高次团粒技术在繁昌县峨山头地质环境治理工程中的应用

摘要:

针对繁昌县峨山头地质环境治理工程的特点，结合实例对高次团粒喷播技术的特点、方案措施、施工工序等进行介绍，并对其效果及经济、社会效益进行评价。

关键词:高次团粒 地质环境 灾害治理

中图分类号：P62文献标识码： A

一、概述

繁昌县峨山头地质环境治理工程位于安徽省繁昌县城东峨山镇省道S216西侧和芜大高速北侧，项目区由原繁昌县四个露采废弃矿山组成，过去因长期开采造成大面积裸岩，存在高边坡地质灾害隐患和视觉污染。高边坡的稳定问题不仅涉及工程本身的安全，同时也涉及整体环境的安全，岩石高边坡的失稳破坏不仅会直接摧毁工程建设本身，而且也会通过环境灾害对工程和人居环境带来间接的影响和灾害 [1]。该工程主要采用高次团粒喷播技术，通过对露采边坡清除危岩、削坡挂设防护网后进行高次团粒喷播复绿。通过治理，将彻底消除区域内边坡的地质灾害隐患和视觉污染，明显改善区域周边的环境。

本文将结合繁昌县峨山头地质灾害治理工程的经验，重点论述高次团粒喷播技术在高边坡矿山地质灾害治理工程中的应用。

二、高次团粒技术的特点

高次团粒技术喷播，运用种植土掺搅有机质麦糠，加保湿剂、粘和剂等化学材料，通过高压手段喷至山体，厚度5～10厘米，通过后期养护，一般一年后被破坏的山体就恢复了自然植被。其中一个主要特征是喷播时发生“团粒化”反应，以便形成具有“团粒结构”的基盘，经专用施工设备喷播形成的基盘应具有良好的团粒结构“坍落度”试验的数值应控制在3cm以内。团粒喷播制备的土壤培养基具有理想的土壤团粒结构和良好的水土保持能力，可以为植物生长提供充足的肥力营养与适宜的生存环境【2】。高次团粒技术采用“湿式喷播”方法进行施工，在植物群落建植方面始终强调并追求“森林化”效果，即建植乔、灌、草相结合的木本植物群落。一般情况下，喷播一年后应形成以木本为主的植物群落。当以形成木本植物群落为植被恢复设计绿化目标时，喷播后经植物适合生长期3个月后，草本植物覆盖率必须严格控制在15%以下。植物经过一个完整的生长周期后，除遇到特殊持续性干旱天气外，一般不需浇水养护（严重的病虫害防治除外）。

三、繁昌县峨山头地质灾害治理工程特点及地质条件

(一) 项目区分为两个独立的采石场，分别形成高陡露采边坡及废弃地，边坡岩体主要为较坚硬～坚硬的层状碳酸盐岩岩组。

(二) 工程位于城镇,对景观、绿化要求高。施工工期短,边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。

(三) 项目区为低山丘陵地貌单元，原始山体坡度20°～30°，原始山体海拔一般10～170米。当前地形地貌变化很大，高陡边坡耸立，坡度50°～70°，底部一般海拔40～50米，坡高一般10～110米。

(四) 项目区及周边主要赋存两类地下水，即孔隙水和基岩裂隙水。大气降水是当地地下水的主要补给类型。排泄方式主要分为地表径流及裂隙渗透。水文地质条件较好。

四、高次团粒技术边坡绿化的方法及措施

本工程的综合治理分为两个部分，一个是坡体加固治理，二个是边坡复绿。根据现场的实际情况，确定如下山体加固方案：对不稳定的岩体采取爆破作业的方式进行削坡减载，坡脚加载，修筑挡土墙。边坡复绿采用高次团粒喷播技术，通过清理危岩、挂网、喷播等工序，实现边坡绿化恢复治理。

（一）爆破工程

1．爆破工程施工方法：

采用浅孔爆破的方法进行爆破作业。爆破点的炸药较为分散，单次起爆的药量控制良好，能够很好地控制飞石。同时采用“台阶式”的爆破方法，有利于控制边坡的坡形。

2．爆破参数

钻孔由外向里每进1米，孔深减少1米。不涉及到边坡的孔超深0.3～ 0.5米，涉及到爆破边坡的孔，超深控制在0.2米以内。布孔要根据最小抵抗线不超过1.5米的原则，呈“梅花形”布孔。具体装药量可根据试爆后的结果做适当的调整。

3．起爆网络：

起爆网络采用导爆管分段、孔外微差起爆的爆破网络。导爆管网路应严格按设计要求进行连接，导爆管网路中不应有死结，炮孔内不应有接头，孔外相邻传爆雷管之间应留有足够的距离【3】。

（二）挡土墙砌筑工程

挡土墙采用毛石混凝土挡墙，挡土墙总高3米，地面上高度为2米，基础埋深1米，上宽1米，下宽1.5米。

（三）喷播工程

1．喷播施工技术概要：

此喷播施工法是针对岩石界面、硬质土、砂质土、贫瘠地、酸性土壤、水土流失严重的坡面或回填土坡面，但绿化期望值很高的裸地坡面等绿化较为困难的坡面为施工对象，使用富含有机质和粘土的客土材料在喷播瞬间与团粒剂混合，并在空气的作用下，诱发团粒反应，形成与自然表土具有相同高次团粒结构的人造绿化基盘，由于喷播瞬间发生疏水反应，粘结力极强的绿化基盘牢固地吸附于坡面上，即使受雨水的冲刷也不会脱落【4】。

2．喷播特点：

喷播后形成的基盘具有最优良的土壤结构，可充分抵抗强降雨的侵蚀和风蚀，有效地抑制了水土流失，对坡面起一定的防护作用；采用木本植物护坡，形成木本植物(树木)群落并保证植物多样化，与周围原有的植被环境协调一致；用生态环保材料，所用材料均可自然降解，对环境无污染。

（四）“高次团粒”配比材料

1．客土材料：粘土、砂、有机质土、物理和化学的安定性好的改良土壤。经团粒反应后可以确保表土质量。

2．养生材：添加了最适合植物生长的缓释肥，为了延长并加强肥效，加入了植物性纤维。

3．安定剂：由天然植物性油脂的诱导体构成，施工时对团粒反应起促进作用，制成安定的植生基盘。

4．团粒剂：线状有机高分子，是再现最理想土壤形态的线状有机高分子材料。

5．连续纤维：植物性连续纤维，吸水性优异，添加后使土壤粒子的连接作用更加紧密，对人造绿化基盘起加固作用。

6．种子：根据不同的绿化目标，选择抗性强对环境恢复能力强的乡土木本种子。本工程采用刺槐、臭椿、火炬等，以灌木和乔木为主。

（五）喷播设备

为此喷播方法的专用喷播机。能使具有流动性的泥状基材从喷枪喷出的瞬间与团粒剂混合，发生团粒反应，然后喷播在坡面上，它能瞬间制造吸附性、安定性优异的表土。设备由2个罐体组成，容量为5.0m3，水平送液压能力为300～400m，垂直送液压能力为80m【5】。

（六）喷播工序

“高次团粒”喷播工程施工顺序：

清理坡面---去除浮石、危石---铺设金属网---打锚固件固定---喷播---完工清理---养护

五、工程效果及经济、社会效益

(一) 由于施工机械化程度高，高次团粒喷播可迅速完成，从而大大降低成本。

(二) 高次团粒所用附加材料大多数为易分解材料，对环境无污染；

(三) 高次团粒喷播在坡面平整后即可进行，施工简便、速度快、劳动强度低，所需施工人员大大降低。

(四) 在施工后3～5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下，在两个月的时间内形成较稳定的生物群落，大大提高了边坡的稳定性，确保施工工期，且后期维护工作量小。

（五）彻底消除区域内边坡的地质灾害隐患和视觉污染，明显改善区域周边的环境。

六、结束语

综上所述，高次团粒技术是一种有效的边坡防护方法，在繁昌县峨山头地质灾害治理工程中应用良好，在高边坡防护工程、堤防工程、滑坡治理工程等地灾治理工程中都有广阔的应用前景。

参考文献：

【1】黄润秋.岩石高边坡稳定性工程地质分析[M].北京：科学出版社，2012:1.

【2】青岛高次团粒生态技术有限公司.一种植物生长土壤培养基及其制备方法：中国，CN200910215993.3[P].

【3】国家质量监督检验检疫总局.爆破安全规程[Z]2003-09-12.

【4】和月霞,王中生.焦作市缝山公园山体喷播绿化――高次团粒技术应用[J].园林绿化，2006,2:61-62.

【5】李春林，许剑平，吴刚.团粒喷播在废弃采石场生态恢复方面的应用[J].环境工程，2011,29:278-281.

Application of higher order aggregate technology in the geological environment

treatment project of e’shan, fanchang county

GAO Bo

(Hong Da Guo Yuan (WuHu) Resources and Environment Management Co., LTD, Wuhu, Anhui 241200, China)

Abstract: According to the characteristics of the geological environment treatment project of e’shan, fanchang county, with examples of the characteristics of seeding technology, measures and construction process of the higher order aggregate technology to introduce , and to evaluate its effect and economic and social benefits.

Key words:

higher order aggregate, geological environment, disaster management