高原高寒地区草皮移植回铺施工工法工法特点

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的工法特点是：

1.植被恢复快，环境破坏少

由于青藏高原的高寒、干旱、缺氧、大风等气候特征，导致环境的自我恢复能力极低，恶劣的生物生存环境条件使生态系统中的物质循环和能量的转换过程缓慢，长期的低温和短暂的生长季节使植被一旦被破坏，其恢复周期十分漫长，极容易引起冻土退化、草场沙化和水土流失。而移植回铺草皮能保证植被及时恢复和生态链条的衔接，极大地缩短了施工工期，最大限度地减少对环境的破坏扰动。

2.变废为宝，降低造价，经济及社会效益明显

移植回铺的草皮是对施工中路基基底及取弃土场等表层将要破坏的草皮进行移植利用，变废为宝，相对于其他方法对线路裸露处的防护和地表破坏植被的恢复而言，造价较低，具有良好的经济效益。同时，莫场是当地牧民的生活之源，加上高原生态的重要意义。因此及时恢复高原植被，具有较好的社会效益。

3.操作方法简单易学，工艺流程清晰，质量容易控制，操作者和管理者易于掌握，因此具有较强的实用性和可操作性。相对于种草而言，环境恢复快，生产成本低。铁道部科技司和相关专家一致认为，该试验成果在高原高寒地区进行植被防护和植被恢复是可行的。

青藏高原素有"世界屋脊"、"地球第三极"之称，是世界上海拔最高的高原，是中国和南亚、东南亚的"江河源"和"生态源"，是东半球气候变化的"启动器"和"调节区"，对全球生态战略地位有着深远的影响。

由于青藏高原生态环境条件十分脆弱、敏感，破坏后很难恢复，在青藏铁路建设开工伊始，怎样妥善处理好开发建设与环境保护的矛盾，成为青藏铁路总公司和各参建单位需共同面对的重大课题。

青藏铁路唐南段大多地处高寒草原区，植被对当地的生态环境、当地牧民的生活及其环境保护起着极其重要的作用。青藏铁路总公司要求对唐古拉山以南自然条件稍好地段，因施工而破坏的地表植被及路基边坡防护等，进行人工培植草皮试验，辅以喷播、覆膜等技术，将铁路沿线建成绿色长廊。但由于青藏高原的高寒、干旱、缺氧、大风，环境的自我恢复能力低，长期的低温和短暂的生长季节使种草成活率低和生产成本过高，加上生产所需的片石材质差，运距远，开采成本高且对环境破坏大和当时缺乏在高原高寒地区人工种草的工程经验和科研成果，无法提供可靠的技术支持。实验中，中铁十九局集团有限公司、中铁五局（集团）有限公司发现，种草的难点是成活率低、工序复杂、返工严重、生产成本过高。本着"预防为主、保护优先、开发与保护并重"的环保精神，对多年生草地植物的再生特性、影响牧草再生能力的因素、青藏高原气候情况和地表径流情况进行综合研究，对草皮进行了移植养护、保证回铺成活的试验，并对符合条件的浆砌石排水沟和路基边坡进行草皮防护替代试验。发现草皮成活率高，再生能力强，植被恢复快，利用草皮移植防护完全能满足路基防护的技术要求。此项技术已在全线推广，降低了生产成本，缩短了施工工期，保护了当地的生态环境，取得了较好的社会效益和经济效益。

高原高寒地区草皮移植回铺施工工法适用范围

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》适用于高原高寒草原、高寒草甸区的多年生草皮移植，也适用于在高原高寒地区进行活动，因外力原因造成地表植被被破坏而需要进行植被原貌恢复和在进行基础建设中需要对实物进行防护、环境绿化等的工程。回铺到路基边坡与水沟的草皮应为根系发达的多年生草皮。草皮水沟应为非常流水、非湿地、地势平坦且水流冲刷较小的地段。对路基边坡的要求是填料为细颗粒土质边坡，边坡高度一般在3米以下，3米以上需增设骨架进行加固。

高原高寒地区草皮移植回铺施工工法工艺原理

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.多年生草地植物自身具有较强的生物学再生能力。草皮挖出后，进入草地植物根部的有机物质被暂时中断，草地植物仅依靠其地下器官贮藏的营养物质动态维持其再生，所以草地植物贮藏的营养物质含量越高，其再生时形成的枝条数量越多，再生就越快，草皮成活率就越高。所以只要掌握了其生长特性，并根据植物贮藏营养物质动态的变化情况，选择一个挖取草皮的最佳时期，即植物贮藏的营养物质含量相对较高的时期，一般为植物的分蘖期及结实期（青藏高原干旱、半干旱区，主要是多年生草类，最佳时间为每年的5～8月之间），加上一定的养护管理就能保证草皮的成活。

2.移植的草皮成活后，就会与原先的生态链条衔接，形成一个生态整体，防止生态相斥，能尽快地适应高原气候的恶劣，并可经得住大雪、暴雨及狂风的冲击，代替混凝土、浆砌片石或干砌片石等作为永久性的保护层。

高原高寒地区草皮移植回铺施工工法施工工艺

• 工艺流程

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的工艺流程见图1。

• 操作要点

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的操作要点如下：

一、草皮移植

1.选取草皮

挖掘草皮前，必须明确所挖草皮的类别，掌握其生物特性，选取生长旺盛，成活率高的草类，同时，应剔除有害、有毒的植物。青藏高原干旱、半干旱区，主要是多年生草类。它们地上部分的枝条，每年在生长季节结束后死亡，同时在来年春夏季由蘖节、根茎、根茎处的芽生长成新的枝条。以青藏铁路为例，生长在青藏铁路唐南段高寒草甸区、环境适应能力强、再生特性好的多年生草地植物有；老芒麦、冷地早熟禾、星星草、垂穗披碱草、针茅、固砂草、三角草等；而容易引起草场退化，阻碍多年生草地植物繁殖的有害杂草有：大蒜芥、醉马草、毒狼大戟等，这些有害杂草应在草皮挖掘前通过人工清除干净。

2.选取草皮移植时机

根据当地多年生草地植物贮藏营养物质动态的变化情况，选择一个挖取草皮的最佳时期—即草地植物贮藏的营养物质含量相对较高的时期（为每年的5～8月之间，青藏铁路沿线高寒区草地植物从发芽生长到结实一般只有5个月左右，为每年4月至9月中旬，其余时间草地植物都处于冬季休眠和春季逐渐苏醒时期，此时草地植物贮藏营养物质处于最低时期，不宜挖掘。挖取草皮要求选在草地植物的分蘖期及结实期，此时，草地植物通过光合作用和根据自身生长的需要而从土壤中汲取营养物质，贮藏的营养物质会逐渐增加，而在分蘖期及结实期达到最高期）。草皮挖出后，草地植物进人根部的有机物质被暂时中断，草地植物依靠其地下器官贮藏的营养物质动态维持其再生，草地植物贮藏的营养物质含量越高，草地植物再生时形成的枝条数量越多，再生就越快，草皮成活率就越高。

3.掘取草皮

草皮掘取前，根据施工范围。用白灰放样出草皮切割的范围和块度大小，草皮块度的大小一般为0.4米×0.4米（以人工能搬运、能回铺为准），以便保证草皮切割的规则性和完整性。

切割草皮时，应根据根系深入地下的深度，确定所取草皮的厚度（一般为20～30厘米），保证所取草皮的厚度大于根系埋入地下的深度，从而保证根系的完好性。

草皮切割后，用挖掘机按照切割尺寸掘松，并配合人工搬运草皮。草皮搬运时，应尽可能保证草皮的厚度和完整性。

草皮取走后，应将草皮下的散土清除堆放，以便移植养护或回铺草皮时使用。因为青藏铁路唐南段的土壤以草甸土、寒钙土为主，土壤发育年轻，剖面风化弱，土层薄，粗骨性强，可给养分含量低，因此2005年前已有草皮下的腐殖有机土对移植草皮的再生能力和成活十分重要。

4.假植

草皮挖取后，如果有地方能及时回铺上当然最好，如果施工条件不允许，可暂时置放在施工处两侧的空地上。草皮不应叠放，而应假植平铺，草皮与草皮的接缝处，用掘取草皮后的浮土填塞，填塞时，草皮与草皮间一定要塞实，以便保证草皮间生态的衔连和防止水分的蒸发。采用假植平铺，相当于进行了一次划破草皮的人工措施，可有效改善草皮附着土壤的通气条件，提高土壤的透水性和透气性。

5.养护

草皮移植后，由于草皮离开了它吸取营养物质所依托的土壤环境条件，因此要加强草皮的养护，保证草皮成活再生。根据草皮的成活和生长情况，定时进行浇水和施肥养护。开始时，每天浇水次数不少于2次，水温控制在10～20℃之间为宜；施肥以商品复合有机肥或化肥为宜。

二、草皮回铺

1.基底处理

草皮回铺前，应根据草皮的平均厚度和施工面的平整度，采取打桩放线的方式，平整出草皮回铺的基底面。然后，在基底面上铺一层0.2～0.3米厚有机土层（有机土为草皮的生长土层，可在掘取草皮时，挖除一层腐殖土，随草皮现场堆放），同时，根据有机土中营养物质的种类、含量及草皮再生需求情况在有机土里掺和一些适宜所选草类生长的有机肥及化肥，并洒水使有机十层保持湿润，再回精莫皮。

2.草皮回铺

根据草皮的生长情况，选取已成活规则的草皮。草皮在搬运过程中，应轻取轻装轻放，不能随意切割草皮，以便保证草皮的完整性，草皮要及时回铺，最好不要过夜，以防止草皮裸露处根系被冻死和水分蒸发。

草皮回铺时，顶面要求平顺，草皮块厚度不一时，用其底下的有机土层找平。草皮块与块间的缝隙用有机土填塞，填塞时，草皮与草皮间一定要塞实，起到根部保湿和土壤衔连的作用。

在有坡度的地方，严格按从下至上的顺序进行，边铺边用竹签将草皮进行固定。

三、草皮回铺后的养护

1.浇水

由于天然降水在各地区、不同季节分布不均，降水时间及降水量均不可能完全符合草地植物生长发育的需要，因此，必须根据实际环境条件和草地植物生长发育的季节需要，及时进行施肥和浇水养护，防止土壤干裂、草皮死亡，满足草地植物对营养和水分的需要。

浇水时不仅要控制浇水量，还要控制水的温度，并注意使用水的水质。因为浇水量太大而形成的胶泥层，干裂时会破坏草地植物根系的再生；水中含有过多的可溶性盐类时，不仅会破坏草地植物的生理过程，影响草地植物的生长发育，而且会导致植物生存土壤盐碱化；水温对植物的生长发育有显著的影响，浇水时水的温度应与草皮土壤的温度接近，才适宜草皮的生长，水温一般10～20℃为宜。采用喷灌方式进行灌溉时，注意水流不能太急，以防止土壤流失。

2.施肥

植物在其生长过程中，会根据自身的需要，对土壤环境中的养分进行有选择地吸收，打破土壤中阴阳离子的平衡，因此应根据植物生存土壤的pH、氮、磷、钾及有关微量元素的含量、肥料作用、植物生长状况和生长的养分需要等因素确定肥料种类及施肥量，该数据可以按照国家有关标准和实验操作要求，通过试验室测定。肥料种类包括有机肥（商品复合有机肥和厩肥等）和无机肥（主要为化肥）。施肥方式包括移植养护施肥、基肥和追肥，基肥以有机肥为主，在回铺前使用；移植养护施肥和追肥以化肥、氮肥、磷肥、钾肥为主，根据植物的生长情况确定，一般在幼苗生长期要以氮肥为主，在炼苗期施磷、钾肥为主。植物生长第一年平均施肥3~4次，以后可逐年减少，追肥量一般为20～30克/平方米·次。有机肥建议尽量不用家禽粪类有机肥而采用商品复合有机肥，因为高原高寒地区牲畜家禽以牛羊马为主，鸡、鸭、鹅、猪等极为稀少，牛粪、马粪是牧民生火取暖等主要柴料来源，极为珍贵。

3.禁牧封育

回铺后的草皮更为脆弱，需要一段时间才能与土壤结合。因此，要求相当长一段时间不允许在回铺的草皮上放牧或其他活动，拟采用刺铁丝隔离栅栏防护，使其自然生长。

4.病虫害防治

植物在其生长过程中，应严密跟踪草皮植物的病虫害情况，可根据植物生长的实际情况进行喷洒农药，植物生长第一年平均喷洒1~2次，以后可逐年减少，农药种类一般根据病虫害种类选取或普通的防病虫农药。

5.跟踪处理

草皮回铺后，要经常跟踪调查，未成活的草皮，应检测原因，并及时进行更换处理。

• 劳动组织

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的劳动组织见表1。

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》所用的材料及设备明细见表2。

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的质量控制要求如下：

一、质量标准

1.草皮铺好后要保证坡面平顺、接缝紧密、铺设牢固，草皮与有机土、有机土与坡面土要密贴，不能出现草皮坍塌和坡面不平顺现象。

2.保证移植回铺的草皮出苗成活率达95%以上，并能安全越冬，越冬后返青率达到90%以上。根据试验结果，一般应在500~1000株/平方米（分蘖较强的多年生草本植物一般在3000株/平方米以上）。

二、质量检查

检查内容有：草皮类型，草皮移植时期，草皮的块度，草皮厚度，草皮的铺设及养护，草皮的搬运，草皮回铺前基础坡面的平整，有机土的铺设。草皮间的衔连，草皮的固定，坡面的平整度、草皮的养护。

对检查的数据进行分析，发现问题定出对策，及时改正。

三、质量控制措施

1.挖掘草皮前，检测所挖草皮的类别，分析其生物特性，保证所移植草皮的再生能力。

2.检测所挖取草皮是否选在草地植物的分蘖期及结实期。

3.检测所取草皮的块度，看是否符合要求，同时根据根系深入地下的深度。确定所取草皮的厚度，保证所取草皮的厚度大于根系埋入地下的深度，从而保证根系的完好性。

4.草皮不应叠放，而应假植平铺，草皮平铺堆放时，要用腐植土塞实缝隙。

5.草皮回铺前，要根据草皮的厚度，进行路基边坡、开挖水沟等平整作业，再回铺0.2～0.3米厚有机土层，在有机土里掺和一些适宜所选草类生长的有机肥及化肥，并洒水使有机土层保持湿润，再回植草皮。

6.草皮回铺时，顶面要求平顺，草皮块厚度不一时，用其底下的有机土层找平。草皮块与块间的缝隙用有机土塞实，起到根部保湿和土壤衔连的作用。

7.草皮搬运时，要轻取轻装轻放，保证草皮块度的完整。

8.草皮回铺后，必须根据实际环境条件和草地植物生长发育的季节需要，及时进行施肥和浇水养护，防止土壤干裂、草皮死亡，满足草地植物对营养和水分的需要。

9.回铺后的草皮更为脆弱，需要一段时间才能与土壤结合。因此，不允许在回铺的草皮上放牧或其他活动，需采用隔离栅栏防护，使其自然生长。

10.植物在其生长过程中，应严密跟踪草皮植物的病虫害情况，根据植物生长的实际情况进行喷洒农药，防治病虫害。

采用《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1.加强对施工人员的安全教育，树立安全第一的思想，文明施工。

2.建立健全安全领导机构，分工明确，责任到人。

3.设置值班员制度，认真进行工前检查、工中检查、工后检查。

4.机械司机应进行严格培训，经考试合格后，发给上岗证，方可上岗。

5.严格按照施工工艺和安全操作规则进行施工，规定草皮搬运统一路线。

6.保证安全施工投入，配齐安全防护用品。

7.设置各种安全警示标志和标牌。

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的环保措施如下：

1.在施工过程中应严格遵守有关环境保护方面的法律、法规和有关规定。

2.严格执行环保措施，保护青藏高原生态环境。

3.施工人员必须在划定的区域内施工，严禁在施工区域外随意践踏草皮、随意丢弃废弃物、随意停放施工机械和施工机具。

4.施工车辆必须在指定的路线上行驶，在指定的区域内停放，不得随意在草皮上行驶或停放车辆。

5.每段施工结束后，必须清理施工现场，施工的生活生产垃圾，应分类堆放，集中收集，运至指定地点按要求处理，并及时恢复被破坏的植被。

6.建立环境保护台账，记录施工中的环境保护措施、办法等。

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的效益分析如下：

一、杜会效益

1.能保证青藏高原的全球生态战略地位。

2.响应了党中央、国务院关于青藏铁路建设的环保要求，落实了党的爱民政策，实现了以"预防为主、保护优先、开发与保护并重"的环保精神。

3.草皮移植回铺施工技术试验的成功和推广，得到了《中国环境报》、《西藏日报》、《西藏商报》、《青藏铁路》、《中国铁道报》，中国铁道建筑总公司、青藏铁路总公司、西藏电视台、那曲电视台，西藏政府及有关网站等多次采访报道、转载和表扬，得到了有关部门及专家的肯定。

4.防止了冻土退化、草场沙化和水土流失，植被的及时恢复，最大限度地减少了铁路施工对青藏高原脆弱环境的破坏扰动。

5.植被恢复快，成活率高，保护了当地草场。

6.草皮移植回铺施工技术的应用，既节约了投资成本，又保护了高原植被、美化了环境，减少了工程后期的投入和工程量。

7.保证了生态链条的衔接。

8.该技术将圬工防护改为移植回铺，在高原高寒地区和西藏、新疆、内蒙、青海等生态较脆弱、环境保护极其重要的地区具有良好的推广应用前景。

二、经济效益

1.利用移植草皮防护代替种草防护，植被恢复快，成活率高，缩短了施工工期，降低了生产成本。根据建设方单价分析，种草防护每平方造价约为20.65元，而移植草皮防护仅9.12元。仅此项，青藏铁路唐南段就节约国家投资约1.2亿元。

2.对于一些适合条件的浆砌圬工加固防护的工程，可改成相应的草皮防护。像路基边坡莫皮防护和草皮水沟等，经济效益明显。

3.该工法简单实用，范围小时，可以完全使用人工移植回铺；工程量大时，可采用与机械相配合的办法进行施工。

注：施工费用以2005-2006年施工材料价格计算

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》的应用实例如下：

中铁十九局集团有限公司、中铁五局（集团）有限公司以青藏铁路DK1658 116～DK1658＋675段的排水沟为试验段，进行了回铺试验。该段地势平坦，水流冲刷少，水沟两头为涵洞，排水流畅。该水沟设计为梯形状（断面图见图2），参照浆砌片石排水沟通用设计，水沟侧面坡比按照路基边坡坡比设定，以便接水顺畅。

草皮来源为经试验移植养护成活的水沟面草皮和该段原路基基底移植的草皮。施工自2004年6月2日开始，至2004年6月18日完成。草皮水沟主要工程数量见表3。

经过试验组施工人员施工和养护，移植回铺的水沟草皮经过一个寒季的实践检验，成活率均达到了98%，且排水顺畅。

截至2005年，草皮移植回铺技术已在青藏铁路唐南段（DK1419＋300～DK2005＋920，共575千米）中铁十九局及铁五局等单位的路基边坡、排水沟、取弃土场、施工便道、营区、预制场和桥涵等破土裸露处的植被防护和植被恢复中，得到了应用。经过养护和观察，草皮的成活率均达到95%以上。

《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》荣获2006年度铁道部部级工法。

2008年1月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《高原高寒地区草皮移植回铺施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

荣誉表彰

2009年10月19日，中华人民共和国住房和城乡建设部以“建质[2009]162号”文件发布《关于公布2007-2008年度国家级工法的通知》，《高原高寒地区连续长大下坡段铺架施工工法》被评定为2007-2008年度国家一级工法。

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的应用实例如下：

1.机械铺轨应用实例

在青藏铁路冻土区及高原、高寒、缺氧、大风等特殊条件下，应用该工法累计完成正线铺轨663.67千米，站线铺轨46.05千米，在铺设望昆（K958）至可可西里（K1067）段线路时，创出了日铺轨7.925千米的高原铺轨记录。经过对已铺轨地段轨缝调查，该段线路轨缝检算值误差每千米累计左股最大66毫米、最小-58毫米，右股最大62毫米，最小-67毫米，均小于±80毫米；高温时检查轨缝无连续3个及以上的连续瞎缝；低温时轨缝均没有超过最大构造轨缝。线路轨缝达到了规定的要求，证明以上施工技术措施适合于铁路大温差条件下铺轨时的轨缝控制。

2.大机整道应用实例

截至2005年，由于青藏铁路整道任务还未完全竣工，在按该工法施工的700千米线路过程中，施工机械设备状况良好，作业质量良好，而且未造成施工污染，施工人员身体健康并没有一例高原病发生，取得了良好的经济效益和社会效益。

高寒地区矿山深部通风防尘技术研究内容简介

杨鹏等编著的《高寒地区矿山深部通风防尘技术研究》将高寒地区气候的独特性与矿井通风系统及井下空气环境等相互制约的条件有机地结合起来，研究了通风除尘和供氧通风等技术在高寒地区特殊气候下的适用性和可靠性，一定程度上丰富了世界高原采矿与矿井通风等理论方法和技术，为采矿工作者提供了一种新的方法和思路。本书可供矿业、安全等学科领域的研究生以及从事矿业安全管理和研究的工程技术人员参考。

高寒地区矿山深部通风防尘技术研究作者简介

杨鹏，l965年生，博士，北京联合大学校长助理兼校教务处处长、北京市信息服务重点实验室副主任、教授，北京科技大学兼职教授、博士生导师。全国工程教育专业认证委员会地矿工作组专家、国家安全生产监督管理总局安全生产专家（2007～2012）。长期从事矿业工程、矿山安全生产与技术、资源经济与管理、教育信息技术应用研究等专业领域的教学科研工作，主持完成及参与国家自然科学基金项目3项，负责多项横向科研项目；获得省部级科技进步二等奖2项，获得北京市高等教育教学成果一等奖2项、二等奖4项；出版北京市精品教材2部、学术专著1部，发表学术论文70余篇。