SPF高性能喷播技术在高陡岩质边坡的应用研究

2025-04-25 13:52:20
摘要:本文针对高陡岩质边坡修复技术进行了全面研究。通过分析高陡岩质边坡的特点及修复难点,系统梳理了传统修复方法和现代生态修复技术,重点探讨了高性能喷播技术的原理、材料组成及施工工艺。研究表明,SPF高性能喷播技术能有效解决高陡岩质边坡植被恢复和稳定性问题,具有良好的生态效益和经济效益。本文为高陡岩质边坡修复提供了理论依据和技术参考,对推动边坡生态修复技术进步具有重要意义。
关键词:高陡岩质边坡;生态修复;喷播技术;植被恢复;边坡稳定
引言
高陡岩质边坡修复是岩土工程和生态修复领域的重要课题。随着基础设施建设规模的不断扩大,大量高陡岩质边坡裸露,不仅影响美观,还可能引发水土流失、滑坡等地质灾害。传统的边坡修复方法难以满足生态保护和可持续发展的要求,因此开发高效、环保的修复技术迫在眉睫。近年来,SPF高性能喷播技术作为现代生态修复新技术逐渐受到关注,为高陡岩质边坡修复提供了新的思路。本文旨在系统总结高陡岩质边坡修复技术的研究进展,探讨其应用效果和发展趋势,为相关工程实践提供参考。
一、高陡岩质边坡的特点及修复难点
高陡岩质边坡通常指坡度大于45°、高度超过30米的岩石边坡。这类边坡具有坡度陡峭、岩体坚硬、表面光滑、土壤贫瘠等特点,给生态修复带来了巨大挑战。首先,陡峭的坡度使得水分和养分难以保持,不利于植物生长。其次,光滑的岩石表面缺乏植物着生的土壤或基质,缺乏植物生长所需的营养物质,种子难以萌发和扎根,且存在崩塌、滑坡等安全隐患。
高陡岩质边坡修复面临的主要挑战包括:如何在不影响边坡稳定的前提下实现植被恢复;如何选择适宜的植物种类和修复材料;如何确保修复效果的长期性和可持续性。这些挑战要求修复技术不仅要考虑工程安全性,还要兼顾生态效益和经济效益。
二、高陡岩质边坡修复技术概述
传统的高陡岩质边坡修复方法主要包括砌石护坡、混凝土喷锚、挡土墙等工程措施。这些方法虽然能在一定程度上提高边坡稳定性,但存在明显的局限性。它们往往破坏了原有的生态环境,难以实现植被的自然恢复。同时,刚性防护结构易受温度变化和地质活动影响,可能出现开裂、剥落等问题。此外,传统方法施工难度大、成本高,且视觉效果差,难以满足现代生态建设的要求。
现代生态修复技术则强调在保证边坡稳定的同时,实现生态系统的恢复和重建。这些技术包括植被混凝土、生态袋、三维植被网等。与传统方法相比,现代生态修复技术更注重生态效益,能够促进植被恢复,改善局部生态环境。然而,这些技术在应用于高陡岩质边坡时仍面临一些挑战,如材料与岩面的粘结强度、长期效果的维持等。
三、SPF高性能喷播技术概述
SPF高性能喷播技术是使用一种具有良好抗侵蚀性能和植物培育性能的基质喷播在修复坡面上,重构一层2-10cm厚稳定稳固的种植层,使得喷播植物在种植层得以很好发芽、生长,实现长久持绿的技术。该技术的核心原理是利用高分子材料将混合材料牢固地附着在边坡表面,形成一层疏松多孔结构的营养种植层。这层营养种植层具有固土固肥、储水保墒等作用,可以为植物生长提供舒适的环境。
SPF高性能喷播基质是针对待修复区域的气候环境、地质环境、土壤环境、坡高、坡比、坡质、修复诉求、喷播季节等因素,综合分析喷播基质材料所需达成的各种性能指标,计算抗侵蚀载体材料、高分子辅助材料、培育材料、植物种子种类及植株数的科学配比,在基质工厂生产线上按配方进行均匀混合密封包装,现场施工时可以确保施工标准化。主要包括植物种子(根据当地气候和土壤条件选择适宜的草种、灌木种子等)、高性能喷播基质等。这些材料经过科学配比,能够满足植物生长所需的各种条件。
SPF高性能喷播技术施工方案设计,必须结合修复区域的水文气象、地质条件、土壤环境、原植被群落、修复目标诉求及施工现场条件,进行综合分析,制定因地制宜、科学合理的施工设计方案。施工工艺流程主要包括以下步骤:勘测坡面→清理坡面排除施工安全隐患→截排水沟施工→设置重力消减条→挂网联网→基层种植层喷播→表层种子层喷播→覆盖无纺布/遮阳网→强制期养护→移除无纺布/遮阳网。整个施工过程机械化程度高,效率高,适用于各种复杂地形的边坡修复。
四、SPF高性能喷播技术在高陡岩质边坡修复的应用效果
为评估SPF高性能喷播技术在高陡岩质边坡修复中的应用效果,本研究选取了某公路旁高陡岩质边坡修复工程作为案例。该边坡坡度约60°-85°,高度60米,岩石表面光滑,土壤贫瘠。采用SPF高性能喷播技术进行修复,喷播厚度为10cm,植物种子选择当地适生的草种和灌木种子。
 

修复效果评估主要从植被恢复情况和边坡稳定性两个方面进行。植被恢复情况通过监测植被覆盖率、植物多样性指数等指标来评估。结果显示,喷播一月后,植被覆盖率达到80%,植被类型以草、花为主;喷播1年后,植被覆盖率达到95%以上,植被类型以灌木为主,只要有多花木蓝、紫穗槐等,植物群落结构趋于稳定。边坡稳定性主要通过监测坡面侵蚀情况和位移变化来评估。结果表明,喷播层与岩面结合良好,未出现明显剥落或滑移现象,有效防止了水土流失。
与传统的砌石护坡和混凝土喷锚方法相比,高性能喷播技术在生态效益和经济效益方面均表现出明显优势。生态效益方面,该技术不仅实现了快速植被恢复,还促进了生物多样性,改善了局部生态环境。经济效益方面,虽然初期投入略高于传统方法,但长期维护成本低,且避免了传统方法可能带来的环境治理费用,总体经济效益显著。
五、结论
高陡岩质边坡修复是一项复杂的系统工程,需要综合考虑工程安全、生态效益和经济效益。SPF高性能喷播技术作为一种新型生态修复方法,在解决高陡岩质边坡植被恢复和稳定性问题方面展现出显著优势。该技术能够有效克服高陡岩质边坡坡度陡、表面光滑、土壤贫瘠等不利条件,实现快速植被恢复和边坡稳定。
如何能在永久性的自然生态恢复基础上实现持续性的经济收益,将会成为后续研究的中心。目前,已经将酸枣、沙棘等经济作物引入边坡修复醒目中,并取得了良好的效果。相信在持续努力下,生态修复将带更多的社会效益。