漢濟渭工程的“龍頭”。黃金峽水利樞紐總裝機容量12.6萬千瓦,其壩址位于漢江干流上游峽谷段,地處陜西南部漢中盆地以東的洋縣境內。黃金峽水利樞紐工區包括樞紐與秦嶺隧洞黃三段(黃金峽—三河口)兩大主體工程。黃金峽水利樞紐擁有當前亞洲最大的泵站,總裝機12.6萬千瓦,設計流量70立方米每秒,設計揚程106.5米。樞紐建成后主要以供水為主,多年平均調水約10億立方米,兼顧發電,同時改善水上航運條件。秦嶺隧洞(黃三段)是連接黃金峽與三河口兩大心臟工程的大動脈,設計流量70立方米每秒,全長16.5公里。

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二、邊坡簡述

本工程試驗區位于黃金峽大壩右岸壩肩框格梁混凝土邊坡內,高程范圍為EL488m~EL512m,坡度接近1:0.35,框格梁尺寸約為2m*2m,預留排水孔,面積約7000㎡。2018年12月,經項目部相關部門多方調研后,最終選用三峽大學潤智生態科技研究院的專利技術—植被混凝土生態修復技術對右壩肩框格梁邊坡以及其延伸段的一塊混凝土邊進行“引漢濟渭生態修復試驗工程”示范。如下圖所示:

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施工中


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原始圖


三、施工措施

1. 主要施工工序

坡面清整→錨釘施工→安裝導水管→植生棒安裝→掛鐵絲網→綁扎固定網片→植被混凝土基層噴射→植被混凝土面層噴射→覆蓋→噴灌系統安裝→養護。

2.坡面預處理

施工前由配備安全防護措施的專業人員自上而下對框格梁內的混凝土支護坡面上的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等進行了清理,使坡面干凈平整。

(2)錨釘施工

坡面清整完畢后,采用電鉆垂直于坡面鉆孔,鉆孔間距為100cm*100cm,每個2m*2m的框格梁內布設11個鉆孔。鉆孔直徑為32mm,鉆孔深度60cm,鉆孔傾斜角度不超過1度,鉆孔達到設計深度后在停止進尺情況穩鉆1~2min。鉆孔結束后采用高壓風進行清孔。錨釘采用HRB400φ18鋼筋,錨釘長為55cm(外露12cm),錨釘在安裝前進行了除銹和涂刷防銹漆,安裝完成后采用水泥砂漿灌漿。

(3)安裝導水管

在噴錨后預留的排水管上使用大于排水管直徑長度約25厘米的PVC管直接套接在排水管上,起到后期山體排水的作用和為植物生長輸出部分山體水份及養份的功能。

(4)安裝植生棒

抗滑棒釆用聚丙烯PP纖維袋裝特制營養土,每條長度2m,直徑10cm??够粞仄旅驽^釘水平布置,并固定于錨釘上,抗滑棒豎向間距約100cm,每兩個錨釘之間及抗滑棒端部采用HRB400φ8∪型釘加固,∪型釘在使用前采用防銹漆進行除銹。緩釋抗滑棒內營養土由種植土、有機物料、有機肥、復合肥等按特定比例組成。

(5)鐵絲網鋪設安裝

抗滑棒安裝完成后,在框格梁內鋪設鐵絲網,鐵絲網采用14#鍍鋅鐵絲網,網目5cm×5cm,網片由上至下鋪設,鐵絲網鋪設要張緊,網片搭接距離不小于10cm,所有網片之間應用鐵絲綁扎牢固,在錨釘接觸處也一并用鐵絲與錨釘綁扎牢固,如下圖2所示:

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3.植被混凝土生態基材配備

植被混凝土生態基材由砂壤土、水泥、有機物料、植被混凝土/植生水泥土生態劑、有機肥、復合肥、纖維混合組成,組成材料如下:

◆種植土:優先選擇砂壤土和種植土,含沙率20%以內,含水率15%以內,篩網尺寸不超過20mm×20mm,現場儲備的原土和過篩后的土應及時覆蓋,避免露天存放。

◆水泥:P.O42.5普通硅酸鹽水泥。

◆有機物料:稻殼。

◆植被混凝土/植生水泥土生態劑。

◆有機肥:粉末狀肥。

(1) 基材拌合

根據基材配比表把所需要物料量用計量秤稱準,倒入計量斗(筒)內,劃定標記線與數值,并在計量斗(筒)外側注明物料名稱。配料的控制,即按照設定的植被混凝土物料配方,精準、高效的完成每種物料的添加過程。

(2) 混合植物種子定裝配置

  根據植物種子配比表各項植物種子的每平方用量乘以相同的倍數,依順序一一稱出后,在平坦干燥的地上或者合適的容器中,加以攪拌均勻。

(3) 拌合要求(投料順序、拌合時間)

  未過篩或無法過篩土壤嚴禁使用,每天的拌合數量必須準確記錄到施工日報中。無論天氣如何,即便材料拌和在室內,下班前也一定要覆蓋好所有的材料和半成品。材料使用和出入庫要有記錄,評估配合比控制的準確性,當天拌合料當天用完。

投料順序:有機物料、土、有機肥、水泥、生態劑、復合肥等,面層加入混合種子。

拌合時間:全部物料進入攪拌倉后,攪拌時間不低于3分鐘,面層不低于5分鐘。

4.基材噴射

植被混凝土噴射厚度為基層12cm、面層3cm。植被混凝土噴植為“先基層,后面層”,開班后,提前配制攪拌足夠數量的面層混合料,單獨儲放噴錨機上料處的儲存臺(板槽)備用,再有條不紊地進行基層混合料的配制攪拌。

(1) 基層噴射

噴射前再次檢查坡面上的浮土、草皮、及其它雜物是否清理干凈,確認后用水進行坡面噴淋,以促使噴射植被混凝土基材與基面連接緊密,然后進行試噴試驗,以調節水灰比,再進行正式噴射施工;噴射作業開始時,應先送風、后開機、再給料,噴射結束時應待噴射料噴完后,再關風。

(2)面層噴射

在基材層施工結束8h以內進行面層噴護,本次控制在3~4h;面層的噴護厚度為3cm;表層噴護之前在坡面上噴一次透水,保證基層和面層的粘結;近距離實施噴播,以保證草籽播撒的均勻性;噴播采用自上而下的方式進行,單塊寬度按2m進行控制。

面層植物種子主要采用混合植物種子,一般根據當地氣候條件、施工季節選擇合理的植物種子,本次施工季節處在冬季末,當地氣候較為濕冷,因此以冷季型草坪為主,暖季型草坪為輔的原則進行了種子配比,并搭配了小灌木。植被種子主要有高羊矛、早熟禾、黑麥草、狗牙根、紫花苜蓿、格?;ǖ戎参?。

5.覆蓋

噴射完成的坡面,覆蓋無紡布或遮陽網。覆蓋后可以縮短種子的發芽時間,保持坡面濕潤,節約用水。降低雨水沖刷,防止形成徑流。降低種子流失,減少土壤水分的蒸發量,防止鳥類覓食種子。覆蓋時,需坡上坡下作業人員同時合作,按照坡面長度放一塊,固定一塊,自上而下(或自下而上)進行鋪設,貼緊坡面并呈半繃緊狀態而不懸空,布面保持平整,無褶皺。頂部底部固定牢固,交接處重疊搭接,搭接寬度不少于10cm。用竹筷或U型釘錨桿等連接器件橫向、縱向分別連接固定覆蓋物,竹筷或U型釘用量為每平方米不少于1只(視邊坡而定),防止風吹布破。

6.噴灌系統安裝

在壩肩框格梁坡腳處設置水池為噴灌系統提供水源,噴灌系統管道沿框格梁最上邊緣布設,主管道采用φ50PVC管,支管采用φ15PVC管和旋轉不銹鋼霧化噴頭組成噴灌網系統。所有管道均高出坡面至少20cm,在噴植時不得覆蓋此管道,噴頭和支管采用插筋固定在坡面上,支管間距暫定10m,保證噴灌系統的噴灑覆蓋率≥95%,霧化度適中。

養護管理分為幼苗期養護與生長期養護兩個階段。幼苗期養護為施工結東后的第0-60d,生長期養護一般為坡面噴射施工結束后的第61-365d。養護管理主要包括噴灌灑水、病蟲害防治和局部修復等措施。

四、坡面演變圖

施工前


2個月后


22年5月現狀圖(1)


22年5月現狀圖(2)


五、結語

經過了三年多的演化,灌木覆蓋率保持在95%以上,修復區域與周邊生態漸漸融合,期間經歷了大雨沖刷考驗,未發現基材層有脫落、開裂或雨水沖溝,起到了很好的水土保持效果。

潤智技術團隊作為國內最早關注工程擾動區生態修復的研發團隊之一,在二十余年持續性的研究進程中,形成了獨具特色的、國際領先的邊坡防護與生態修復技術體系。技術成果廣泛應用于水利電力、交通、礦山、市政等領域的高陡巖石邊坡、混凝土邊坡、礦區退化生態系統的生態恢復、濱水岸坡及庫區消落帶生態修復、廢棄礦山采石場生態修復、回填邊坡防護,應用范圍已覆蓋全國20余省市自治區,推廣應用總面積逾2000萬㎡。

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