HPS工程技術匯報材料

HPS(滑坡治理與生態修復)技術簡介

2013.9HPS(滑坡治理與生態修復)技術簡介導言

HPS(滑坡治理與生態修復)技術是中國治理荒漠化基金會長江上游荒漠化治理專家委員會在“5.12”地震發生后,為了配合國家相關部門和災區政府治理滑坡與生態修復,經專門課題組研制成功的一項新技術。該技術應用新型高強度合成材料織網,作為基本材料,采取就地取材治理滑坡的方式。HPS技術在國內外相關技術基礎上,針對”5.12”地震災區滑坡的特點，具有多項創新點。第一、成功研發出高強度合成材料網;第二、成功研發出土石活化的微生物技術，兩項技術并已進入產業化階段。突破了以土質為填充料治理滑坡的技術，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9月18日發改委國家投資項目評審中心組織多行業相關專家對該技術進行研討有了進一步完善，利用微生物技術對加固后的坡體表層土石進行活化，使其能達到植被生長的要求，滿足生態修復的需要，并通過示范工程來證明該技術的可靠性。中國治理荒漠化基金會為了驗證該項技術的可靠性和前沿性，在研發過程中還特請求臺灣相關工程技術人員在四川羅江縣境內實施了該技術的一項示范工程，該示范工程經過2009年多次特大暴雨的考驗毫發無損，這充分證明了該項技術對“5.12”地震災區滑坡治理與生態恢復的可靠性。經受2009年多次洪水考驗的羅江示范工程一、國內滑坡治理與生態修復工程技術現狀。經相關專家學者，對國內滑坡治理技術現狀的調查。目前，國內治理滑坡工程技術主要有四種方法。即：錨索、錨桿、抗滑樁和擋土墻。1、錨索法：

主要針對巖體邊坡的加固。該工藝是目前巖質邊坡滑坡治理的常用技術，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，巖坡表層無法進行植被修復。2、錨桿技術：

主要針對淺層巖坡的加固，該工藝的缺點是治理后的巖坡依然處在石漠化狀態，巖坡表層無法進行植被修復。3、抗滑樁法：主要用于土質滑坡的治理，該工藝的缺點是成本高、勞動強度大、固土體積小、適應性差，治理后表層仍然要進行二次植被修復。4、擋土墻法：

主要用于土質滑坡的治理，該工藝的缺點是成本高，擋土墻法對地基穩固性要求較高。同時采用擋土墻治理后坡體將形成石漠化，其表層無法進行植被修復。5、HPS(滑坡治理與生態修復)技術是總結了國內滑坡治理與生態修復工程技術的經驗，吸收了國外同類工程技術的優點后創造的,此項技術主要針對我國的大氣環境及土石特征研發成功的。

二、HPS合成材料網

HPS合成材料網是采用德國卡爾邁耶經編機精織而成，其材料是在國內一批以高分子材料專業為主的相關專家，在吸收國外先進土工合成材料技術的基礎上，針對我國大氣環境、土石特性而研制成功的抗老化、抗微生物侵蝕、高強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修復工程。HPS產業化設備

德國卡爾邁耶高速經編機日產量15000m2HPS超強度護坡網三、HPS合成材料網的特點：1、抗拉強度高2、低應變下的高彈性3、結構穩定性強4、抗化學腐蝕性強5、透氣性好6、高滲透性

7、高過濾性8、溫度適應性強9、抗紫外線性能強10、適應各類泥石材料填筑11、施工簡便12、造價低13、適用于各類邊坡及地基處理工程HPS材料土工網的技術指標表一A型材料名稱材料單位測試方法GT30/30ppGT60/60ppGT70/105ppGT80/80ppGT110/110ppGt175/175pp極限抗拉強度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名稱材料單位測試方法GT50/50PETGT100/100PETGT200/200PETGT300/300PETGT500/100PETGT800/100PETGT1000/100PET極限抗拉強度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材料技術參數：強化HPS土工織物是由高韌性的PET或PP紗線編制而成，PET最大抗拉強度能超過1000kN/m，PP最大抗拉強度能超過300kN/mx300kN/m。HPS彌補了土壤沒有抗拉強度的缺陷，使建筑物穩定，增強切變強度，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、各類邊坡生態修復5、各類土石滑坡治理五、工藝應用圖例1.滑坡護理、植被修復，景觀綠化。

2、高填土邊坡加固處理。

3、堤壩加固。

4、路橋基礎及斜跨面加固。六、其它工程案例鐵道使用案例（日本新干線）

設計斷面HPS具有經濟、省時和節約人力的特點。與此同時，內置裝土袋可以培植植被，回復生態環境。下圖為河道護岸狹小環境條件下工程作業狀況及效果七、擬定在5.12災區建設的示范工程崩塌現況(一)(拍攝時間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180米；高25米；縱深30米。方案一：傳統混凝土擋墻方案（見剖面示意圖）方案一:傳統混凝土效果圖工程量：C15素混凝土方量約4萬m3，擋墻后填土約7萬m3。總造價約1300~1500萬元。以上工藝除造價高之外，還無法恢復植被，處理后坡體處于石漠化狀態方案二：HPS技術治理方案(見剖面示意圖）方案二：HPS技術治理效果圖工程量：HPS網約14萬m2

，土石填充量約12萬m3

，綠化面積5000m2，總造價約560萬元。臺灣對該工程的報價由于材料均為進口，該工程造價估計在1900萬元以上。

以上三種方案比較，HPS技術無論從工程效果、工程造價、施工工期、生態效益、經濟效益及社會效益都優于其它方案。八、生態修復技術

在5.12汶川大地震后崩塌滑坡裸露地生態治理工程中的應用2008年5.12汶川大地震后，滑坡崩塌裸露地治理生態工程已經列入震災后重建計劃之中。本項目以固定邊坡和恢復植被為目標，針對震災地區不同生態條件，如地質、土壤、地形、氣候、植被等，規劃治理生態工程區域。第一階段實施邊坡固定工程，第二階段實施植被恢復工程。在兩階段工程中，結合邊坡固定要求、當地本土植物物種分布情況和生物修復技術，確立滑坡崩塌裸露地治理生態工程技術選擇原則，進行現場治理試驗，評估試驗結果，形成滑坡崩塌裸露地生態治理工程技術體系，在全國推廣應用。內容5.12汶川大地震后滑坡崩塌裸露地生態現狀滑坡崩塌裸露地治理生態工程的目標本土植物分布與選擇可供選擇的生物修復技術高密度立體無土氣霧育苗技術生物有機肥在裸露地植被恢復中的應用地震瞬間的山體滑坡生態破壞(一)5.12汶川大地震后崩塌滑坡

裸露地生態現狀僅綿陽市震后地質災害隱患區就達2500余個，較震前增加1600余個，亟需治理。阿壩州在特大地震及次生山地災害中損毀林地103380公頃,森林覆蓋率減少0.73個百分點。損毀活立木蓄積8008348立方米。受災自然保護區13個、森林公園4個。(二)滑坡崩塌裸露地治理生態工程的目標1、邊坡固定新型滑坡防護（邊坡防護網、土石籠袋）植被修復（抗沖蝕生態修復網、全功能綠毯、加固復合生態網毯）2、植被恢復當地物種選擇高密度快速育苗現場立地培育(三)本土植物分布與選擇自然條件岷江上游流域干流長、區域廣、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。由于受焚風作用的影響,山地燥褐土在干旱河谷地帶很常見(pH7.4～8.4)。這直接影響著干旱河谷內植被的種類與分布,即耐旱灌叢明顯占優勢。本區與土壤條件相適應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,占全區種數的89.5%;單子葉植物8科,116屬,183種,占全區種數的8.5%。海拔4400m～4800m,以風毛菊屬、垂頭菊屬等高寒性質的流石灘植被為主。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。海拔2000m～3600m以冷杉屬、云杉屬植物為主的亞高山針葉林體現著溫帶植物的區系特征。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)干旱河谷區植被修復該區由于地震災害造成了大量的滑坡、崩塌、泥石流,加之該區域植被稀少,降雨量較少,宜以封灌草型植被修復為主。選擇種植當地的灌木白刺花、薔薇、三棵針、金合歡、火棘子等1-5月收集種子。播種前應進行催芽處理。播種時間在5月中旬。(六)人工植苗造林為主的生態恢復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地等地段上實施。這些地段地勢相對較平緩,土壤條件也相對較好,滑坡體相對穩定,通過人工植苗造林措施可盡快恢復植被。1.高山峽谷亞高山暗針葉林植被修復高山峽谷和盆周山地海拔大于2200m以上區域,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人工造林措施進行植被修復,防止水土流失。主要措施:樹種選擇,應以生長快、根系發達、深根性和根蘗性強、樹冠濃密、耐干旱瘠薄、有一定經濟價值的喬木、灌木和草類為主,云杉、油松、槭樹、白樺、青楊、山楊、沙棘等。采用針闊混交,喬灌混交,建設針、闊,喬、灌、草相結合的林草植被。造林技術:首先是對林地進行清理,清除林地上的落石和倒木;整地為魚鱗坑穴狀。針葉樹種的苗齡一般為4年;闊葉樹種為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海拔1800m～2200m高山峽谷區和盆周山地,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。樹種選擇,主要以生長快,根系發達,枯落物豐富的樹種為主,如岷江柏、樺木、槭樹、漆樹、山楊等喬木樹種,山茱萸、沙棘等灌木樹種。造林技術:首先是清除林地上的落石和倒木,均采用穴狀地,用1年生營養袋苗造林,密度每公頃1650株,春季造林。3.山地喬灌混合型相結合的植被修復對于盆周西部海拔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行修復。在樹種選擇上,選擇杉木、柳杉、水杉、木荷、香樟、銀杏、竹類等具有較好生態效益,又有較高經濟效益的用材樹種;選擇核桃、銀杏、板栗等經濟價值較高的經濟林樹種;藤草本植物選擇葛根、油麻藤、黑麥草等。根據實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:整地前應先將落石和倒木清除。穴狀或帶狀整地。造林技術:選用Ⅰ、Ⅱ級苗木植苗造林,針葉樹株行距為2m×2.5m、闊葉樹為3m×3m,品字型配置。經濟林樹種的造林密度控制在每公頃750株左右。適當深栽,分層覆土、壓實。配套措施:在造林順坡方向每隔50m挖一條截流溝,在沖溝內建谷坊,在滑坡體下部修建攔擋庫壩，以防治水土流失。4.通道綠化植被修復地震造成公路兩旁大量的滑坡、崩塌地段,嚴重影響交通通道兩旁的景觀,應盡快采用與護坡工程措施相結合的辦法恢復植被。樹種選擇及配置：在公路主干線兩側的滑坡和崩塌地段建設生態型護路林。以固土并美化、香化的常綠樹種為主。喬灌草或喬草結合、主體配置。主要觀花植物有櫻花、桃、李等;觀葉樹種有樺木、銀杏、日本落葉松、元寶楓、茱萸、槭樹等。具體樹種視立地條件而定,三角型配置。造林技術:在整地前首先進行林地清理,清除落石和倒木,整地采用穴狀整地,四季進行。喬木樹種苗苗高≥2m～3m,地徑≥2cm,灌木苗木則視具體情況而定。配套措施:對易塌方、滑坡的地段,要配筑護坡墻等保護措施,防止坡面跨塌。(七)植被恢復工程技術選擇震災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）種子噴植鋪網噴植鋪肥束網帶配合噴植打木樁編柵-植栽樁打鋼筋樁編柵鋪網噴植坡腳植栽袋苗穴植草苗栽植(扦植)帶鋪植技術參數方法主要施工方式技術內容(調整部份)技術參數調整建議現場核定及施工鋪網噴植發包施工依設計厚度3cm以上5cm3-5cm鋪網材料1.1m2／m21.2m2／m21.15-1.2m2／m2團粒化噴植自行施工依據團粒化噴植施工規范無---自行施工肥束帶鋪植發包施工依技術規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由草本、灌木與喬木混播同左有機肥用量1~1.5kg/m20.5kg/m2(交通方便)0.1~0.3kg/m2(交通不便)因搬運困難，多減量使用化肥施用（復合肥）0.05kg/m2±20%播種(萌芽)兩周后分三次追肥，每次用量0.03kg/m2搬運因難，常減次施用袋苗穴植自行施工(購苗)容器(塑料袋)推薦規格待定10*15cm或15*20cm口徑10cm以下塑料軟盆(八)生物修復工程技術的應用工廠化高密度林木營養缽育苗技術林木菌根生產及應用技術生物有機肥強化的栽培介質生產技術

珍稀植物繁殖的組織培養技術1、工廠化高密度林木營養缽育苗技術針對震區林地和苗圃地毀壞嚴重的問題，為林業生態系統恢復重建和邊坡固定工程提供急需的苗木。該技術具有以下優點：苗圃較易選擇，技術也較易移轉。容器苗植株表現的一致性較高，育苗周期較短且苗木適應力較強。可減少挖掘的操作，所以根系較完整，有利于不易移植的植物生長，移植時較不受季節的限制，且移植后存活率高、恢復期短。容器苗較容易包裝和運送。在育苗中的應用接種外生菌根菌2、林木菌根生產及應用技術大多數的林木都有菌根，有些林木若無菌根則無法生長發育。苗木(特別是松苗)若無足夠的菌根，則出栽后常無法生存。加菌根菌不加菌根菌不加菌根菌加菌根菌(九)菌根菌接種劑生產方法1固體發酵基質：生物有機肥、泥炭和蛭石混合物，外加營養液。基質比例取決于終pH。將基質裝入玻璃瓶或塑料袋中，接種菌絲栓或菌液均可，培養2-4個月。生長在蛭石表面的菌絲可直接用做種植基質。該法已成功