掛網噴播技術在山區高速公路應用調查

許春興，張顯國

（河北高速石安管理處，河北 石家莊 050031）

近年來，隨著高速公路建設向山區發展，公路建設部門對于生態防護越來越重視。對于土質情況較差的邊坡和巖石邊坡，由于缺乏植物生長的基礎，則往往采取漿砌片石、掛網噴錨等工程防護措施，不僅被破壞的植被得不到恢復，而且也影響了公路的生態環境及景觀。隨著環保意識的提高，對于土質邊坡，已普遍采用了濕法噴播、三維網植草等技術來建植植被、固土護坡。因此，如何既保證石質邊坡的穩定又能實現長久綠化問題已成為公路環境保護和公路建設部門的焦點和難點。掛網噴播技術相比之下生態防護經濟可行，而且有著圬工防護無法比擬的社會效應和生態效應。采用生態防護技術，可以大大降低邊坡的防護成本，隨著植物的生長，植物越來越茂盛，防護作用越來越大，可以通過不同植物品種的搭配，創造出不同的景觀效果，不但美化路容、改善公路景觀，而且能緩解司乘人員旅途疲勞，利于行車安全。此外，植物體可以通過自身的光合作用吸收二氧化碳，制造并釋放出氧氣，使公路沿線的空氣保持新鮮；植物體還能吸收和阻滯在公路上行駛的車輛排放的尾氣中所含的各種有害氣體、煙塵、飄塵以及產生的交通噪聲，減輕并防治污染、凈化和改善大氣的質量；因此對邊坡進行生態防護是十分必要和切實可行的。

筆者從2004年開始，對青紅高速涉縣段的掛網噴播邊坡防護進行了跟蹤調查，2012年開始對西柏坡高速掛網噴播防護進行了連續的觀測，同時對其他高速公路有關的邊坡防護進行了比較和觀測，發現掛網噴播在綠化上取得良好景觀的同時還存在較多的不足，為更好地促進掛網噴播技術在山區高速公路上應用，現將施工原理、技術以及今后的改進做以下分析。

1 掛網噴播技術的原理

掛網客土噴播防護技術，是一種融合土壤學、植物學、生態學理論的生態防護技術。該技術的突出優點：①以土壤結構改良為突破口，力求簡化公路植被養護管理。它是以經處理加工的樹皮、纖維、養生材料、植物種子與少量當地優質土混合，添加營養劑、粘結劑和土壤穩定劑制成客土，借助噴播機均勻涂噴于坡面上。②由于客土的應用，為灌木和樹木根系提供了良好的生長基礎，能夠實現草、灌木合理的植物群落配比，達到建設后路域植被與自然植被融為一體的效果。③噴播設備性能優良，使巖石坡面及不具植物生長條件的高大邊坡完全可能實現綠化。④由于灌木根系可扎入巖石縫隙，固土護坡效果起到比草本植物更可靠的作用，可較大程度地減少邊坡坍塌，節省維護費用，提高交通安全。

2 掛網噴播技術的實施過程

掛網噴播技術是一項綜合施工技術，涉及的方面比較多，施工主要技術指標內容如下。

2.1 掛網的選擇及施工

采用高鍍鋅棱形鐵絲網或高強塑料加強土工網，網孔規格為5cm×5cm。巖石處用風鉆或電鉆按1m×1m間距梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長90～100cm，錨釘長約15～40cm。掛網施工時采用自上而下放卷，相鄰兩卷鐵絲網（土工網）分別用綁扎鐵絲連接固定，兩網交接處至少要求有10cm的重疊，錨釘每平方米不少于5只。網與作業面保持一定間隙，并均勻一致。較陡巖面處，可用草繩按一定間隔纏繞在網上，以增加附著力，使客土厚度得到保證。

2.2 基質材料的要求及施工

掛網可以使客土基質在巖石表面形成一個持久的整體板塊，客土噴播前澆水濕潤坡面，將泥炭、腐殖土、草纖維、緩釋營養肥料等混合材料經過專用機械的攪拌后噴播在鐵絲網上，厚度為8cm。由于基質水分喪失會造成基質厚度不夠，一般要求噴射厚度為設計厚度的125%。

2.3 植物種的選擇及管理要求

根據施工作業面土壤或巖面性質、當地氣候條件、施工季節，并結合植物生長特性選擇植物的種子，并增加當地鄉土樹種種子，使次生植被在今后的數年內逐漸與自然生態植被融合，不顯人工雕琢的痕跡。將處理好的種子與纖維、粘合劑、保水劑、復合肥、緩釋肥、微生物菌肥等經過噴播機攪拌混勻成噴播泥漿，在噴播泵的作用下，均勻噴灑在作業面上。

2.4 噴播完成后的保護

為保證多雨季節植物種子生根前免受雨水沖刷，寒冷季節植物種子和幼苗免受凍傷害，以及正常施工季節的保溫保濕。要求采用無紡布（或稻草簾）覆蓋、并力求仔細，這樣可防早期無紡布被風吹跑，其目的一是預防成型后的作業面被雨沖刷；二是可保溫保濕，促進植物的生長。

2.5 日常養護管理

植物種子從出芽至幼苗期間，必須澆水養護，保持土壤濕潤。開始堅持每天早晨澆1次水（炎熱夏季早晚各澆水1次），澆水時應將水滴霧化（有條件的地方可以安裝霧化噴頭），以后隨植物的生長逐漸減少澆水次數，并根據降水情況調整。經細致養護一般半個月就可使邊坡變綠，2個月就可將覆蓋率提升到100%，景觀效果特別顯著。

3 掛網噴播技術施工的管理特點及現狀分析

雖然掛網噴播具有綠化效果快的優點，但養護費用比較高，在后期養護中逐漸減少澆水，造成草皮退化的現象比較突出。從2004年開始，作者對太行山區高速公路噴播的邊坡進行了跟蹤調查，結合日常養護發現了部分問題，主要是植物種類選擇和后期養護問題。

3.1 植物種類的確定

噴播植物種類的選擇決定著工程景觀的成敗，一般來說植物的選擇原則為：

（1）適應性強，能適應當地氣候條件、土壤條件。

（2）以本地鄉土植物為主，引進外來優良植物為輔。

（3）以灌木為主，草本植物、藤本植物為輔。

（4）優選耐干旱、耐貧瘠、耐踐踏、適宜粗放型管理、再生能力強的植物。

（5）選擇物種豐富、根系發達、擴展性強、多年生的植物。

（6）宜選用植株比較低矮的植物。

（7）宜采用易成活、生長快、根系發達、葉莖低矮的多年生草種。

（8）應與周圍環境、自然植被相適應。這就要求設計者在設計階段對當地的氣候特點、植被特點做大量的調查研究，結合當地情況和工程要求選用最適合的品種，目前河北山區噴播選擇的比較適應的草種有：高羊茅、早熟禾、黑麥草、紫花苜蓿、沙打旺、冰草以及野花組合等，灌木采用紫穗槐、荊條、錦雞兒、胡枝子等。

3.2 后期養護效果調查分析

對不同時期的工程在生長季節每1～2月進行1次現場調查，主要是觀測植物的種類變化、生長量以及綠期的長短和基質的脫落情況等。經歸納發現以下規律：掛網噴播工程第1年的景觀效果比較好，由于管護力度較大，人工補水及時噴播的植被生長良好，以冷綠草為主綠期長達9個月以上，但工程交工后，一般高速綠化養護基本靠自然降水，因此草皮很快出現退化，由于基質比較薄，保水能力比較差，在干旱時期很快土壤水分丟失，造成植被萎蔫干枯。在太行山區靠自然降雨，有時7月份雨季來臨之前噴播的區域還一片枯黃，另外由于冬季不能清理干枯的草木，留下了火災隱患，一旦著火就留下焦黑光禿的邊坡景觀。經多年的觀察，不同立地條件掛網噴播保持情況如表1。

表1 不同立地條件掛網噴播保持情況

由表1可見，坡度越陡基質的脫落率越高，接受降雨的能力也就越差，植被相應生長也最差，部分陡坡區域只剩下銹蝕的鐵絲網和裸巖。

3.3 植物配置調查

主要是通過每年調查噴播后形成的植被的植物種類，然后確定出噴播后的植被演替情況。主要發現以下問題：

（1）噴播的植物種類與實際形成的植被之間種類組成及數量對比差異很大，目前掛網噴播對植物之間的配置考慮不是很全面，過多地將注意力集中到防護前期效果突出的草本植物上，邊坡綠化中考慮草本植物和灌木的結合不夠完善，由于草種壽命有限，勢必會影響邊坡的穩定性。

（2）對植被演替規律的深層次規律認識不足，使建成的生態系統相當脆弱，易遭破壞。首先由于太行山區多為石灰巖，石頭間縫隙比較少，噴播的基質比較薄不能為大灌木和喬木提供根系生長的空間，因此近年來的喬、灌、草混播后往往很難見到喬木和灌木的生長。基本上都是以草本為建群種組成的植被，只有第2年以后可見少量的紫穗槐、荊條等生長，蓋度（5%）很低。遇到持續干旱，草本及灌木基本處于休眠狀態。

3.4 施工控制

通過對施工現場的調查以及后期養護的調查，發現施工質量對于掛網噴播基質脫落影響很大，除了陡坡的原因外，部分施工隊在施工期間偷工減料，減少粘結劑、復合肥、有機質的用量，主要利用當地的黃土為主，造成遮蓋物去除后第2年大量的基質流失脫落，造成噴播工程的失敗。

4 對掛網噴播技術的改進建議

經過多年對青紅高速涉縣段以及西柏坡高速等處的掛網噴播現場多次調查匯總，建議如下：

（1）坡度太陡（大于70°以上）噴播基質容易脫落應謹慎采用，建議只掛網進行安全防護，同時在底部或臺階部位創造適合的條件種植藤本進行垂直綠化。

（2）建設期一定要嚴格按照基質的配比進行施工，加強對種類組成的種子發芽試驗，研究清楚噴播后各種植物種子的發芽特性以及早期的種內及種間的競爭關系，確定出合適的植物種類及種子比例，力爭達到設計效果。

（3）施工前一定要做好上邊坡的防水排水工程，避免降雨形成徑流沖擊施工作業面。

（4）做好冬季防火工作，建議每年入冬前割除枯草。

（5）設計上注重近期效果與遠期效果相結合，通常采用護面墻、擋土墻、骨架植草或框架植草的組合型防護體系，通過在碎落臺上開挖種植槽栽植爬藤植物對下部實體防護結構進行綠化修飾，2級以上邊坡設置邊坡平臺，種植灌木、小喬木或爬藤植物等，從而形成了坡面綜合防護體系，達到綠化美化的效果。

（6）一般掛網噴播草皮綠化效果為3a左右，如果在下部土壤比較厚的區域種植藤本植物，3a可以鋪滿12m的邊坡。目前常用藤本植物有中國地錦、美國地錦、杠柳、南蛇藤、雞矢藤等，由藤本形成植被后，抑制了雜草的覆蓋，減少了冬季火災隱患，藤本植物的纏繞也加固了邊坡的穩定性。基質脫落后藤本植物進行了覆蓋，建立起以藤本植物為主的植被類型，實現上邊坡的長久綠化景觀。

［1］張婭玲.陜西高速公路生態護坡最優植物配置研究［J］.公路交通科技，2014，（4）.