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第一章 我国现代化基础建设发展与边坡生态修复技术创新1

第一节 我国现代化基础建设发展现状简述1

一、我国高速公路发展历程1

二、我国高速铁路发展历程3

三、我国城镇化发展进程5

第二节 基础建设中边坡岩土开挖对生态环境破坏的影响7

一、对自然植被的破坏8

二、对动物及其栖息地的破坏10

三、加剧了水土流失11

四、对自然景观的破坏13

五、公路噪声对环境影响14

第三节 国外边坡生态修复技术研究进展17

一、边坡生态修复的施工技术及喷播机械17

二、边坡植破恢复的目标与景观设计20

三、当前国际工程边坡植被恢复技术研究存在的问题21

第四节 我国工程边坡生态修复技术的创新22

一、高速道路工程边坡生态修复模式、建植规模及生态景观效果引领世界各国22

二、研究形成了适合我国国情的成熟的工程边坡生态修复技术体系22

三、构建了全国不同气候带护坡植物种质资源筛选、配置及建植技术体系23

四、推行乔灌草多元结构立体模式，建立稳定、持久的工程边坡生态体系23

五、“V”型槽种植带技术，是城市岩石边坡生态重建的创新技术24

六、边坡工程规模化施工带来了生态护坡机械化装备的技术进步24

七、研制出木质纤维覆盖物、防护网和多种喷混基材，实现了边坡防护和喷播材料的国产化24

八、利用边坡土地资源，引领国产林草种产业经济发展25

九、建立了边坡植被质量评价体系26

第二章 工程边坡生态修复的理论基础30

第一节 工程边坡生态修复学科分类体系及研究方向30

一、边坡生态修复工程学的学科体系定位30

二、理论生态学的学科分类体系30

三、应用生态学特征及发展方向32

第二节 工程边坡植被防护的浅层稳定性分析34

一、植物根系对土体抗剪强度的影响34

二、边坡浅层稳定性分析36

三、边坡浅层稳定性的影响因素分析38

第三节 工程边坡生态修复的恢复生态学原理40

一、生物演替理论41

二、生态限制因子原理43

三、空间生态学原理44

四、生物多样性原理45

五、生物自生原理46

第四节 工程边坡植被的景观协调性理论47

一、工程边坡景观的构成47

二、边坡景观生态学的相关理论47

三、边坡植被景观协调设计基本原则49

四、工程边坡植被配置形式美学原则51

五、边坡植被配置的色彩学应用53

第五节 工程边坡生态修复的现代土壤学原理55

一、工程边坡现代土壤学特征55

二、边坡土壤的物理特性与植物生长原理56

三、边坡土壤的水、气、热状况与植物生长原理58

四、边坡土壤的化学特性与植物生长原理62

第三章 现代基础建设工程边坡特征68

第一节 工程边坡的分类与破坏类型68

一、基础建设工程边坡分类68

二、工程边坡的破坏类型70

三、影响工程边坡稳定性的因素72

第二节 工程边坡的主要土壤类型及其特性73

一、我国工程边坡的主要土壤类型及分布73

二、不同母质土壤基本性质的变异76

三、工程边坡土壤的剖面特征81

第三节 路域工程边坡的主要特征82

一、“两高”路域边坡工程学特征83

二、路域边坡土壤特性及改良途径84

三、路域边坡植被的区域性特征85

四、路域土质边坡水土流失与抗冲刷性86

五、路域裸露边坡的破坏性及危险性评价88

第四节 城镇化建设中裸露岩体边坡特征90

一、采石场对城市生态景观的影响90

二、城市采石场岩石边坡特征91

三、采石场边坡剖面形态及岩体性质92

第四章 工程边坡的稳定性分析及固坡处理技术96

第一节 工程边坡的稳定性分析96

一、边坡滑面的确定方法96

二、平面破坏的边坡稳定性分析99

三、圆弧滑面的稳定性分析101

四、非圆弧滑动面的稳定性分析104

第二节 工程边坡的加固及防护技术106

一、支挡结构加固边坡技术106

二、坡面防护的工程措施110

三、工程边坡的排水工程112

第三节 高陡边坡的加固与植被恢复技术116

一、高陡边坡加固与生态重建技术思路116

二、钢筋混凝土框架内填土植被恢复117

三、预应力锚索框架地梁内植被恢复118

四、预应力锚索地梁内植被恢复120

第四节 工程边坡支挡加固结构的内力计算121

一、抗滑桩的内力计算121

二、预应力锚索桩的内力计算125

三、预应力锚索地梁的内力计算127

四、预应力锚索框架地梁的内力计算131

五、工程固坡技术效果134

第五章 边坡生态修复过程的规划设计135

第一节 边坡生态修复工程规划设计的意义135

第二节 工程边坡生态修复技术设计136

一、项目概况及边坡环境特征现场调研136

二、工程边坡生态修复规划设计的创新理念136

三、设计的依据和原则138

四、边坡生态治理分区设计138

五、边坡生态修复技术模式设计138

六、不同气候带植物选择与种群配置技术设计139

七、工程边坡理顺水系及后养护设计140

八、施工图设计140

九、工程预算141

第三节 城市边坡生态治理与水土保持方案编制141

一、前言141

二、水土保持方案编制总则142

三、项目分析及水土流失预测143

四、水土流失预测144

五、水土流失防治方案设计145

六、水土保持措施设计与进度安排146

七、主要工程量及水土保持投资估（概）算146

八、实施保障措施147

九、结论和建议147

第四节 边坡生态工程排水系统设计148

一、工程边坡面汇流量计算148

二、工程边坡截、排水沟断面设计148

三、工程边坡排水系统布置149

四、坡面排水系统设计实例（以深圳大南山北侧遗留边坡为例）149

第五节 京珠粤北高速公路边坡生态修复总体设计实例151

一、项目概况151

二、边坡生态工程设计依据151

三、边坡生态工程设计的目的和意义152

四、生态工程设计指导思想及原则152

五、边坡生态工程设计范围152

六、边坡沿线植物选择153

七、平面图及施工图设计154

八、项目预算154

九、十年后边坡生态修复效果评价154

第六节 三亚市抱坡岭新Ⅰ#边坡生态修复工程设计实践167

一、项目概况167

二、设计依据168

三、生态设计理念与原则168

四、设计单位制及设计标高168

五、生态整治分区及治理措施设计169

六、主体技术施工程序设计169

七、建“V”型植生槽169

八、挂网喷混植生170

九、树木种植与管护技术171

十、岩石边坡滴灌体系设计172

十一、施工设计主要技术参数173

十二、主要工程量174

十三、生态工程预算总造价175

十四、平面布置图及施工图175

第六章 工程边坡生态修复施工技术模式180

第一节 工程边坡类型生态修复施工模式180

一、工程边坡生态修复技术策略180

二、整体挖方坡面生态修复技术布局181

三、路域填方边坡生态修复技术布局183

第二节 工程边坡液压喷播施工技术183

一、液压喷播施工技术的特点183

二、施工工艺184

三、液压喷播施工中主要的关键环节186

第三节 工程边坡三维网喷播植草施工技术187

一、三维网喷播植草技术特点187

二、三维网喷播材料与要求188

三、三维网植草施工工艺189

第四节 工程边坡挂平面网（EM3、EM4）客土喷播施工技术190

一、客土喷播的原理190

二、工程边坡平面网的作用190

三、工程边坡平面网客土喷播的施工工艺191

第五节 工程边坡挂铁丝网喷混植生施工技术192

一、岩石边坡挂铁丝网+混植生施工技术特点192

二、喷混植生主要材料与要求193

三、挂铁丝网喷混植生施工工艺194

第六节 城市高陡岩体边坡“V”型槽植生带施工技术196

一、城市高陡岩体边坡的工程地质特征196

二、“V”型槽植生带生态恢复技术197

三、城市岩体边坡“V”型槽生态修复的施工工艺198

第七章 工程边坡植物选择与种群配置技术202

第一节 构建有乔灌木参与的边坡生态体系是植物选择的方向202

一、边坡植物的选择依据202

二、路域边坡区位气候的植物物种选择203

三、不同类型边坡绿化植物的比对与布局205

第二节 工程边坡常用植物的生物学、生态学特性206

一、乔木类206

二、灌木类211

三、草本植物216

四、藤本植物219

第三节 工程边坡植物种群配置技术223

一、工程边坡多元植物种群配置原则223

二、推行乔灌草主体模式，建立稳定、持久的边坡生态体系224

三、高速道路边坡成熟种群组合典型案例225

第四节 工程边坡草被生态的贡献与退化补救技术229

一、草被生态护坡的优势与缺陷229

二、工程边坡植被生态退化的补救技术230

第八章 工程边坡新材料应用与机械化施工技术233

第一节 水土保持新材料应用233

一、三维网233

二、土工格栅234

三、镀锌钢丝网235

四、无纺布236

五、保水剂237

六、黏合剂238

第二节 喷混有机基材及营养土的配制技术238

一、喷混基材组分238

二、有机基材配制比例及工程效果241

三、岩石边坡“V”型槽回填营养土的配制243

四、国产新材料的应用244

五、国外引进新材料的技术效果245

第三节 工程边坡规模化机械施工技术246

一、路域边坡生态修复工程特点246

二、边坡工程施工企业进场机械设备和用途清单的技术说明248

三、后养护节水滴灌机械设备布设与使用技术252

四、边坡生态工程机械化施工技术的深化研究253

第九章 城市有机废弃物资源化利用技术256

第一节 城市有机废弃物资源化技术开发创新研究256

一、城市有机废弃物利用的生物学意义256

二、城市有机废弃物资源化微生物利用的科技发展257

三、城市有机废弃物生物利用方向的创新研究258

四、城市有机废弃物资源丰富258

第二节 城市有机固体废弃物可利用资源分析259

一、我国城市有机固体废弃物产出量259

二、城市固体废弃物分类259

三、城市有机固体废弃物处理的技术途径260

四、城市有机固体废弃物资源化利用前景261

第三节 城市有机废弃物微生物肥生产原理及产业化技术262

一、城市有机固体废弃物生物堆肥基本原理262

二、城市有机废弃物生物技术产业化模式266

第四节 城市有机废弃物复合促腐微生物种群筛选及组配技术267

一、复合促腐微生物种群筛选技术267

二、复合促腐微生物菌剂的种群组配和制作271

第五节 城市有机废弃物原料碳氮比对生物肥发酵质量影响的实验分析272

一、试验经过及处理设计272

二、试验结果分析273

三、阶段结论277

第六节 城市有机废弃物生物肥规模化生产技术277

一、生物肥规模化生产的微生物学原理277

二、生物肥产品生产工艺278

三、堆肥过程中的自动控制技术283

四、生物有机肥产品质量标准284

第七节 造纸废液木质素的资源化利用286

一、造纸废液木质素在边坡修复的应用前景286

二、造纸废液木质素的化学改性技术287

三、氨氧化木质素（AOL）的谱学研究287

四、改性造纸废液木质素的主要特点和功能291

五、改性造纸废液木质素在工程边坡生态修复中的产品研发292

第八节 城市有机废弃物生物利用研究的创新性与效益评价293

一、科技创新成果在边坡修复工程中实践应用293

二、研发成果的创新和技术先进性294

三、科技创新与产品开发应用取得显著效益295

第十章 我国不同气候带边坡生态修复工程实例剖析298

第一节 东北高纬度寒温带、温带路域边坡生态修复典型工程298

一、东北高纬度温带、寒温带生物气候特征298

二、江延高速公路边坡生态修复工程299

三、秦沈高速铁路边坡生态修复工程300

四、绥满高速公路边坡生态修复工程301

五、沈山高速公路边坡生态修复工程303

第二节 中西部干寒气候带路域边坡生态典型工程304

一、中西部干寒气候带特征304

二、宝天高速公路边坡生态修复工程305

三、西汉高速公路边坡生态修复工程307

四、济青高速公路青龙山边坡生态改造工程309

五、西成高铁边坡水土流失生态治理工程311

六、青藏铁路冻土区边坡生态植被重建工程313

第三节 南方亚热带路域边坡生态修复典型工程剖析314

一、南方（长江流域）亚热带生物气候特征314

二、沪蓉高速公路宜长段边坡生态修复工程315

三、京珠高速粤北段边坡生态修复工程317

四、成灌高铁边坡生态修复工程319

五、沪瑞线昌金高速公路生态修复工程321

六、京沪高铁安徽段路基边坡紫穗槐生态工程322

第四节 华南热带和南亚热带路域边坡生态修复典型工程323

一、华南低纬度区生物气候特征323

二、安楚高速公路边坡生态修复工程323

三、大丽铁路边坡生态修复工程326

四、元磨高速公路边坡生态修复工程328

五、海南中线高速公路边坡生态修复工程330

第十一章 工程边坡生物演替和生态后效果观察333

第一节 路域边坡生态修复后效果观测333

第二节 深圳岩石边坡生态修复后效果观察334

一、城市岩石边坡生态修复持续效果研究的必要性334

二、岩石边坡工程修复技术样本选择336

三、城市生态治理工程边坡植被特征337

四、城市边坡植物多样性考量分析339

五、城市边坡植物群落结构类型分析340

六、边坡植物群落演替与发展趋势341

第三节 岩石边坡治理工程生态效益的评估342

一、岩石边坡生态修复固碳、释氧功能分析342

二、岩石边坡生态修复净化空气价值的分析342

三、岩石边坡绿化调节城市气候的价值344

四、岩石边坡生态修复涵养水源的价值344

五、岩石边坡生态治理拦截泥沙的价值344

第四节 深圳典型山体边坡生态修复技术效果345

一、雷公山石场边坡生态治理工程345

二、南坪快速路边坡生态治理工程346

三、电白采石场生态治理工程347

四、宝安新红石场生态治理工程348

五、大南山北侧遗留边坡生态治理工程349

六、国家工商总局行政学院边坡绿化工程351

第五节 深圳宝安边坡生态修复优化技术成果再示范工程352

一、示范工程项目概况353

二、整治方案及措施布局353

三、边坡生态修复示范效益356

第十二章 路域林草种产业化发展途径359

第一节 路域边坡是可利用的土地资源359

一、路域土地质量较好，具备林草种产业发展基础359

二、路域土地结构与占地比例360

三、高速道路的发展为林草种产业提供了潜力巨大的土地资源360

第二节 拓宽路域土地资源绿色产业经济开发361

一、拓宽路域土地功能性开发361

二、路域功能区土地绿色经济产业开发途径362

第三节 工程边坡发展国产林草种产业循环经济的引领技术363

一、城市生态园林的需求，促进了进口草种产业的快速发展363

二、以地方植物品种为主，发展国产林草种产业经济是必然选择364

第四节 路域草坪草基地建设365

一、路域草坪草选育基地365

二、路域草坪草扩繁技术366

第十三章 我国工程边坡生态修复科技创新成就369

一、中国工程边坡生态修复技术成果，随同动车装备和筑路技术，形成了“两高”道路建设举世瞩目三大技术进步369

二、边坡生态修复工程学的发展与创新，形成了具有独特的理论体系、技术体系、市场体系和工程施工实践，明确了其在现代生态学的定位，是一门综合发展的新学科体系370

三、总结了我国工程边坡特征，边坡规模占比大，是水土流失和地质灾害的新渊源，引起了国家和社会高度重视370

四、边坡失稳滑移面模型分析与防护实践效果的研究，为路域边坡稳定性与工程固坡提供了支撑技术原理371

五、工程边坡生态修复顶层设计理念创新及施工设计成熟技术，为我国高速公路、高铁和城市边坡的生态治理提供了设计典范372

六、边坡植物选择应以灌木为主、豆科为主、地方植物品种为主，构建边坡乔灌草藤多元植物群落结构立体模式，建立稳定的边坡生态体系373

七、工程边坡规模化、国产化、机械化施工技术的突破与创新373

八、“V”型槽种植带技术，是城市岩石边坡生态重建的高效技术模式374

九、城市有机固废资源化利用技术研究，为工程边坡人工植被层建设带来了新途径375

十、总结了不同生物气候带边坡生态修复典型工程的可复制、可推广的成熟技术375

十一、工程边坡生物演替规律及后效果观察的研究，为提升我国边坡生态工程质量，做出了“回头看”示范376

十二、工程边坡是可利用的土地资源，充分利用我国丰富的林草种质资源，实现资源多维融合，是路域边坡发展林草种产业的引领技术377

十三、以生物质积累最大化技术为目标，建立了工程边坡生态修复质量评价体系378

深圳市万信达生态环境股份有限公司国家科研立项资助课题一览表381

致谢382

附录1各章节附图385

附录2万信达公司科研活动及后期施工400