HPS工程技术汇报材料

HPS(滑坡治理与生态修复)技术简介

2013.9HPS(滑坡治理与生态修复)技术简介导言

HPS(滑坡治理与生态修复)技术是中国治理荒漠化基金会长江上游荒漠化治理专家委员会在“5.12”地震发生后,为了配合国家相关部门和灾区政府治理滑坡与生态修复,经专门课题组研制成功的一项新技术。该技术应用新型高强度合成材料织网,作为基本材料,采取就地取材治理滑坡的方式。HPS技术在国内外相关技术基础上,针对”5.12”地震灾区滑坡的特点，具有多项创新点。第一、成功研发出高强度合成材料网;第二、成功研发出土石活化的微生物技术，两项技术并已进入产业化阶段。突破了以土质为填充料治理滑坡的技术，满足了以岩石为主填充料的滑坡工程治理要求。特别是通过9月18日发改委国家投资项目评审中心组织多行业相关专家对该技术进行研讨有了进一步完善，利用微生物技术对加固后的坡体表层土石进行活化，使其能达到植被生长的要求，满足生态修复的需要，并通过示范工程来证明该技术的可靠性。中国治理荒漠化基金会为了验证该项技术的可靠性和前沿性，在研发过程中还特请求台湾相关工程技术人员在四川罗江县境内实施了该技术的一项示范工程，该示范工程经过2009年多次特大暴雨的考验毫发无损，这充分证明了该项技术对“5.12”地震灾区滑坡治理与生态恢复的可靠性。经受2009年多次洪水考验的罗江示范工程一、国内滑坡治理与生态修复工程技术现状。经相关专家学者，对国内滑坡治理技术现状的调查。目前，国内治理滑坡工程技术主要有四种方法。即：锚索、锚杆、抗滑桩和挡土墙。1、锚索法：

主要针对岩体边坡的加固。该工艺是目前岩质边坡滑坡治理的常用技术，该工艺不足之处是治理后的山岩坡体仍然处于石漠化状态，岩坡表层无法进行植被修复。2、锚杆技术：

主要针对浅层岩坡的加固，该工艺的缺点是治理后的岩坡依然处在石漠化状态，岩坡表层无法进行植被修复。3、抗滑桩法：主要用于土质滑坡的治理，该工艺的缺点是成本高、劳动强度大、固土体积小、适应性差，治理后表层仍然要进行二次植被修复。4、挡土墙法：

主要用于土质滑坡的治理，该工艺的缺点是成本高，挡土墙法对地基稳固性要求较高。同时采用挡土墙治理后坡体将形成石漠化，其表层无法进行植被修复。5、HPS(滑坡治理与生态修复)技术是总结了国内滑坡治理与生态修复工程技术的经验，吸收了国外同类工程技术的优点后创造的,此项技术主要针对我国的大气环境及土石特征研发成功的。

二、HPS合成材料网

HPS合成材料网是采用德国卡尔迈耶经编机精织而成，其材料是在国内一批以高分子材料专业为主的相关专家，在吸收国外先进土工合成材料技术的基础上，针对我国大气环境、土石特性而研制成功的抗老化、抗微生物侵蚀、高强度等特性的新型土工合成材料，该材料广泛用于滑坡治理与生态修复工程。HPS产业化设备

德国卡尔迈耶高速经编机日产量15000m2HPS超强度护坡网三、HPS合成材料网的特点：1、抗拉强度高2、低应变下的高弹性3、结构稳定性强4、抗化学腐蚀性强5、透气性好6、高渗透性

7、高过滤性8、温度适应性强9、抗紫外线性能强10、适应各类泥石材料填筑11、施工简便12、造价低13、适用于各类边坡及地基处理工程HPS材料土工网的技术指标表一A型材料名称材料单位测试方法GT30/30ppGT60/60ppGT70/105ppGT80/80ppGT110/110ppGt175/175pp极限抗拉强度MDkN/mCDkN/mASTMD4595ASTMD45953030606070708080110110175175极限延伸率MD%CD%ASTMD4595ASTMD45958±2

8±28±28±28±28±28±28±211±211±211±211±2密度ming/m2ASTMD5261160250260270400750长度m50/10050/10050/10050/10050/10050宽度m≧3.8

≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧4.5名称材料单位测试方法GT50/50PETGT100/100PETGT200/200PETGT300/300PETGT500/100PETGT800/100PETGT1000/100PET极限抗拉强度MDkN/mCDkN/mASTMD4595ASTMD459550501001002002003003005001008001001000100极限延伸率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长度m50/10050/10050/10050/10050/10050宽度m≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧3.8≧4.5表二B型材料HPS材料技术参数：强化HPS土工织物是由高韧性的PET或PP纱线编制而成，PET最大抗拉强度能超过1000kN/m，PP最大抗拉强度能超过300kN/mx300kN/m。HPS弥补了土壤没有抗拉强度的缺陷，使建筑物稳定，增强切变强度，形成凝聚力并抑制变形。四、HPS适用范围：1、各类软土地基加固2、各类边坡加固3、各类土石边坡抗冲治理4、各类边坡生态修复5、各类土石滑坡治理五、工艺应用图例1.滑坡护理、植被修复，景观绿化。

2、高填土边坡加固处理。

3、堤坝加固。

4、路桥基础及斜跨面加固。六、其它工程案例铁道使用案例（日本新干线）

设计断面HPS具有经济、省时和节约人力的特点。与此同时，内置装土袋可以培植植被，回复生态环境。下图为河道护岸狭小环境条件下工程作业状况及效果七、拟定在5.12灾区建设的示范工程崩塌现况(一)(拍摄时间2009年6月18日)示范工程方案比较拟定示范工程：。治理范围：长180米；高25米；纵深30米。方案一：传统混凝土挡墙方案（见剖面示意图）方案一:传统混凝土效果图工程量：C15素混凝土方量约4万m3，挡墙后填土约7万m3。总造价约1300~1500万元。以上工艺除造价高之外，还无法恢复植被，处理后坡体处于石漠化状态方案二：HPS技术治理方案(见剖面示意图）方案二：HPS技术治理效果图工程量：HPS网约14万m2

，土石填充量约12万m3

，绿化面积5000m2，总造价约560万元。台湾对该工程的报价由于材料均为进口，该工程造价估计在1900万元以上。

以上三种方案比较，HPS技术无论从工程效果、工程造价、施工工期、生态效益、经济效益及社会效益都优于其它方案。八、生态修复技术

在5.12汶川大地震后崩塌滑坡裸露地生态治理工程中的应用2008年5.12汶川大地震后，滑坡崩塌裸露地治理生态工程已经列入震灾后重建计划之中。本项目以固定边坡和恢复植被为目标，针对震灾地区不同生态条件，如地质、土壤、地形、气候、植被等，规划治理生态工程区域。第一阶段实施边坡固定工程，第二阶段实施植被恢复工程。在两阶段工程中，结合边坡固定要求、当地本土植物物种分布情况和生物修复技术，确立滑坡崩塌裸露地治理生态工程技术选择原则，进行现场治理试验，评估试验结果，形成滑坡崩塌裸露地生态治理工程技术体系，在全国推广应用。内容5.12汶川大地震后滑坡崩塌裸露地生态现状滑坡崩塌裸露地治理生态工程的目标本土植物分布与选择可供选择的生物修复技术高密度立体无土气雾育苗技术生物有机肥在裸露地植被恢复中的应用地震瞬间的山体滑坡生态破坏(一)5.12汶川大地震后崩塌滑坡

裸露地生态现状仅绵阳市震后地质灾害隐患区就达2500余个，较震前增加1600余个，亟需治理。阿坝州在特大地震及次生山地灾害中损毁林地103380公顷,森林覆盖率减少0.73个百分点。损毁活立木蓄积8008348立方米。受灾自然保护区13个、森林公园4个。(二)滑坡崩塌裸露地治理生态工程的目标1、边坡固定新型滑坡防护（边坡防护网、土石笼袋）植被修复（抗沖蚀生态修复网、全功能绿毯、加固复合生态网毯）2、植被恢复当地物种选择高密度快速育苗现场立地培育(三)本土植物分布与选择自然条件岷江上游流域干流长、区域广、沿途地形差异大,海拔变化于800m～4800m之间。气候介于大陆性和海洋性之间的亚热带山地气候。土壤垂直地带性十分明显,从高海拔的松潘至都江堰,依次出现高山草甸土、山地棕色暗针叶林土、山地褐土、山地燥褐土、山地黄壤。由于受焚风作用的影响,山地燥褐土在干旱河谷地带很常见(pH7.4～8.4)。这直接影响着干旱河谷内植被的种类与分布,即耐旱灌丛明显占优势。本区与土壤条件相适应的主要植被类型有高山草甸、高山灌丛、亚高山针叶林、落叶阔叶林和常绿阔叶林以及干旱河谷地区的多刺耐旱灌丛。(四)植物资源与植被类型岷江上游流域共有种子植物169科,726属,2162种。其中裸子植物6科,14属,45种;被子植物163科,712属,2117种。在被子植物中双子叶植物155科,596属,1934种,占全区种数的89.5%;单子叶植物8科,116属,183种,占全区种数的8.5%。海拔4400m～4800m,以风毛菊属、垂头菊属等高寒性质的流石滩植被为主。海拔3600m～4400m鲜卑花属、柳属等温带成分的高山灌丛、高山草甸明显占优。海拔2000m～3600m以冷杉属、云杉属植物为主的亚高山针叶林体现着温带植物的区系特征。海拔1600m～2000m则主要是以白刺花、小马鞍羊蹄甲为主的干旱河谷灌丛以及部分以栎属植物为主的落叶阔叶林。海拔1600m以下,以樟科植物为主的常绿阔叶林包含着丰富的热带成分。(五)干旱河谷区植被修复该区由于地震灾害造成了大量的滑坡、崩塌、泥石流,加之该区域植被稀少,降雨量较少,宜以封灌草型植被修复为主。选择种植当地的灌木白刺花、蔷薇、三棵针、金合欢、火棘子等1-5月收集种子。播种前应进行催芽处理。播种时间在5月中旬。(六)人工植苗造林为主的生态恢复人工植苗造林适宜于在地震造成的滑坡体、崩塌体,落石损毁林地、泥石流滩地和堰塞湖的淹没地等地段上实施。这些地段地势相对较平缓,土壤条件也相对较好,滑坡体相对稳定,通过人工植苗造林措施可尽快恢复植被。1.高山峡谷亚高山暗针叶林植被修复高山峡谷和盆周山地海拔大于2200m以上区域,滑坡体坡度小于35°的堆积体、泥石流滩、落石和崩塌造成的损毁林地通过人工造林措施进行植被修复,防止水土流失。主要措施:树种选择,应以生长快、根系发达、深根性和根蘖性强、树冠浓密、耐干旱瘠薄、有一定经济价值的乔木、灌木和草类为主,云杉、油松、槭树、白桦、青杨、山杨、沙棘等。采用针阔混交,乔灌混交,建设针、阔,乔、灌、草相结合的林草植被。造林技术:首先是对林地进行清理,清除林地上的落石和倒木;整地为鱼鳞坑穴状。针叶树种的苗龄一般为4年;阔叶树种为1年～2年的苗木上山造林;造林密度为每公顷1650株,春季造林为主。2.山地常绿阔叶林带植被修复海拔1800m～2200m高山峡谷区和盆周山地,坡度小于35°的滑坡体、泥石流滩、落石和崩塌造成的损毁林地。树种选择,主要以生长快,根系发达,枯落物丰富的树种为主,如岷江柏、桦木、槭树、漆树、山杨等乔木树种,山茱萸、沙棘等灌木树种。造林技术:首先是清除林地上的落石和倒木,均采用穴状地,用1年生营养袋苗造林,密度每公顷1650株,春季造林。3.山地乔灌混合型相结合的植被修复对于盆周西部海拔1800m以下,坡度小于35°的滑坡体、泥石流、堰塞湖、落石和崩塌造成的损毁林地进行修复。在树种选择上,选择杉木、柳杉、水杉、木荷、香樟、银杏、竹类等具有较好生态效益,又有较高经济效益的用材树种;选择核桃、银杏、板栗等经济价值较高的经济林树种;藤草本植物选择葛根、油麻藤、黑麦草等。根据实际情况采用块状混交、带状混交等方式,混交比例为1∶1或2∶1。清林和整地:整地前应先将落石和倒木清除。穴状或带状整地。造林技术:选用Ⅰ、Ⅱ级苗木植苗造林,针叶树株行距为2m×2.5m、阔叶树为3m×3m,品字型配置。经济林树种的造林密度控制在每公顷750株左右。适当深栽,分层覆土、压实。配套措施:在造林顺坡方向每隔50m挖一条截流沟,在冲沟内建谷坊,在滑坡体下部修建拦挡库坝，以防治水土流失。4.通道绿化植被修复地震造成公路两旁大量的滑坡、崩塌地段,严重影响交通通道两旁的景观,应尽快采用与护坡工程措施相结合的办法恢复植被。树种选择及配置：在公路主干线两侧的滑坡和崩塌地段建设生态型护路林。以固土并美化、香化的常绿树种为主。乔灌草或乔草结合、主体配置。主要观花植物有樱花、桃、李等;观叶树种有桦木、银杏、日本落叶松、元宝枫、茱萸、槭树等。具体树种视立地条件而定,三角型配置。造林技术:在整地前首先进行林地清理,清除落石和倒木,整地采用穴状整地,四季进行。乔木树种苗苗高≥2m～3m,地径≥2cm,灌木苗木则视具体情况而定。配套措施:对易塌方、滑坡的地段,要配筑护坡墙等保护措施,防止坡面跨塌。(七)植被恢复工程技术选择震灾后重建可采用的工程方法主要有外缘危木伐除人工危石处理坡顶排水坡脚挡土墙坡面排水人工撒播（含种肥）种子喷植铺网喷植铺肥束网带配合喷植打木桩编栅-植栽桩打钢筋桩编栅铺网喷植坡脚植栽袋苗穴植草苗栽植(扦植)带铺植技术参数方法主要施工方式技术内容(调整部份)技术参数调整建议现场核定及施工铺网喷植发包施工依设计厚度3cm以上5cm3-5cm铺网材料1.1m2／m21.2m2／m21.15-1.2m2／m2团粒化喷植自行施工依据团粒化喷植施工规范无---自行施工肥束带铺植发包施工依技术规定同左同左同左打桩编栅自行施工栅间距木桩2~3m2~4m2~4m钢筋桩1m2~4m2~4m适用坡度

45度以下50度以下同左木桩或钢筋打入角度垂直于坡面与垂直于水平面的分角线同左垂直于水平面种子撒播自行施工种子用量常规由草本、灌木与乔木混播同左有机肥用量1~1.5kg/m20.5kg/m2(交通方便)0.1~0.3kg/m2(交通不便)因搬运困难，多减量使用化肥施用（复合肥）0.05kg/m2±20%播种(萌芽)两周后分三次追肥，每次用量0.03kg/m2搬运因难，常减次施用袋苗穴植自行施工(购苗)容器(塑料袋)推荐规格待定10*15cm或15*20cm口径10cm以下塑料软盆(八)生物修复工程技术的应用工厂化高密度林木营养钵育苗技术林木菌根生产及应用技术生物有机肥强化的栽培介质生产技术

珍稀植物繁殖的组织培养技术1、工厂化高密度林木营养钵育苗技术针对震区林地和苗圃地毁坏严重的问题，为林业生态系统恢复重建和边坡固定工程提供急需的苗木。该技术具有以下优点：苗圃较易选择，技术也较易移转。容器苗植株表现的一致性较高，育苗周期较短且苗木适应力较强。可减少挖掘的操作，所以根系较完整，有利于不易移植的植物生长，移植时较不受季节的限制，且移植后存活率高、恢复期短。容器苗较容易包装和运送。在育苗中的应用接种外生菌根菌2、林木菌根生产及应用技术大多数的林木都有菌根，有些林木若无菌根则无法生长发育。苗木(特别是松苗)若无足够的菌根，则出栽后常无法生存。加菌根菌不加菌根菌不加菌根菌加菌根菌(九)菌根菌接种剂生产方法1固体发酵基质：生物有机肥、泥炭和蛭石混合物，外加营养液。基质比例取决于终pH。将基质装入玻璃瓶或塑料袋中，接种菌丝栓或菌液均可，培养2-4个月。生长在蛭石表面的菌丝可直接用做种植基质。该法已成功