生产建设项目水土流失防治技术综述.docx

《生产建设项目水土流失防治技术综述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生产建设项目水土流失防治技术综述.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、生产建设项目水土流失防治技术综述随着建设项目数量的增加和城市规模的不断扩大，整个地区的原始地形被扰动、破坏和破 坏。大量被遗弃的沙子、石头、土壤和垃圾被散落在不同的地方，加剧了水土流失，并留 下了灾害的隐患。如果采取措施及时、适当地管理和措施，这将造成严重的水土流失，或 重大的自然灾害，并对生产建设项目的安全运营、生态环境和人民生活构成严重威胁。 水土流失防治技术研究是有效控制水土流失的基础，近年来已有大量的研究成果和综述性 文章相继报道1生产工程项目根据平面布置情况，可把各类生产建设项目分为线性项目和点式项目两大类，公路工程、 铁路工程、管线工程、渠道堤防工程、输变电工程等属于线性项目，火（

2、风、核）电工程、 井采矿工程、露采矿工程、水利水电工程、城镇建设工程、农林开发工程和冶金化工工程 等属于点式项目。根据产生水土流失的过程还可把生产建设项目划分为建设类项目和建设 生产类项目，公路、铁路、城镇建设等工程项目仅在建设过程中产生水土流失，属于建设 类项目；井采矿、露采矿等项目除在建设过程中产生水土流失外，在生产运营过程中仍将 产生水土流失，此类属于建设生产类项目。生产建设项目产生水土流失的共同特点为:产生水土流失的地域不完整性、加剧水土流失 的形式多样性、引发水土流失的潜在性和突发性、水土流失强度在时间分布上的不均衡性、 水土流失的物质组成成分复杂、水土流失危害性极大等。建设类线性项

3、目产生水土流失的 主要部位为开挖和堆垫的边坡、施工便道及作业场、取料场、弃渣场和材料堆放场等，建 设类点式项目产生水土流失的主要部位为对外交通及大件运输的公路、便道、开挖边坡、 施工场、取料场、弃渣场和生产生活区等，二者发生水土流失的主要时段为施工准备期、 建设期和试运行期，施工准备期的三通一平阶段是产生水土流失的重要时段。点式的建设 生产类项目产生水土流失的主要部位为开挖边坡、排渣（泥、灰、土）场，产生水土流失 的时段包括施工过程和生产运行期间。近年来我国生产建设项目的数量不断增加。据统计，“十五”期间全国范围内共有各类规 模以上新建、在建生产建设项目7. 7万个，扰动地表总面积552. 8

4、万hm22. 1主要边坡防护技术2. 1. 1 一般边坡防护技术（1）无纺布的复合定位工序植生带是采用专用机械设备，依据特定的生产工艺，把草种、肥料、保水剂等按一定的比 例定植在可自然降解的无纺布或其他材料上，并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序， 形成的具有一定规格的产品(2)液压喷播植草护坡技术液压喷播植草护坡是国外近io多年开发的一项机械化植草边坡防护技术，近年来在我国 生产建设项目边坡防护中得到推广应用。该技术是将草种、木纤维、保水剂、黏合剂、肥 料、染色剂等与水的混合物，通过专用喷播机喷射到边坡坡面而完成植草施工的护坡技术。 液压喷播植草护坡一般用于土质路堤、路堑边坡，土石混合边坡经

5、处理后也可应用，边坡 坡率在1：2.0之间、坡高不超过10 m且稳定。目前，在公路、铁路、城镇建设等建设类项目边坡防护与绿化工程中使用较多。(3)植被卷固定生态植被毯是利用稻草、麦秸等为原料作载体层，在载体层添加草种、保水剂、营养土等 材料。植被毯的结构分上网、植物纤维层、种子层、木浆纸层和下网5层。植被毯可固定 土壤，增加地面粗糙度，减少和减缓坡面径流，缓解雨水对坡面表土的冲刷；植被毯中的 肥料、保水剂等材料，为植物种子出苗及后期生长创造良好的条件。在人工养护有一定困 难的区域，生态植被毯的应用可大大减少后期的养护管理工作量(4)木浆纸护坡生态植被袋生物防护技术是将选定的植物种子通过两层木浆

6、纸附着在可降解的纤维材料编 织袋的内侧，施工时在植被袋内装入营养土，封口后按照坡面防护要求码放，经过浇水养 护，即可实现边坡防护与绿化的目的(5)技术的特点及特点客土植生植物护坡是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的 土壤或基质(客土)以及植物种子的边坡防护技术。该技术的特点是可根据地质和气候条 件调整基质和种子配方，从而具有广泛的适应性，多用于基质条件较差的边坡。由于客土 可以由机械拌和，挂网实施容易，施工的机械化程度高、速度快，所以无论从效率还是成 本上讲都比浆砌片石和挂网喷砂防护优越，且植被防护效果良好，基本不需要养护即可维 持植物的正常生长。该技术在我国生产建设

7、项目边坡防护中已被大量应用，在日本等国家 均已被作为边坡防护与绿化的常规方法加以应用。(6)立受体室焊接工艺室土工格室主要是由PE、PP材料制成的工程所需的片材，经专用焊接机焊接形成的立体格 室。土工格室植草护坡是在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室 上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术(7)铺合造林护坡浆砌片石骨架植草护坡是采用浆砌片石在坡面形成框架，结合铺草皮、三维植被网、土工 格室、喷播植草、栽植苗木等方法形成的一种护坡技术。浆砌片石骨架根据形状的不同， 可分为方格形、拱形、人字形等(8)成蜂式网格蜂巢式网格植草护坡是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术，其是在

8、修整好的边坡坡 面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格，在网格内铺填种植土后，再在砖框内植草 的一项边坡防护技术。该技术所用框砖可在预制厂批量生产，其受力结构合理，拼铺在边 坡上能有效分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。该护坡施 工简单、外观齐整、造型美观大方，具有边坡防护、绿化美化双重效果，工程造价适中， 多用于填方边坡的防护。2) 1. 2陡坡防护技术(1)被网护坡技术挖沟植草护坡是在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟，在沟内回填改良客土，并铺设三 维植被网(或土工网、土工格栅)，然后进行喷播防护的一种护坡技术。该项技术是传统 沟播、三维植被网和液压喷播3种护坡方法

9、的有机结合，充分发挥了三者的优点，实现了 优势互补，使得该项技术应用范围更广，不仅可用于坡率较陡的边坡，而且还可用于泥岩、 页岩等软岩边坡(2)其他绿化防护岩面垂直绿化是在普通绿化技术基础上的延伸，是通过对坡度较陡、不适合采用其他绿化 方式的裸岩，在岩体的坑洼部位种植攀缘植物，实现岩体、挡墙绿化和生态修复的技术措 施。这种技术延伸了以往只在岩体或挡墙下部种植攀缘植物的模式，结合工程措施在岩体 或挡墙上部或中部也种植攀缘植物3) ) 土壤物质基础的缺失生态灌浆技术是沿用工程灌浆的一项新技术，主要用于石质堆渣等地表物质呈块状、空隙 大、缺少植物生长土壤物质基础的区域。应用中先把植被恢复机质材料、黏

10、土、水按一定 比例配置成浆状，然后对表层的植物生长层进行灌浆，这样不仅可使表层稳定，起到防渗 作用，而且还可给植物的生长提供土壤和肥力条件，使植物恢复成为可能(4)钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架内填土植被护坡是在边坡上现浇钢筋混凝土框架或将预制件铺设于坡面形 成框架，在框架内回填客土并采取措施使客土固定于框架内，然后在框架内植草以达到护 坡绿化的目的（5）厚层基质喷射植被护坡技术厚层基材喷射植被护坡是国外近io多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复 合型边坡植物防护技术，近年来在国内生产建设项目边坡防护中得到推广应用。厚层基材 喷射植被护坡是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设

11、计厚度均匀喷射到需 防护的工程坡面上的护坡技术，其基本构造包括锚杆、网和基材混合物。该项技术首先通 过混凝土搅拌机或砂浆搅拌机把绿化基材、种植土、纤维及混合植被种子搅拌均匀，形成 基材混合物，然后输送到混凝土喷射机的料斗内，在压缩空气的作用下，基材混合物由输 送管道到达喷枪口与来自水泵的水流汇合使基材混合物团粒化，并通过喷枪喷射到坡面， 在坡面形成植物的生长层，以达到护坡的目的2.2 土工拦截技术生产建设项目往往有较大的土石方量，产生较多的弃土弃渣，若不采取有效措施进行防护, 则极易产生新的水土流失。渣土拦挡技术以工程措施为主，在保证渣体安全稳定的前提下, 在坡面配套布设植物措施。拦渣工程主要

12、有拦渣坝（尾矿库）、挡渣墙、拦渣堤3种形式, 其防洪标准及设计标准，应按其所处位置的重要程度和河道的等级分别确定，并应进行相 应的洪峰流量计算。2. 2. 1渣坝（尾矿库）在沟道中堆置弃土、弃石、弃渣、尾矿时，必须修建拦渣坝（尾矿库）。拦渣坝主要用来 拦蓄弃土弃渣，对控制水土流失具有十分重要的作用。因此，科学合理地修建拦渣坝是生 产建设项目有效控制水土流失的重点。（1）选择下一个地址为充分发挥拦渣坝拦蓄渣土的作用，拦渣坝坝址应符合以下条件:坝址应位于渣源下游， 其上游汇水面积不宜过大（2）洪水防控技术拦渣坝（尾矿库）根据库容或坝高分为5个等级，各等级的防洪标准参照GB502011994 中表4

13、. 0. 5中的规定选择确定。沟道中拦渣坝的防洪标准还应符合水土保持治沟骨干工程 的规定。当拦渣坝（尾矿库）一旦失事，会对下游的城镇、工矿企业、交通运输设施等造 成严重危害，或有害物质会大量扩散时，应比规定确定的防洪标准提高1个或2个级别； 对于特别重要的拦渣坝（尾矿库），除采用最高防洪标准外，还应采取专门的防护措施。 对上游及周边来水处理应遵循下列原则:拦渣坝上游洪水较小时，可设置导洪堤或排洪 渠，将区间洪水排泄至拦渣坝的溢洪道或泄洪洞进口，将洪水排泄至下游;拦渣坝上游 有较大洪水时，应在拦渣坝的上游修建拦洪坝，在此情况下拦渣坝溢洪道、泄洪洞的泄洪 流量，由拦洪坝下泄流量与两坝之间的区间洪水

14、流量组合调节确定;拦渣坝上游来洪量 较大且无条件修建拦洪坝时，应修建防洪拦渣坝，该坝同时具有拦渣和防洪双重作用。经 技术经济分析后，择优确定可靠、经济、合理的设计和施工方案。拦渣坝坝高与库容的确定应遵循以下原则:拦渣坝总库容由拦渣库容、拦泥库容、滞洪 库容三部分组成;坝顶高程为总库容在其水位一库容曲线上对应的水位加上安全超高。(3)弃土弃渣坝坝型拦渣坝坝型主要根据拦渣的规模和当地的建筑材料来选择。用于生产建设项目弃土弃渣场 的拦渣坝一般有浆砌石坝、干砌石坝、土石混合坝、铁丝石笼坝、格栅坝等形式。选择坝 型时，务必遵循安全、经济的原则，进行多种方案比较。2. 2.2挡渣墙、渣体墙挡土墙是用来支撑

15、边坡以保持土体稳定的一种建筑物。弃土、弃石、弃渣等堆置物易发生 滑塌，必须修建挡墙。挡墙按结构形式分一般有重力式、倒T形、悬臂式和扶臂式等几种, 后2种也称为支挡式挡墙。重力式挡墙依靠墙身的自重来维持稳定，墙高在35 nl之间， 要求地基土质较好;倒T形挡墙可利用渣体和挡墙自身重量维持稳定，材料少、重量轻， 适用于46 nl的墙高;支挡式挡墙因有支挡，适用于5 nl以上的墙高，扶臂式挡墙还可用 于墙高大于10 m的情况。当挡渣墙及渣体上游汇流面积较小，坡面径流或洪水对渣体及挡渣墙冲刷较轻时，可采取 排洪渠、暗管、导洪堤等排洪工程将洪水排泄至挡渣墙下游;排洪渠、暗管、涵洞、导洪 堤等排洪工程设计

16、与施工技术要求参照相关规定。当挡渣墙及渣体上游集流面积较大，坡 面径流或洪水对渣体及挡渣墙造成较大冲刷时，应采取引洪渠、拦洪坝等蓄洪引洪工程， 将洪水排泄至挡渣墙下游或拦蓄在坝内有控制地下泄；引洪渠、拦洪坝等工程设计与施工 技术要求参照相关规定。2.3防止土壤流失，控制坡面沟蚀设置完善的截排水系统，快速有效地排除地表水，可有效地防止土壤流失和控制坡面沟蚀。 排水系统设计及施工在我国研究较早，经过多年的研究和生产实践，目前已形成了相当完 整和成熟的体系。2. 3. 1化调管理，因地制宜、综合治理(1)设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，各种排水沟渠的平面布置与竖向 布置相配合，做到综合治

17、理和分期修建。（2）要因地制宜，全面规划，因势利导，综合治理，讲究实效，注意经济，并充分利用 有利地形和自然水系。（3）要注意防止附近山坡地水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改 变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠。对于重点部位的主要排水设施，以及 土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应注意防护与加固。（4）要注意就地取材，所建工程既要稳固适用，又必须讲究经济效益。2. 3. 2简易加固、干砌式加固截排水工程依据其设置的位置和作用可分为侧沟（边沟）、排水沟、天沟、截水沟、吊沟、 跌水、排水槽等，此外还有连接承洪区的倒虹和渡槽等工程沟渠加固可分为简易式、干砌式、浆砌式和生态

18、型加固等类形。沟渠的简易式加固通常采 用水泥砂浆抹面、石灰三合土抹面、铺黏土碎（砾）石加固等方式;干砌式通常采用铺干 砌片石、干砌片石砂浆勾缝、干砌片石砂浆抹平等方式;浆砌式通常采用铺浆砌片石、混 凝土预制块或用砖砌水槽等方式沟渠在施工设计中通常根据沟底纵坡选择不同的加固方式：当沟底纵坡在之间时通常 采用简易式或生态型加固方式，纵坡在3%5%之间时通常采用简易式、干砌式或生态型加 固方式，纵坡在5%7%之间时通常采用干砌式或浆砌式加固方式，纵坡7%时通常采用浆砌 式加固或改用跌水。2.4人工林和生物群落的恢复生产建设项目植被恢复工程主要是指在因工程建设活动再塑的地段，及其他废弃场地上， 通过人

19、为措施恢复原来的植物群落，或重建新的植物群落，以防止水土流失的水土保持植 物工程。生产建设项目植被恢复技术包括多个方面，这里仅从立地条件分析评价和植物种 选择2个方面进行简述。2. 4. 1地表组成物质立地条件是指待恢复植被场所所有与植被生长发育有关的环境因子的综合，包括气候条件 （太阳辐射、日照时数、无霜期、气温、降水量、蒸发量、风向和风速等）、地形条件 （海拔、坡向、坡度、坡位、坡型等）和地表组成物质的性质（粒级、结构、水分、养分、 温度、酸碱度、毒性物质等）。立地条件的分析评价可为植物生长限制性因子的克服和制 定相应的措施提供科学依据2. 4.2植物种类的选择植物种选择是生产建设项目植被

20、恢复技术的关键环节，应从生态适应性、和谐性、抗逆性 和自我维持性等方面选择适合于当地生长的植物种。(1)外来植物生长和植被恢复技术主要是指植物品种的生物学、生态学特性适应于自然环境;应为当地的乡土植物或适应当 地气候、土壤特征的外来植物品种，只有该植物种对当地的气候、土壤能够适应才能在项 目区顺利成活，健康生长，并最终形成稳定的植物群落，达到植被恢复的目的。因此，植 物的生态适应性是衡量一个植物种是否适宜于水土保持的重要指标。(2)植物品种构成所选择的植物品种应该与项目区周边的植被群落和谐统一，在群落形态、植物品种构成等 方面和周围的植物群落相近，在水文效应、护坡固土、生态恢复等功能上与周边植

21、物群落 相一致。当植被破坏区域进行植被修复后，形成的植被群落应尽可能与周边生态环境相协 调，以实现生态和谐的目标。(3)抗逆性的要求由于生产建设项目人为破坏原地表的区域立地条件相对比较恶劣，根据项目区的具体情况, 要求植物品种应具有一定的抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐高温等特性，只有具有一定抗逆性的 植物在后期无人为养护的条件下才能够实现自我维持。因此，植物的抗逆性和自我维持性 也是衡量一个植物种是否适宜于生产建设项目水土保持的重要指标。3生态、环保、绿色植被的水保设计生产建设项目水土流失防治的核心是治水保土、恢复植被。随着全社会环保、生态意识的 提高，将项目区破损的地貌恢复为稳固而又与周围环境景观相协调的绿色植被，已成为生 产建设项目水土保持新的设计理念。近年来，通过对国外先进技术的学习和引进，结合我 国生产建设项目实际，水土保持科研工作者经过多年努力，已经探索出了一些适合于我国 具体地域条件的水土流失防治方法和措施，经推广后，不但有效地防治了水土流失，而且 美化了环境，取得了较好的效果，达到了水土保持与环境景观的和谐统一，同时也为生产 建设项目水土流失防治技术的发展奠定了坚实的基础。