绿色延崇的“黑科技”

2019-12-19 07:45
中国公路 2019年23期
关键词:喷播黑科技坡面

文 图

延崇高速公路山区段被交通运输部列为全国首批绿色高速公路示范项目之一。因此,其设计和施工中对边坡的修复和生态环境的保护成了备受关注的话题。首发集团生态公司作为延崇高速公路绿化建设单位,在延崇高速公路山区段建设华北第一高陡边坡和海绵桥区等项目,将“近自然修复”、超厚喷播、雨水收集系统等一系列最新绿色高科技应用到延崇高速公路的生态环境修复和保护中。

延崇高速的“冬奥标准”

延崇高速公路北京段起点位于北京市延庆区大浮坨村西侧,与兴延高速公路相接,终点位于京冀界,与河北段相接,全长约33.2公里。其中,平原段为兴延高速公路至国道110线,总长度约15.2公里;山区段为国道110线至市界,总长度约18公里。作为2022年北京冬奥会的重要交通保障工程,延崇高速公路全线通车后,将成为京津冀交通一体化在西北区域的重要通道之一。

首发集团生态公司共负责延崇高速公路沿线周边约80万平方米的景观绿化工程。在绿化施工中,除了常规的路侧绿地、互通式立交绿地、边坡及隧道洞口绿地的绿化工程外,升级版的桥区雨水收集系统和“近自然修复”理念也应用到了延崇高速的生态修复中,沿线绿化及生态修复工程将在年内完工。

2020年春节之后,北京冬奥会的多项测试赛将陆续开始,届时,交通保障工程——延崇高速公路也必须达到“冬奥标准”,成为保障冬奥会的关键之路、绿色科技创新的示范之路、落实绿色交通发展新理念的生态环保之路。

近自然修复为延崇披“绿衣”

在延崇高速穿行松山自然保护区的路段内,采用“近自然修复”的方式,对裸露的坡面进行生态修复,把土壤、植被都“还原”到开挖前的状态,一些乡土树种迁回原地。

山区公路修建过程中的山体开挖,会破坏原地表的生态和改变原山体的平衡。延崇高速公路有近5公里的路程穿行松山保护区,为最大限度减少因施工对保护区造成的环境影响,首发集团生态公司在松闫路的南侧建立了华北第一高陡边坡——九级边坡。

在开工前期,首发集团生态公司主动对接松山自然保护区有关管理部门,反复研究实施方案,将“近自然修复”理念应用到九级边坡的生态修复中,通过技术手段,将原生的雀儿舌头、六道木、野葡萄等植被、苗木迁回原处,恢复原有的生态面貌。

“你别看它坡高只有72米,坡度却接近50度,我们爬上去最少需要半个小时,修建起来的难度很大。由于运输车辆无法上山,所有材料必须通过卷扬机运送至坡脚下,再通过人工搬上山。”首发集团生态公司延崇项目经理夏宇介绍,由于基底是没有土壤层的风化岩,无法直接种植植被,根据首发集团生态公司多年的边坡修复经验,最好的土建方式是在边坡上建造一个连着一个的蜂窝状锚杆框架梁。

锚杆框格梁深度较大,需要先填入土壤,再完成种植,喷播厚度达50厘米以上,超出普通的喷播厚度近40厘米,喷播材质则模拟原地表土质酸碱度,以厚层基材喷播及团粒喷播加穴栽苗的方式实施。一部分结合周边的植被情况,选用锦鸡儿、雀儿舌头、绣线菊等一系列本土植物,模拟周边植物群落结构喷播,构建与周边自然界无痕对接的坡面植被恢复系统;还有一部分是将土建开山前该区域的六道木、孩儿拳头、南蛇藤、野葡萄等原生苗木,进行采集并加以扦插培育,再移植回原处,减少外来植物对当地生态群落造成的入侵与危害,保证了修复的原汁原味,达到“九级边坡接天碧,沿线生态复合一”的生态效果。

“喷播使用的管道近200米长,在坡底完成上料之后,运上72米的陡坡难度很大,而且施工过程中料管极易堵塞,一旦修复需要花费较长的时间;施工区域边坡岩体情况较差,坡面凹凸不平,整体坡面均需采用钢筋网加框格梁的形式进行防护,材料都需要人工运输。”夏宇介绍边坡修复工程中存在的两大难点。

喷播结束后需要开展初期养护,促进坡面植物的生长,初期养护的关键是浇水。最开始一天浇水两次,上午10时一次,下午4时一次,上午先浇阳面坡,后浇阴面坡,下午先浇阴面坡,后浇阳面坡,直至出苗,连续浇水时间不少于45天。苗木高度大于20厘米时,根据生长情况及时补水,不低于3天一次。

在延崇高速公路山区段,类似这样的生态修复措施并不止这一处,整条高速公路沿线都采用“近自然修复”,九级边坡是最高、最陡、最为典型的一处,施工起来也是最有难度的。

互通立交桥下的雨水收集系统

海绵桥区实现雨水“二次利用”

延崇高速公路桥隧比高达87%,目前项目建设已接近尾声。进入延崇高速公路山区路段后,映入眼帘的是一座座桥梁立柱拔地而起,足有百米之高。在2019年8月中旬刚刚贯通的玉渡山隧道附近,可以看到一座将京礼高速公路、京新高速公路和国道110线连接在一起的互通立交桥。在这座桥下,有一排排用石头砌成的小台阶并不显眼,但它们却在桥区的雨水收集系统中承担了重要作用。这些台阶从玉渡山隧道山顶到桥下土坡共16节,可以缓冲桥区内的雨水,逐级渗入土壤、滋润植被。

“按照30度的坡度计算,如果不采取措施,任由雨水顺着山体的陡坡倾泻而下,约40%的水量会形成径流,大量的雨水无法均衡回补地下水,而将坡道改建成台阶状后,水流速度会明显放缓,只有约15%的雨水量会形成径流,而85%的雨水量能在16节阶梯层间逐级渗透,给植物提供水源。”首发集团生态公司工程事业部总工程师梁燕宁算了这样一笔账。

除了16节阶梯外,桥下还依次梯度排列着11个大型水体净化池,它们与这些阶梯共同起到保持水土的作用。“这是升级版的桥区雨水收集系统,和以往相比增设自动化控制系统,集合收集、净化处理、使用为一体的智能化设置。”梁燕宁介绍,这套雨水收集系统的工作原理是雨水通过路面径流进入U形边沟,经过三级沉淀、净化处理后进入蓄水池,过滤掉泥沙、枯枝等大颗粒物,达到满足滴灌和喷灌的需求。

该系统占地面积18万平方米,共有一个650立方米混凝土蓄水池和11个储水池,总储水量为5310立方米。按照测算,在这一桥区范围内,每年大概约有12万立方米的降雨量,大部分的雨水可以经过妥善收集和处理,用于绿化灌溉,同时,也减轻了南边妫水河和官厅水库的泄洪压力。除此之外,这套桥区雨水收集利用系统采取了“雨水灌溉,雪水外排”的分别对待措施,溢流雨水排入绿地,而含有融雪剂的雪水则进入蓄水池严格管理流向,经过处理后,才会向外排放。

“这是国内第一个通过‘低影响开发’的手段,落实海绵城市‘六字方针’的海绵桥区,即渗、滞、蓄、净、用、排。”梁燕宁介绍,这个系统合理地处理了丰水期和枯水期雨水与绿地生态景观用水关系,不仅可以促进绿地雨水回渗、补充地下水,同时能处理高速公路地表水中携带的融雪剂、汽油油污等,大幅度降低桥面排水对周边水体及生态环境的影响,实现雨水生态循环利用,填补了高速公路大型立交桥区雨水收集利用的技术空白。

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