HPS工程技術(shù)匯報(bào)材料

HPS(滑坡治理與生態(tài)修復(fù))技術(shù)簡(jiǎn)介

2013.9HPS(滑坡治理與生態(tài)修復(fù))技術(shù)簡(jiǎn)介導(dǎo)言

HPS(滑坡治理與生態(tài)修復(fù))技術(shù)是中國(guó)治理荒漠化基金會(huì)長(zhǎng)江上游荒漠化治理專家委員會(huì)在“5.12”地震發(fā)生后,為了配合國(guó)家相關(guān)部門(mén)和災(zāi)區(qū)政府治理滑坡與生態(tài)修復(fù),經(jīng)專門(mén)課題組研制成功的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用新型高強(qiáng)度合成材料織網(wǎng),作為基本材料,采取就地取材治理滑坡的方式。HPS技術(shù)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上,針對(duì)”5.12”地震災(zāi)區(qū)滑坡的特點(diǎn)，具有多項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)。第一、成功研發(fā)出高強(qiáng)度合成材料網(wǎng);第二、成功研發(fā)出土石活化的微生物技術(shù)，兩項(xiàng)技術(shù)并已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。突破了以土質(zhì)為填充料治理滑坡的技術(shù)，滿足了以巖石為主填充料的滑坡工程治理要求。特別是通過(guò)9月18日發(fā)改委國(guó)家投資項(xiàng)目評(píng)審中心組織多行業(yè)相關(guān)專家對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研討有了進(jìn)一步完善，利用微生物技術(shù)對(duì)加固后的坡體表層土石進(jìn)行活化，使其能達(dá)到植被生長(zhǎng)的要求，滿足生態(tài)修復(fù)的需要，并通過(guò)示范工程來(lái)證明該技術(shù)的可靠性。中國(guó)治理荒漠化基金會(huì)為了驗(yàn)證該項(xiàng)技術(shù)的可靠性和前沿性，在研發(fā)過(guò)程中還特請(qǐng)求臺(tái)灣相關(guān)工程技術(shù)人員在四川羅江縣境內(nèi)實(shí)施了該技術(shù)的一項(xiàng)示范工程，該示范工程經(jīng)過(guò)2009年多次特大暴雨的考驗(yàn)毫發(fā)無(wú)損，這充分證明了該項(xiàng)技術(shù)對(duì)“5.12”地震災(zāi)區(qū)滑坡治理與生態(tài)恢復(fù)的可靠性。經(jīng)受2009年多次洪水考驗(yàn)的羅江示范工程一、國(guó)內(nèi)滑坡治理與生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)現(xiàn)狀。經(jīng)相關(guān)專家學(xué)者，對(duì)國(guó)內(nèi)滑坡治理技術(shù)現(xiàn)狀的調(diào)查。目前，國(guó)內(nèi)治理滑坡工程技術(shù)主要有四種方法。即：錨索、錨桿、抗滑樁和擋土墻。1、錨索法：

主要針對(duì)巖體邊坡的加固。該工藝是目前巖質(zhì)邊坡滑坡治理的常用技術(shù)，該工藝不足之處是治理后的山巖坡體仍然處于石漠化狀態(tài)，巖坡表層無(wú)法進(jìn)行植被修復(fù)。2、錨桿技術(shù)：

主要針對(duì)淺層巖坡的加固，該工藝的缺點(diǎn)是治理后的巖坡依然處在石漠化狀態(tài)，巖坡表層無(wú)法進(jìn)行植被修復(fù)。3、抗滑樁法：主要用于土質(zhì)滑坡的治理，該工藝的缺點(diǎn)是成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、固土體積小、適應(yīng)性差，治理后表層仍然要進(jìn)行二次植被修復(fù)。4、擋土墻法：

主要用于土質(zhì)滑坡的治理，該工藝的缺點(diǎn)是成本高，擋土墻法對(duì)地基穩(wěn)固性要求較高。同時(shí)采用擋土墻治理后坡體將形成石漠化，其表層無(wú)法進(jìn)行植被修復(fù)。5、HPS(滑坡治理與生態(tài)修復(fù))技術(shù)是總結(jié)了國(guó)內(nèi)滑坡治理與生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，吸收了國(guó)外同類工程技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)后創(chuàng)造的,此項(xiàng)技術(shù)主要針對(duì)我國(guó)的大氣環(huán)境及土石特征研發(fā)成功的。

二、HPS合成材料網(wǎng)

HPS合成材料網(wǎng)是采用德國(guó)卡爾邁耶經(jīng)編機(jī)精織而成，其材料是在國(guó)內(nèi)一批以高分子材料專業(yè)為主的相關(guān)專家，在吸收國(guó)外先進(jìn)土工合成材料技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)大氣環(huán)境、土石特性而研制成功的抗老化、抗微生物侵蝕、高強(qiáng)度等特性的新型土工合成材料，該材料廣泛用于滑坡治理與生態(tài)修復(fù)工程。HPS產(chǎn)業(yè)化設(shè)備

德國(guó)卡爾邁耶高速經(jīng)編機(jī)日產(chǎn)量15000m2HPS超強(qiáng)度護(hù)坡網(wǎng)三、HPS合成材料網(wǎng)的特點(diǎn)：1、抗拉強(qiáng)度高2、低應(yīng)變下的高彈性3、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)4、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)5、透氣性好6、高滲透性

7、高過(guò)濾性8、溫度適應(yīng)性強(qiáng)9、抗紫外線性能強(qiáng)10、適應(yīng)各類泥石材料填筑11、施工簡(jiǎn)便12、造價(jià)低13、適用于各類邊坡及地基處理工程HPS材料土工網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)表一A型材料名稱材料單位測(cè)試方法GT30/30ppGT60/60ppGT70/105ppGT80/80ppGT110/110ppGt175/175pp極限抗拉強(qiáng)度MDkN/mCDkN/mASTMD4595ASTMD45953030606070708080110110175175極限延伸率MD%CD%ASTMD4595ASTMD45958±2

8±28±28±28±28±28±28±211±211±211±211±2密度ming/m2ASTMD5261160250260270400750長(zhǎng)度m50/10050/10050/10050/10050/10050寬度m≧3.8

≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧4.5名稱材料單位測(cè)試方法GT50/50PETGT100/100PETGT200/200PETGT300/300PETGT500/100PETGT800/100PETGT1000/100PET極限抗拉強(qiáng)度MDkN/mCDkN/mASTMD4595ASTMD459550501001002002003003005001008001001000100極限延伸率MD%CD%ASTMD4595ASTMD459510±210±210±210±210±210±210±210±210±210±210±210±210±210±2密度±20%g/m2ASTMD52611804007501100110017002000厚度minmmASTMD51990.50.61.00.91.11.8長(zhǎng)度m50/10050/10050/10050/10050/10050寬度m≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧4.5表二B型材料HPS材料技術(shù)參數(shù)：強(qiáng)化HPS土工織物是由高韌性的PET或PP紗線編制而成，PET最大抗拉強(qiáng)度能超過(guò)1000kN/m，PP最大抗拉強(qiáng)度能超過(guò)300kN/mx300kN/m。HPS彌補(bǔ)了土壤沒(méi)有抗拉強(qiáng)度的缺陷，使建筑物穩(wěn)定，增強(qiáng)切變強(qiáng)度，形成凝聚力并抑制變形。四、HPS適用范圍：1、各類軟土地基加固2、各類邊坡加固3、各類土石邊坡抗沖治理4、各類邊坡生態(tài)修復(fù)5、各類土石滑坡治理五、工藝應(yīng)用圖例1.滑坡護(hù)理、植被修復(fù)，景觀綠化。

2、高填土邊坡加固處理。

3、堤壩加固。

4、路橋基礎(chǔ)及斜跨面加固。六、其它工程案例鐵道使用案例（日本新干線）

設(shè)計(jì)斷面HPS具有經(jīng)濟(jì)、省時(shí)和節(jié)約人力的特點(diǎn)。與此同時(shí)，內(nèi)置裝土袋可以培植植被，回復(fù)生態(tài)環(huán)境。下圖為河道護(hù)岸狹小環(huán)境條件下工程作業(yè)狀況及效果七、擬定在5.12災(zāi)區(qū)建設(shè)的示范工程崩塌現(xiàn)況(一)(拍攝時(shí)間2009年6月18日)示范工程方案比較擬定示范工程：。治理范圍：長(zhǎng)180米；高25米；縱深30米。方案一：傳統(tǒng)混凝土擋墻方案（見(jiàn)剖面示意圖）方案一:傳統(tǒng)混凝土效果圖工程量：C15素混凝土方量約4萬(wàn)m3，擋墻后填土約7萬(wàn)m3。總造價(jià)約1300~1500萬(wàn)元。以上工藝除造價(jià)高之外，還無(wú)法恢復(fù)植被，處理后坡體處于石漠化狀態(tài)方案二：HPS技術(shù)治理方案(見(jiàn)剖面示意圖）方案二：HPS技術(shù)治理效果圖工程量：HPS網(wǎng)約14萬(wàn)m2

，土石填充量約12萬(wàn)m3

，綠化面積5000m2，總造價(jià)約560萬(wàn)元。臺(tái)灣對(duì)該工程的報(bào)價(jià)由于材料均為進(jìn)口，該工程造價(jià)估計(jì)在1900萬(wàn)元以上。

以上三種方案比較，HPS技術(shù)無(wú)論從工程效果、工程造價(jià)、施工工期、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益都優(yōu)于其它方案。八、生態(tài)修復(fù)技術(shù)

在5.12汶川大地震后崩塌滑坡裸露地生態(tài)治理工程中的應(yīng)用2008年5.12汶川大地震后，滑坡崩塌裸露地治理生態(tài)工程已經(jīng)列入震災(zāi)后重建計(jì)劃之中。本項(xiàng)目以固定邊坡和恢復(fù)植被為目標(biāo)，針對(duì)震災(zāi)地區(qū)不同生態(tài)條件，如地質(zhì)、土壤、地形、氣候、植被等，規(guī)劃治理生態(tài)工程區(qū)域。第一階段實(shí)施邊坡固定工程，第二階段實(shí)施植被恢復(fù)工程。在兩階段工程中，結(jié)合邊坡固定要求、當(dāng)?shù)乇就林参镂锓N分布情況和生物修復(fù)技術(shù)，確立滑坡崩塌裸露地治理生態(tài)工程技術(shù)選擇原則，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)治理試驗(yàn)，評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果，形成滑坡崩塌裸露地生態(tài)治理工程技術(shù)體系，在全國(guó)推廣應(yīng)用。內(nèi)容5.12汶川大地震后滑坡崩塌裸露地生態(tài)現(xiàn)狀滑坡崩塌裸露地治理生態(tài)工程的目標(biāo)本土植物分布與選擇可供選擇的生物修復(fù)技術(shù)高密度立體無(wú)土氣霧育苗技術(shù)生物有機(jī)肥在裸露地植被恢復(fù)中的應(yīng)用地震瞬間的山體滑坡生態(tài)破壞(一)5.12汶川大地震后崩塌滑坡

裸露地生態(tài)現(xiàn)狀僅綿陽(yáng)市震后地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)就達(dá)2500余個(gè)，較震前增加1600余個(gè)，亟需治理。阿壩州在特大地震及次生山地災(zāi)害中損毀林地103380公頃,森林覆蓋率減少0.73個(gè)百分點(diǎn)。損毀活立木蓄積8008348立方米。受災(zāi)自然保護(hù)區(qū)13個(gè)、森林公園4個(gè)。(二)滑坡崩塌裸露地治理生態(tài)工程的目標(biāo)1、邊坡固定新型滑坡防護(hù)（邊坡防護(hù)網(wǎng)、土石籠袋）植被修復(fù)（抗沖蝕生態(tài)修復(fù)網(wǎng)、全功能綠毯、加固復(fù)合生態(tài)網(wǎng)毯）2、植被恢復(fù)當(dāng)?shù)匚锓N選擇高密度快速育苗現(xiàn)場(chǎng)立地培育(三)本土植物分布與選擇自然條件岷江上游流域干流長(zhǎng)、區(qū)域廣、沿途地形差異大,海拔變化于800m～4800m之間。氣候介于大陸性和海洋性之間的亞熱帶山地氣候。土壤垂直地帶性十分明顯,從高海拔的松潘至都江堰,依次出現(xiàn)高山草甸土、山地棕色暗針葉林土、山地褐土、山地燥褐土、山地黃壤。由于受焚風(fēng)作用的影響,山地燥褐土在干旱河谷地帶很常見(jiàn)(pH7.4～8.4)。這直接影響著干旱河谷內(nèi)植被的種類與分布,即耐旱灌叢明顯占優(yōu)勢(shì)。本區(qū)與土壤條件相適應(yīng)的主要植被類型有高山草甸、高山灌叢、亞高山針葉林、落葉闊葉林和常綠闊葉林以及干旱河谷地區(qū)的多刺耐旱灌叢。(四)植物資源與植被類型岷江上游流域共有種子植物169科,726屬,2162種。其中裸子植物6科,14屬,45種;被子植物163科,712屬,2117種。在被子植物中雙子葉植物155科,596屬,1934種,占全區(qū)種數(shù)的89.5%;單子葉植物8科,116屬,183種,占全區(qū)種數(shù)的8.5%。海拔4400m～4800m,以風(fēng)毛菊屬、垂頭菊屬等高寒性質(zhì)的流石灘植被為主。海拔3600m～4400m鮮卑花屬、柳屬等溫帶成分的高山灌叢、高山草甸明顯占優(yōu)。海拔2000m～3600m以冷杉屬、云杉屬植物為主的亞高山針葉林體現(xiàn)著溫帶植物的區(qū)系特征。海拔1600m～2000m則主要是以白刺花、小馬鞍羊蹄甲為主的干旱河谷灌叢以及部分以櫟屬植物為主的落葉闊葉林。海拔1600m以下,以樟科植物為主的常綠闊葉林包含著豐富的熱帶成分。(五)干旱河谷區(qū)植被修復(fù)該區(qū)由于地震災(zāi)害造成了大量的滑坡、崩塌、泥石流,加之該區(qū)域植被稀少,降雨量較少,宜以封灌草型植被修復(fù)為主。選擇種植當(dāng)?shù)氐墓嗄景状袒ā⑺N薇、三棵針、金合歡、火棘子等1-5月收集種子。播種前應(yīng)進(jìn)行催芽處理。播種時(shí)間在5月中旬。(六)人工植苗造林為主的生態(tài)恢復(fù)人工植苗造林適宜于在地震造成的滑坡體、崩塌體,落石損毀林地、泥石流灘地和堰塞湖的淹沒(méi)地等地段上實(shí)施。這些地段地勢(shì)相對(duì)較平緩,土壤條件也相對(duì)較好,滑坡體相對(duì)穩(wěn)定,通過(guò)人工植苗造林措施可盡快恢復(fù)植被。1.高山峽谷亞高山暗針葉林植被修復(fù)高山峽谷和盆周山地海拔大于2200m以上區(qū)域,滑坡體坡度小于35°的堆積體、泥石流灘、落石和崩塌造成的損毀林地通過(guò)人工造林措施進(jìn)行植被修復(fù),防止水土流失。主要措施:樹(shù)種選擇,應(yīng)以生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、深根性和根蘗性強(qiáng)、樹(shù)冠濃密、耐干旱瘠薄、有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的喬木、灌木和草類為主,云杉、油松、槭樹(shù)、白樺、青楊、山楊、沙棘等。采用針闊混交,喬灌混交,建設(shè)針、闊,喬、灌、草相結(jié)合的林草植被。造林技術(shù):首先是對(duì)林地進(jìn)行清理,清除林地上的落石和倒木;整地為魚(yú)鱗坑穴狀。針葉樹(shù)種的苗齡一般為4年;闊葉樹(shù)種為1年～2年的苗木上山造林;造林密度為每公頃1650株,春季造林為主。2.山地常綠闊葉林帶植被修復(fù)海拔1800m～2200m高山峽谷區(qū)和盆周山地,坡度小于35°的滑坡體、泥石流灘、落石和崩塌造成的損毀林地。樹(shù)種選擇,主要以生長(zhǎng)快,根系發(fā)達(dá),枯落物豐富的樹(shù)種為主,如岷江柏、樺木、槭樹(shù)、漆樹(shù)、山楊等喬木樹(shù)種,山茱萸、沙棘等灌木樹(shù)種。造林技術(shù):首先是清除林地上的落石和倒木,均采用穴狀地,用1年生營(yíng)養(yǎng)袋苗造林,密度每公頃1650株,春季造林。3.山地喬灌混合型相結(jié)合的植被修復(fù)對(duì)于盆周西部海拔1800m以下,坡度小于35°的滑坡體、泥石流、堰塞湖、落石和崩塌造成的損毀林地進(jìn)行修復(fù)。在樹(shù)種選擇上,選擇杉木、柳杉、水杉、木荷、香樟、銀杏、竹類等具有較好生態(tài)效益,又有較高經(jīng)濟(jì)效益的用材樹(shù)種;選擇核桃、銀杏、板栗等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種;藤草本植物選擇葛根、油麻藤、黑麥草等。根據(jù)實(shí)際情況采用塊狀混交、帶狀混交等方式,混交比例為1∶1或2∶1。清林和整地:整地前應(yīng)先將落石和倒木清除。穴狀或帶狀整地。造林技術(shù):選用Ⅰ、Ⅱ級(jí)苗木植苗造林,針葉樹(shù)株行距為2m×2.5m、闊葉樹(shù)為3m×3m,品字型配置。經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種的造林密度控制在每公頃750株左右。適當(dāng)深栽,分層覆土、壓實(shí)。配套措施:在造林順坡方向每隔50m挖一條截流溝,在沖溝內(nèi)建谷坊,在滑坡體下部修建攔擋庫(kù)壩，以防治水土流失。4.通道綠化植被修復(fù)地震造成公路兩旁大量的滑坡、崩塌地段,嚴(yán)重影響交通通道兩旁的景觀,應(yīng)盡快采用與護(hù)坡工程措施相結(jié)合的辦法恢復(fù)植被。樹(shù)種選擇及配置：在公路主干線兩側(cè)的滑坡和崩塌地段建設(shè)生態(tài)型護(hù)路林。以固土并美化、香化的常綠樹(shù)種為主。喬灌草或喬草結(jié)合、主體配置。主要觀花植物有櫻花、桃、李等;觀葉樹(shù)種有樺木、銀杏、日本落葉松、元寶楓、茱萸、槭樹(shù)等。具體樹(shù)種視立地條件而定,三角型配置。造林技術(shù):在整地前首先進(jìn)行林地清理,清除落石和倒木,整地采用穴狀整地,四季進(jìn)行。喬木樹(shù)種苗苗高≥2m～3m,地徑≥2cm,灌木苗木則視具體情況而定。配套措施:對(duì)易塌方、滑坡的地段,要配筑護(hù)坡墻等保護(hù)措施,防止坡面跨塌。(七)植被恢復(fù)工程技術(shù)選擇震災(zāi)后重建可采用的工程方法主要有外緣危木伐除人工危石處理坡頂排水坡腳擋土墻坡面排水人工撒播（含種肥）種子噴植鋪網(wǎng)噴植鋪肥束網(wǎng)帶配合噴植打木樁編柵-植栽樁打鋼筋樁編柵鋪網(wǎng)噴植坡腳植栽袋苗穴植草苗栽植(扦植)帶鋪植技術(shù)參數(shù)方法主要施工方式技術(shù)內(nèi)容(調(diào)整部份)技術(shù)參數(shù)調(diào)整建議現(xiàn)場(chǎng)核定及施工鋪網(wǎng)噴植發(fā)包施工依設(shè)計(jì)厚度3cm以上5cm3-5cm鋪網(wǎng)材料1.1m2／m21.2m2／m21.15-1.2m2／m2團(tuán)?；瘒娭沧孕惺┕ひ罁?jù)團(tuán)?；瘒娭彩┕ひ?guī)范無(wú)---自行施工肥束帶鋪植發(fā)包施工依技術(shù)規(guī)定同左同左同左打樁編柵自行施工柵間距木樁2~3m2~4m2~4m鋼筋樁1m2~4m2~4m適用坡度

45度以下50度以下同左木樁或鋼筋打入角度垂直于坡面與垂直于水平面的分角線同左垂直于水平面種子撒播自行施工種子用量常規(guī)由草本、灌木與喬木混播同左有機(jī)肥用量1~1.5kg/m20.5kg/m2(交通方便)0.1~0.3kg/m2(交通不便)因搬運(yùn)困難，多減量使用化肥施用（復(fù)合肥）0.05kg/m2±20%播種(萌芽)兩周后分三次追肥，每次用量0.03kg/m2搬運(yùn)因難，常減次施用袋苗穴植自行施工(購(gòu)苗)容器(塑料袋)推薦規(guī)格待定10*15cm或15*20cm口徑10cm以下塑料軟盆(八)生物修復(fù)工程技術(shù)的應(yīng)用工廠化高密度林木營(yíng)養(yǎng)缽育苗技術(shù)林木菌根生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)生物有機(jī)肥強(qiáng)化的栽培介質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)

珍稀植物繁殖的組織培養(yǎng)技術(shù)1、工廠化高密度林木營(yíng)養(yǎng)缽育苗技術(shù)針對(duì)震區(qū)林地和苗圃地毀壞嚴(yán)重的問(wèn)題，為林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建和邊坡固定工程提供急需的苗木。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：苗圃較易選擇，技術(shù)也較易移轉(zhuǎn)。容器苗植株表現(xiàn)的一致性較高，育苗周期較短且苗木適應(yīng)力較強(qiáng)?？蓽p少挖掘的操作，所以根系較完整，有利于不易移植的植物生長(zhǎng)，移植時(shí)較不受季節(jié)的限制，且移植后存活率高、恢復(fù)期短。容器苗較容易包裝和運(yùn)送。在育苗中的應(yīng)用接種外生菌根菌2、林木菌根生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)大多數(shù)的林木都有菌根，有些林木若無(wú)菌根則無(wú)法生長(zhǎng)發(fā)育。苗木(特別是松苗)若無(wú)足夠的菌根，則出栽后常無(wú)法生存。加菌根菌不加菌根菌不加菌根菌加菌根菌(九)菌根菌接種劑生產(chǎn)方法1固體發(fā)酵基質(zhì)：生物有機(jī)肥、泥炭和蛭石混合物，外加營(yíng)養(yǎng)液?；|(zhì)比例取決于終pH。將基質(zhì)裝入玻璃瓶或塑料袋中，接種菌絲栓或菌液均可，培養(yǎng)2-4個(gè)月。生長(zhǎng)在蛭石表面的菌絲可直接用做種植基質(zhì)。該法已成功