三維植被固土網(wǎng)墊在護坡中的應(yīng)用

郭 海，郭明亮

（1.水利部松遼水利委員會，吉林 長春 130021；2.吉林省水利水電工程局，吉林 長春 130012）

1 工程概況

伊通河長春市城市防洪工程小河沿子河段綜合治理工程稅務(wù)學(xué)院段位于長春市凈月潭旅游經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，小河沿子河是長春市城市防洪體系中的一個重要組成部分。小河沿子河段綜合治理工程稅務(wù)院段河道治理后全長773 m，河道樁號為0+572～1+345。兩岸采用三維土工墊護坡形式，三維土工網(wǎng)墊型號采用EM3（規(guī)格2 m×0.012 m，即幅寬×網(wǎng)高）。

2 三維植被固土網(wǎng)墊技術(shù)指標(biāo)及特點

1）性能參數(shù)，見表 1。

表1 性能參數(shù)表

2）特點。用于植草固土用的一種三維結(jié)構(gòu)的似絲瓜網(wǎng)絡(luò)樣的網(wǎng)墊，質(zhì)地疏松、柔韌，留有90%的空間可充填土壤、沙礫和細(xì)石，植物根系可以穿過其間，舒適、整齊、均衡的生長，長成后的草皮使網(wǎng)墊、草皮、泥土表面牢固地結(jié)合在一起，由于植物根系可深入地表以下30～40 cm，形成了一層堅固的綠色復(fù)合保護層

3 三維植被固土網(wǎng)墊施工方法

3.1 三維植被固土網(wǎng)墊流程

材料抽檢——鋪設(shè)面整平——測量放樣——人工鋪設(shè)——噴播——覆蓋——養(yǎng)護管理。

3.2 施工方法

坡面清理采用人工作業(yè)。首先根據(jù)測量放樣確定坡頂及坡腳線，在坡頂及坡腳每隔10 m釘鋼筋樁（或木樁），在樁上劃出設(shè)計高程線并掛線，人工按線挖出設(shè)計坡面槽，人工設(shè)計坡面槽為控制進行削坡，削坡時自坡上向坡下清推。

坡面清理經(jīng)驗收合格后，即可進行三維網(wǎng)墊的鋪設(shè)。三維網(wǎng)墊鋪設(shè)采用人工鋪設(shè)，鋪設(shè)時自坡上向坡下由下游依次向上游側(cè)進行。三維網(wǎng)墊護坡施工具體操作過程如下：

1）清理坡面，覆以5～7 cm厚的土壤，并輔以噴藥以抑制野草生長。

2）將三維植被網(wǎng)墊沿坡面自上而下鋪設(shè)，并用竹釘固定使其緊貼坡面，坡頂采用埋壓溝，坡腳三維網(wǎng)埋于填土內(nèi)。二幅三維植被網(wǎng)之間重疊10～15 cm，三維網(wǎng)周邊應(yīng)有5～10 cm的卷邊，并用竹釘壓邊。

3）具有一定抗拉強度的三維網(wǎng)墊鋪設(shè)后，為確保回填土的密實度，用人工方式分三步自坡頂向下充填土壤和肥料：一是網(wǎng)篩回填干土并拍實，二是噴水沉降（防止“空鼓”現(xiàn)象），三是泥漿回填。

4）采用液壓噴播機將混有種籽、肥料、土壤改性劑、保水劑和水的混合物均勻噴灑在坡面上，噴播后視情況撒少許土，以覆蓋網(wǎng)包為宜。

5）覆蓋無紡布。一是防止雨水沖刷，阻滯種子在發(fā)芽生根期內(nèi)移動；二是部分阻止水分蒸發(fā)，起保溫保濕作用，注意不露邊口，輕柔操作，保持布面完好。

6）灑水養(yǎng)護。分前、中、后期對植草進行養(yǎng)護。前期60 d以噴水為主，經(jīng)常保持土壤濕潤，以促進種子發(fā)芽、生根和快速生長；中期靠自然雨水養(yǎng)護，若遇干旱每月噴1～2次水；后期養(yǎng)護每月噴水2次，灑水時間應(yīng)在早晨和日落期間，不得在中午酷熱時澆水。并施追肥，促苗轉(zhuǎn)青，并防止病蟲害發(fā)生。

3.3 施工質(zhì)量控制

1）清坡時應(yīng)從上至下分層依次進行，嚴(yán)禁自下而上，并應(yīng)保證邊坡穩(wěn)定。

2）清坡應(yīng)按圖紙進行，必須嚴(yán)格按設(shè)計斷面所要求的高程、坡度進行清理，機械開挖時需要有一定的余量，由人工進行清理，超挖應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的范圍。

3）放樣測量必須按監(jiān)理工程師提供的平面控制點和高程控制點進行，定線放樣必須采用符合精度要求的儀器，測量人員應(yīng)隨時復(fù)檢其放樣的準(zhǔn)確性。

4）清理出的土料，應(yīng)按監(jiān)理工程師指定的地點堆放。

5）清理完的坡面，經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗合格后，方可進行下道工序施工。

6）三維網(wǎng)墊鋪設(shè)前要進行檢測，經(jīng)檢測合格后方可使用。有扯裂、蠕變、老化的三維網(wǎng)墊均不得使用。

7）三維網(wǎng)鋪設(shè)時，自坡上向坡下由下游開始依次向上游側(cè)進行。

8）三維網(wǎng)長邊宜順壩鋪設(shè)，并避免張拉受力，折疊、打皺等情況發(fā)生。

9）三維網(wǎng)鋪設(shè)完畢，盡快鋪設(shè)上層料。避免長時間暴露在外，以防老化和破損。

10）三維網(wǎng)墊草皮護坡盡可能選擇良好的植草期。一般情況下，暖季型草宜在春末至初夏種植，冷季型草宜在夏末種植，不應(yīng)在入伏或入冬后種草。

4 三維網(wǎng)墊主要功能及作用

1）在草皮沒有長成之前，可以保護土地表面免遭風(fēng)雨的侵蝕。

2）可以牢固地保持草籽均勻地分布在坡面上，免受風(fēng)吹雨沖而流失。

3）黑色網(wǎng)墊能大量吸收熱能，增加地濕、促進種籽發(fā)芽，延長植物生長期。

4）由于表面粗糙，使風(fēng)、水流在網(wǎng)墊表面產(chǎn)生無數(shù)渦流，因而產(chǎn)生消能作用，促使其攜帶物沉積網(wǎng)墊中。

5）植物生長起來后形成的復(fù)合保護層，可經(jīng)受高水位、大流速的沖刷（2 d內(nèi)可經(jīng)受3～4 m/s，4～5 h 內(nèi)可經(jīng)受 5～6 m/s）。

6）可替代混凝土、瀝青、塊石等永久性的坡面防護材料，用于公路、鐵路、河 道、堤壩、山坡等坡面保護。

7）可大幅度降低工程造價，是C15混凝土和干砌塊石護坡造價的1/7，漿砌塊 石造價的1/8。

8）在沙土地表面鋪設(shè)后，可防止沙丘的移動，能極大提高地表粗糙度，增加 地表沉積物，改變地表理化性能，改善局部地區(qū)生態(tài)環(huán)境。

5 施工中遇到的問題及解決辦法

三維網(wǎng)護坡施工中通常會遇到草籽的播種及對覆蓋土的加壓等問題，由于三維網(wǎng)墊是新型土工合成材料，既要保護好網(wǎng)墊表面不受破壞又要對覆蓋土進行加壓，以保證草籽更好的發(fā)芽。針對施工中遇到的上述問題，采用木質(zhì)夯實工具進行適當(dāng)?shù)暮粚崳萌斯び上轮辽箱佂痢⒄健⒑粚崳员Ｕ先S網(wǎng)表面整體性不受破壞，確保此道工序的正常施工。

6 三維網(wǎng)墊使用后的效果及評價

三維網(wǎng)護坡技術(shù)綜合土工網(wǎng)和植被護坡的使用后，不僅顯著提高了邊坡的整體和局部穩(wěn)定性，而且還有利于邊坡植被的生長，同時工程造價也較低，符合邊坡工程的發(fā)展方向，在我國水土保持中有很大的應(yīng)用價值。通過植物的生長活動達(dá)到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

三維網(wǎng)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復(fù)合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達(dá)到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達(dá)80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達(dá)6 m/s，為一般草皮的2倍多。三維網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

7 三維網(wǎng)墊的發(fā)展前景

三維土工網(wǎng)墊是一種新型土木工程材料，屬于國家高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中新型材料技術(shù)領(lǐng)域重復(fù)各材料中的增強體材料，可有效地解決巖質(zhì)邊坡、高陡邊坡防護問題。三維土工網(wǎng)墊可以保護坡面不受風(fēng)、雨、洪水的侵蝕，初期有利于植被生長，后期可增強植物根系抵抗水土流失的能力。能夠有效的遏制暴雨對邊坡的侵蝕發(fā)生的水土流失，造成生態(tài)環(huán)境惡化。而且綠色植被能吸收機動車尾氣，并可以美化景觀，保護環(huán)境、綠化公路、鐵路沿線。三維土工網(wǎng)墊是一種三維結(jié)構(gòu)的適用于水土保持的新型土工合成材料，可有效的防止水土流失，增加綠化面積，改善生態(tài)環(huán)境。