厚層基材噴射法在公路巖質(zhì)邊坡防護(hù)綠化的應(yīng)用

馬洪鋒

（鄭州弘銳工程技術(shù)咨詢(xún)有限公司 河南 鄭州 450002）

0 前言

近年來(lái)人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)日益提高，我國(guó)也高度認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境的破壞、 日趨嚴(yán)重和頻繁的自然災(zāi)害帶來(lái)的災(zāi)難。 洪澇、旱災(zāi)、滑坡、土地沙漠化、風(fēng)塵暴、溫度效應(yīng)、水質(zhì)變化等一切來(lái)源于植被減少、森林的破壞，尤其是公路帶狀工程的建設(shè)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞有工程規(guī)模大、 影響不可逆、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍大等特點(diǎn)，引起了公路建設(shè)者們的高度重視。 其中邊坡綠化在整個(gè)公路生態(tài)環(huán)境保護(hù)中起著重要的作用。 邊坡綠化方法主要有客土植生帶綠化法、纖維綠化法、框格客土綠化法、厚層基材噴射法等。

下面簡(jiǎn)單介紹下利用厚層基材噴射法植被護(hù)坡技術(shù)的綠化結(jié)構(gòu)組成、護(hù)坡原理以及施工工藝。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 基材噴播綠化結(jié)構(gòu)組成

1.1.1 錨桿采用Φ8～10cmA3 鋼，砂漿型錨桿，砂漿配合比為水泥：砂=1:1，水灰比為0.45；非砂漿型錨桿，桿尾彎折8cm，錨固于鐵絲網(wǎng)；桿頭制成尖頭。 水泥使用標(biāo)號(hào)不低于425 號(hào)的硅酸鹽水泥，且注漿須飽滿(mǎn)。 錨桿采用正四邊形布置。

1.1.2 鐵絲網(wǎng)采用12～16# 鍍鋅鐵絲， 網(wǎng)孔為50mm×50mm。網(wǎng)與網(wǎng)之間采用平行對(duì)接法， 網(wǎng)間搭接寬度≥5cm， 并間隔30cm 用鐵絲扎緊，網(wǎng)之間的縫隙采用鐵絲扎牢。 掛網(wǎng)應(yīng)在錨桿可受力后進(jìn)行，網(wǎng)必須張拉緊。

1.1.3 基材原料由有機(jī)物、肥料、粘合劑、保水劑、石灰混合土壤等材料組成，具體配合比須根據(jù)巖體堅(jiān)實(shí)度、巖體類(lèi)型、氣候狀況和原料質(zhì)量進(jìn)行組配。

1.1.4 在噴完基材后鋪一層椰纖維網(wǎng)。 椰纖維網(wǎng)主要作用是前期穩(wěn)定基材，同時(shí)在一段時(shí)間后其自身可以分解成為有機(jī)物，為植被提供養(yǎng)分。

1.1.5 草的培育采用液壓噴播草種，草種選用百慕達(dá)、百喜草、畫(huà)眉草、波斯菊、大金雞菊等，每平方米種子用量30g。 同時(shí)在坡頂處應(yīng)適當(dāng)增加種子用量，在坡腳處加入部分灌木種子，以形成立體綠化。

1.1.6 排水設(shè)施平臺(tái)內(nèi)側(cè)與上級(jí)坡面做成矩形型排水溝，10cm 砂漿抹面；在坡面適當(dāng)位置設(shè)急流槽。

上述中的材料配比為本坡面的設(shè)計(jì)配比，具體施工應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

1.2 護(hù)坡原理

1.2.1 基材和巖石坡面的結(jié)合原理：（1）基材中的玻璃纖維在基材噴射到坡面時(shí)，其中纖維的一頭絞在坡面鐵絲網(wǎng)上，另一頭粘在基材中；而黏土則粘在巖石和鐵絲網(wǎng)及椰纖維網(wǎng)上。（2）表層椰纖維網(wǎng)能有效的防止暴雨沖刷， 保證基材和種子不被沖刷。（3）當(dāng)鐵絲網(wǎng)和椰纖維網(wǎng)在基材中銹蝕后，它的連接筋的作用消失，但草本植物的根系網(wǎng)已將坡面上草、基材和巖石緊緊相連。

1.2.2 有機(jī)基材：（1）有機(jī)基材具有很強(qiáng)的抗旱性，并且有很強(qiáng)的粘性，從而保證與巖石坡面可以結(jié)合良好，對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)。（2）基材的強(qiáng)度,基質(zhì)的內(nèi)聚力保證基質(zhì)的自身的整體穩(wěn)定性與鐵絲網(wǎng)結(jié)合共同形成一層牢固的防護(hù)層。 （3）基材良好的保水、吸水能力，能為植被提供前期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。

1.2.3 錨桿和鐵絲網(wǎng)對(duì)坡面有加固作用，保證坡面穩(wěn)定。 鐵絲網(wǎng)提供了一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)基材的整體穩(wěn)定性和植被淺根加筋作用的發(fā)揮起了重要作用。

1.2.4 植被防護(hù)：（1）植被的力學(xué)效應(yīng)：植物的深根錨固作用和淺根的加筋作用。 （2）植被的水文效應(yīng)：降低坡體孔隙水壓力，降雨截流，削弱濺蝕，控制土顆粒流失。

1.2.5 椰粉磚：椰粉磚起保水，減少基材的單位重量，增大基材的內(nèi)摩擦角，從而減少坡面基材的下滑力，使綠化基材穩(wěn)定在巖面上。 同時(shí)防止基材板結(jié)，有利于植物生長(zhǎng)，在基材中是一種疏松劑。 它也是一種有機(jī)質(zhì)，降解后能緩慢提供肥料。

2 施工工藝

下面結(jié)合本邊坡簡(jiǎn)要介紹椰纖維植物護(hù)坡技術(shù)的施工方案和施工要點(diǎn)。

2.1 坡面清理

主要是清理片石、碎石、污淤泥和雜物，用粘土對(duì)一些孔洞進(jìn)行補(bǔ)洞，敲除掉一些凸出的巖石，刷清坡面。 若坡面有滲水嚴(yán)重應(yīng)先進(jìn)行處理，防止基材長(zhǎng)期泡水。

2.2 錨桿施工

由于錨桿兼有固定邊坡和掛網(wǎng)的雙重作用，因此在布置錨桿時(shí)應(yīng)根據(jù)坡面的具體情況，在預(yù)先不能清除的危石處及節(jié)理裂隙較發(fā)育處應(yīng)當(dāng)加密錨桿的數(shù)量， 而在坡面平整、巖體穩(wěn)定處間距可適當(dāng)調(diào)整。

2.3 掛鐵絲網(wǎng)

固網(wǎng)時(shí)兩網(wǎng)連接以平衡連接為宜，不必重疊，用綁絲扎牢，同時(shí)使鐵絲網(wǎng)距坡面5～7cm。

2.4 基材噴射

2.4.1 土料過(guò)篩。 混合基材中粘性紅土應(yīng)進(jìn)行過(guò)篩，篩網(wǎng)直徑為1.5cm，把土壤中雜物和石塊篩去，大塊土打碎過(guò)篩。 含水量不宜過(guò)大，一般應(yīng)小于20%，如含水量大應(yīng)進(jìn)行晾曬，具體視噴射機(jī)要求為宜。

2.4.2 土和物料的混合。 先將椰粉磚提前1～2 天用水浸泡膨脹后待用。 土和物料的配比應(yīng)根據(jù)土的粘性，坡面情況和采光情況等綜合考慮進(jìn)行調(diào)整。 混合料的拌和可利用人工或機(jī)械混拌合。 如土壤較干，可加入適量水，拌合后標(biāo)準(zhǔn)為用手抓混合料能成團(tuán)，松開(kāi)掉地能散開(kāi)為度，物料隨拌隨噴，不宜放置太久。

2.4.3 高壓噴基材。 將混合好的基材，用干噴機(jī)噴射到巖石上， 厚度平均10cm， 在鐵絲網(wǎng)外噴射基質(zhì)厚度保持在2cm～3cm，不可超過(guò)5cm。 噴頭距巖面距離應(yīng)有1.5 米左右垂直噴射。 噴射時(shí)水壓要適當(dāng)，同時(shí)要根據(jù)噴出的混合料的情況適當(dāng)調(diào)動(dòng)水閥控制水量。 基材的施工質(zhì)量應(yīng)通過(guò)基材的厚度、基材的收縮裂縫、基材的流失情況、基材的粒化度、基材的酸堿度、基材的剝離狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.5 液壓噴播草種

2.5.1 草種根據(jù)本地區(qū)的氣候特點(diǎn)和植被情況選取適合本地區(qū)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)草種。 采用暖季性為主的草種組合，可采用百慕達(dá)、百喜草、畫(huà)眉草、波斯菊、大金雞菊等。

2.5.2 在基材噴播施工完后， 將椰維網(wǎng)從坡頂往下鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)盡量緊貼基材， 鋪設(shè)時(shí)可用U 型釘以50cm 間距予以固定， 個(gè)別不平的地方可多加固， 對(duì)接部分應(yīng)用鐵絲折緊。

2.5.3 噴播。 利用噴播機(jī)將混合含有草籽、粘合劑、肥料、保水劑、綠色顏料、纖維素以及松軟的適量有機(jī)物和水等配制而成的粘性漿體噴射到邊坡上。 由于噴下的草籽有明顯的顏色，所以不會(huì)遺漏、不重復(fù)。 本邊坡每平方米用紙漿100g，保水劑25g，混合草種30～40g，粘合劑5g。 掛椰纖維網(wǎng)和草種噴播兩種工序可以顛倒。 掛完椰纖維網(wǎng)后要進(jìn)行坡頂和平臺(tái)的漿砌片石施工， 將坡頂和平臺(tái)部分的鐵絲網(wǎng)和椰纖維網(wǎng)壓住。

2.6 覆蓋無(wú)紡布

在椰纖維網(wǎng)外加蓋一層無(wú)紡布（每平方米15g）。 無(wú)紡布能起保濕、保溫及防止種子被沖刷的作用，無(wú)紡布覆蓋時(shí)應(yīng)用U 型釘固定，不留接縫。 無(wú)紡布覆蓋后應(yīng)觀察種子發(fā)芽和生長(zhǎng)情況，待草種功能葉生長(zhǎng)穩(wěn)定后，要及時(shí)撤除無(wú)紡布。

2.7 養(yǎng)護(hù)管理

養(yǎng)護(hù)60 天，以噴灌水為主，經(jīng)常保持土壤濕潤(rùn)，促進(jìn)種子發(fā)芽和快速生長(zhǎng)覆蓋。

3 工程防護(hù)與綠化效果

3.1 防護(hù)效果

待邊坡前期養(yǎng)護(hù)完畢后，植物根系已經(jīng)將基材和巖面緊緊相連，能抵抗暴雨沖刷，通車(chē)半年多來(lái)，該段邊坡未發(fā)現(xiàn)任何病害。

3.2 綠化效果

噴射施工完畢后6 天，混合植物種子中冷季型草種優(yōu)先發(fā)芽，隨繼其他草種陸續(xù)發(fā)芽，由于采用了混合植物種子的合理搭配， 植物在抗旱和抗病蟲(chóng)方面表現(xiàn)出良好的性能，60天后綠草成坪，完全覆蓋巖石坡面，此后基本不必人工養(yǎng)護(hù)，可以自然生長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 厚層基材噴射綠化技術(shù)同時(shí)適用于混凝土邊坡，為公路混凝土邊坡拓寬了綠化手段。

4.2 基材防護(hù)綠化技術(shù)成功的關(guān)鍵是基材的配方，因此其配方有待進(jìn)一步研發(fā)，以便更有利于植物的長(zhǎng)期生長(zhǎng)。

［1］中國(guó)巖土錨固工程協(xié)會(huì).巖土錨固新技術(shù)[M].

［2］GB50330－2002 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

［3］JTJT006－98 公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

［4］舒翔，等.生態(tài)工程在高速公路巖石邊坡防護(hù)工程中的運(yùn)用[J].公路，2001（7）.

［5］金嵐.環(huán)境生態(tài)學(xué)[M].