泾川县王母宫山天梯凹槽生态植被恢复技术试验

吕惠玲

(泾川县水土保持局，甘肃 泾川 744300)

泾川县王母宫山天梯凹槽生态植被恢复技术试验

吕惠玲

(泾川县水土保持局，甘肃 泾川 744300)

生态植被恢复技术；人工大坡度山体；泾川县

泾川县王母宫山人工天梯工程破坏了原有的土体结构、自然植被和自然景观，造成了人为的水土流失，迫切需要治理。通过在天梯凹槽实施工程措施与植物措施相结合的生态植被恢复技术，形成了供植物生长发育的基质层，达到了恢复植被、绿化美化自然景观的目的，可以在同类型区开发建设项目大坡度山体植被恢复中推广应用。

1 王母宫山天梯工程基本情况

甘肃省泾川县王母宫山距县城0.5 km，处于黄土梁峁低山丘陵与河谷平原的交界处，是国家4A级旅游景区。1991年3月，为了开发王母宫景区，在王母宫山修建了人工天梯工程。

人工天梯工程位于王母宫山的斜坡地带，相对高差约90 m，地形坡度60°左右。斜坡下段出露地层为白垩系泾川组，其岩性为砂岩、砂质泥岩及页岩，岩层基本水平，斜坡上段披覆残坡积碎石土及黄土，厚度在0.5～3.0 m。天梯工程为现浇钢筋混凝土结构，在斜坡平台处设置抗滑桩。天梯共有428个台阶，斜坡总长150 m，陡坡段台阶高度20～29 cm，缓坡段台阶高度12～18 cm，台阶宽度在30 cm左右。

2 天梯工程建设产生的水土流失

天梯工程将王母宫山从山顶至山脚纵向分割成两部分，形成了一条比原地面线低0.5～1.0 m的凹槽，破坏了原有的土体结构、自然植被和自然景观，远观王母宫山犹如斧劈一般。随着雨水不断侵蚀天梯凹槽两侧坡体，增加其负荷，坡体受力不断增大，其内外营力平衡被打破，岩土出现松动并向凹槽滑动，又被雨水冲刷到王母宫山脚，造成了人为的水土流失。土壤裸露影响了王母宫景区的美观，泥沙下泄给旅游交通安全造成很大的隐患。这就迫切需要对其进行治理，以恢复植被，减少水土流失，改善自然景观。

3 天梯凹槽生态植被恢复技术

王母宫山天梯凹槽生态植被恢复采取工程措施与植物措施相结合的方法。工程措施就是在天梯凹槽上、中、下部设置3座挡土墙，在每座挡土墙前设置1处平台，平台长度为3 m，从下至上，一、二、三级平台宽度分别为0.97、1.80、1.80 m，并在天梯凹槽坡面填土后布设矩形格构(木质网格)及锚杆固着生态植被。植物措施是利用客土喷播技术恢复植被，用处理后的污泥、树皮、草纤维、植物种子和优质土混合，添加土壤稳定剂制成客土，为植物根系提供生长基础。经过处理的污泥无害无臭，有机质含量高，营养丰富，不但适宜喷播，而且适宜制成营养砌块，较适合用于岩石边坡生态绿化。在喷播时加入紫花苜蓿、沙棘、柠条、紫穗槐、爬山虎、刺槐等种子，可在较短的时间内达到理想的绿化效果。

3.1 工程措施

3.1.1 挡土墙工程

在凹槽坡脚处和上部及中部共布设钢筋混凝土挡土墙3道，挡土墙长度约4 m，嵌入未风化基岩3 m左右，其主要作用是拦挡后续植树种草回填的土体，同时阻挡回填土体的下滑及支撑上部格构锚。

3.1.2 格构锚杆工程

沿天梯凹槽斜向设置矩形格构，其稳定性系数0.85，操作难度系数0.6，适合凹槽坡度60°以上的治理要求。利用泾川本地生长的直径8～12 cm的杏树圆木或国槐圆木、酸枣枝条代替现浇钢筋混凝土做成格构，稳定性较好，生态环保，在凹槽植被恢复后，原木腐化与土壤融合为一体，整体性、稳固性好，为植物生长提供了充足的根系空间和养分。在格构的横梁和纵梁交接处，设置直径15 cm楸树圆木作为锚杆插入基岩(岩土)2～3 m，对格构起到垂向稳定作用。

3.1.3 填土工程

在格构内回填添加了土壤稳定剂的污泥、树皮、草纤维制成的客土，并进行夯实处理，待播种子。

3.1.4 排水工程

在挡土墙工程上每隔2 m设置1～2道排水孔，排水孔口径50～80 mm,其作用是疏排山体内的水流。在铁钟悬亭地面外缘修建排水渠，疏排山上部钟楼处积存的地表水，防止降雨径流冲刷坡体。

3.2 植物措施

3.2.1 作业面清理

在矩形凹槽内回填客土，整平作业面，以利于喷播施工，同时增强作业面绿化效果。保证施工前作业面的凹凸度平均为±10 cm，最大不超过±15 cm；对低洼处适当覆土夯实回填或以植生袋装土回填，以填至反坡段消失为准，有条件的可在作业面上每隔一定高度开一横向槽，以增加作业面的粗糙度，加大客土对作业面的附着力。

3.2.2 喷播工程

喷播前浇水湿润坡面，将泥炭、腐殖土、草纤维、缓释营养肥料等混合材料经过专用机械搅拌后喷播，喷播厚度为2～8 cm。由于基质水分丧失会造成种子生长基质厚度不够，因此要求喷射厚度为设计厚度的125%。以上混合材料组成的客土有机成分含量大于80%，N、P、K含量不小于5%，pH值4.5～6.0，一般可提供适合植物生长的养分2～3年。客土采用挤压和空压方式输送到施工面，并均匀地喷至边坡表层[1]。喷播自上而下分两次实施，第一次喷播3 cm厚，待客土稳定后(10～20 min)再喷播第二次至设计厚度，喷播时在岩性破碎、岩质坚硬坡段喷层厚度可适当增加。

3.2.3 喷播植物种子选择

种子喷播选择在5月中旬实施，种子量控制在20 g/m2左右，其中三叶草3 g/m2、胡枝子2 g/m2、紫穗槐3 g/m2、刺槐1 g/m2、侧柏1 g/m2、沙棘2 g/m2、爬山虎2 g/m2、柠条1 g/m2、紫花苜蓿3 g/m2。考虑前期不同植物的固土护坡能力和后期植物的演替过程，适当加入草本植物三叶草、紫花苜蓿等。喷播前对种子进行催芽处理，按照不同植物种子的播深要求进行分层喷播，先喷播树种后喷播草种。同时采用冷、暖两季种子混合，并做到比例适宜、品种多样化，施工时根据具体情况适当调整，以确保种子发芽、生长和植被恢复。

3.2.4 养护管理

采用稻草帘覆盖，可保证植物种子生根前免受雨水冲刷，防止种子喷播早期被风吹跑，预防成型后的作业面被雨冲刷破坏，保温保湿，促进植物的生长。播种后至幼苗期坚持每天早晨浇一次水进行养护，浇水时将水滴雾化，随后随植物的生长可逐渐减少浇水次数，并根据降水情况适时调整。喷播完成后一个月，应全面检查植株生长情况，对生长明显不均匀、缺苗的位置予以补播。

4 生态植被恢复效果

经过治理，天梯凹槽内回填的客土熟化后和周边土壤结合稳定，凹槽坡面基本与边缘两侧坡面持平，地表径流正常下渗，排水顺畅，没有形成新的径流槽，没有对挡土墙形成冲击。喷播时选用爬山虎、紫花苜蓿、紫穗槐、沙棘、柠条、丁香、侧柏、油松、刺槐等乡土树草种进行混播，在较短的时间内达到了理想的绿化效果，整个凹槽内植物种群数量增加。经过两年的养护管理补植补种，乔木类树种成活率达92%，郁闭度达到82.6%，小灌木和草类覆盖度在0.4～0.5之间，天梯凹槽原有的下陷槽面植被和周围植被基本保持在同一平面，远观山体浑然一体，弥补了天梯工程修建的负面影响，达到了天梯凹槽的“缝合”和绿化治理效果，生态旅游人数明显上升，年接待量提高了20%。天梯恢复治理面积6.47 hm2，周围崖坎恢复治理面积22.67 hm2。

5 小 结

(1)天梯工程建设破坏了王母宫山自然景观，通过在坡面上设置挡土墙，布设矩形格构及锚杆固着生态植被[2]，利用客土喷播技术恢复生态植被，使植物覆盖的边坡稳定性更强，形成的人工景观与周围环境自然协调。

(2)天梯凹槽生态恢复治理工程的实施，基本恢复了地表植被，增加了植物种类，形成乔、灌、草，常绿与落叶树草种的合理搭配，丰富了景区绿化内涵，为同类型地区高速公路、铁路等开发建设项目高陡边坡地貌重塑、生态植被恢复提供了借鉴。

[1] 李超.干旱半干旱地区抗旱造林技术探讨[J].中国水土保持,2010(11):26-29.

[2] 邓学灯,胡建伟,刘磊.格构锚技术在某景区地质灾害治理中的应用[J].山西建筑,2014,40(5):45-46.

(责任编辑 徐素霞)

S157.2

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1000-0941(2017)02-0028-02

吕惠玲(1970—)，女，甘肃泾川县人，水利工程师、水利造价工程师、水土保持监理工程师，主要从事水保工程建设与管理工作。

2016-03-29