三維植被網植草防護在南平市公路邊坡養護中的應用

■孟延藝

(南平市公路局，南平 353000)

1 概述

我市大部分的國省干線公路路塹邊坡坡率陡， 且無防護措施， 邊坡裸露、 掛白等現象隨處可見， 經長期日曬雨淋，部分坡面被雨水沖刷，出現虧坡、垮塌、堵塞邊溝等現象， 不僅影響行車安全， 而且與周邊生態景觀不協調。根據 《福建省 “美麗交通生態公路”創建標準化指南》、創建 “暢、安、舒、美”的公路交通環境要求， 我局近年來對國省干線公路路塹邊坡進行生態治理。

我市專養公路路塹邊坡多為坡率介于1∶0.5～1∶0.75的土質邊坡或土夾石邊坡， 受雨水沖刷影響大， 采用三維植被網植草防護技術可有效減少雨水沖刷的危害，提高了邊坡的整體和局部穩定性， 有利于邊坡植被的生長，同時工程造價也較低。

2 三維植被網防護的原理和作用

2.1 三維植被網防護的概念

三維植被網防護是指利用活性植物并結合三維植被網，在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統，通過植物的生長對邊坡進行穩固的一門技術。

2.2 三維植被網的護坡原理

由于三維網的存在， 植物的龐大根系與三維網的網筋連接在一起，形成一個板塊結構(相當于邊坡表層土壤加筋)， 從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度，限制在沖蝕情況下引起的 “逐漸破壞” (侵蝕作用會對單株植物直接造成破壞，隨時間推移，受損面積加大)現象的擴展，最終限制邊坡淺表層滑動。

2.3 三維植被網護坡的作用

三維植被網護坡技術綜合了土工網和植物護坡的優點， 起到了復合護坡的作用。 邊坡的植被成坪后能抵抗雨水對坡面的沖刷， 由于土工網的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發， 增加入滲量有良好的作用。

3 三維植被網植草防護施工要點

3.1 植物的選擇

選配植物時， 需根據各地路線所在地的氣候、 地質情況， 綜合考慮種子發芽率、 發芽速度、 苗木生長速度、邊坡的巖性和坡率， 植物的自然群落結構； 充分考慮植物在群落中的生態位特征， 從空間、 時間和資源生態位上的分異來合理選配植物種類， 使所選擇植物生態位盡量錯開， 從而避免物種間的直接競爭。

參考南平林業職業技術學院、 南平市林業局、 農業局等部門經驗， 結合我市氣候及邊坡土壤環境， 草種選用狗芽根、百喜草、豬屎豆、木豆、大翼豆、高山茅等作為生態邊坡防護的植物，效果較好。

(1)低海拔、溫暖濕潤氣候的路段邊坡草種選用喜溫暖濕潤氣候、 對土壤要求不嚴的耐旱、 耐瘠品種，如狗芽根、豬屎豆、大翼豆。

(2)高山區、低溫、霜凍期長的路段邊坡草種選用耐寒、耐瘠薄、適應性強的品種，如木豆、百喜草、高山茅。

(3)為增強觀賞性，對臨近或過村鎮路段邊坡草種增加野菊、金雞菊、蛇目菊、鳳仙花。

3.2 三維植被網規格及性能參數

我市邊坡三維植被網植草防護采用三維網EM3(規格2m×12mm，寬度×厚度)，具體參數詳見表1。

表1 三維植被網規格及性能參數

3.3 施工工藝

(1)工藝流程：坡面整理→掛網→固定→噴射培養基→噴播種子層→覆蓋無紡布→養護管理。

(2)施工方法

①坡面整理。坡面上浮土、松土及雜物，予以清理干凈，平整后坡面高差不超過5cm，使其有利于培養基和坡面的緊密結合；邊坡坡率視邊坡高度、土質和相鄰邊坡穩定性等情況確定，減少大開挖、征占林地。按照坡面縱向間距0.2m 開挖3～5cm 深平行溝， 保證縱向1m 間距內不少于4 條。

②根據現場地形、坡面排水、地下水等情況，設置截水溝、平臺邊溝、流水槽等排水設施，減少雨水對坡面草坪的沖刷。

③為保證種子的發芽率，種子在播種前要進行必要處治。施工過程中一般對種子采取浸種的處治方法，具體見表2。

表2 種子浸種方法一覽表

④三維植被網掛網和固定。掛網和固定同時進行，邊掛邊固定。三維網在坡頂處延伸埋置截水溝內或延伸100cm 埋入土內， 然后沿坡面自上而下鋪設， 緊貼坡面，無皺褶、懸空現象，相鄰網間搭接寬度15cm； 在坡頂、三維網搭接處采用U 型釘固定， 坡面固定間距100cm， 坡頂固定間距50cm；U 型釘采用φ8 鋼筋制作。詳見圖1。

圖1 三維植被網施工大樣圖

⑤噴射培養基。將機械攪拌后的培養基，用高壓噴射到三維網內，噴播平均厚度為5～7cm。噴頭噴射時距坡面距離應有1.5m 左右。

培養基由種植土、有機質、肥料等按10∶2∶8 的比例摻和而成。根據南平地區的實際情況，種植土選用粘性紅壤(黃壤)，有機質選取鋸木屑，肥料由復合肥、有機肥如牛糞、雞糞等組成(復合肥和有機肥的比例為1∶4)。其中有機質可以起到疏松土壤、保持水分的作用，增加種植層氧氣的含量。

種植土運到現場應先過篩，去除石塊以及較大的顆粒；拌合時將各種物料按配比在現場進行拌合，然后用將拌合好的物料倒入濕噴機的攪拌罐中，加入10%的水后機械混攪拌至少5min。

⑥液壓噴播種子層。將混合種子、肥料、保水劑和水等按一定比例配制成的粘性漿體，利用裝有空氣壓縮機的噴播機組，通過高壓，直接噴送至邊坡上。噴下的種子泥漿應當具有良好的附著力及明顯的顏色， 不遺漏、不重復且均勻。

⑦無紡布覆蓋。噴播后當天應及時覆蓋無紡布，從上到下平整覆蓋，坡頂延伸30cm 用土壓?。粌煞嘟盈B加10cm，然后用竹筷或8#鐵線做成的 “U”型釘進行固定， 固定間距100cm。 待草長到5～6cm 或2～3 片葉時，揭去無紡布。無紡布撤下后，應組織人員及時收集，不得遺落在現場。

3.4 前期養護注意事項

(1)編制前期養護組織措施，落實人員、水源及工器具。

(2)由于噴射后表面抗沖刷能力較差，用水車養護時要注意控制好噴頭與坡面的距離、 出水量和移動速度。用高壓噴霧器使養護水成霧狀均勻地濕潤坡面。

(3) 養護時間及次數。 種子前期養護一般為45d，發芽期15d 濕潤深度控制在2cm 左右， 幼苗期依據植物根系的發展逐漸加大到5cm 以上， 要控制不在基材混合物內形成 “壤中流”。前期養護時間為每天養護兩次， 早晚各一次， 早晨養護時間應在10 時以前完成，下午養護應在16 時以后開始，避免在強烈的陽光下進行噴水養護，以免造成生理性缺水和誘發病蟲害。在高溫干旱季節， 種子幼芽及幼苗由于地面高溫容易被受傷，每天應增加1～2 次養護， 每次濕潤1～2 cm。 中期靠自然雨水養護， 每月噴水2 次， 并追施肥， 促苗轉青， 交付驗收。 在整個養護期中， 應注意病蟲害的防治。

3.5 施工注意事項

(1)噴播注意事項

①施工路段要做好安全警示， 注意過往車輛和行人。

②設備必須按正規要求操作，噴播車上設備的周邊扶攔必須裝好。

③在噴播施工中車輛時速不能超過8km/h。

(2)坡面施工注意事項

①施工前必須設立安全區域，每一道工序必須配帶好安全措施； 有一個專門的安全員檢查每一個安全工具。

②坡面清理及三維網掛網和固定施工，必須沿坡面自上而下進行施工。

圖2 邊坡治理前原貌

圖3 實施后效果圖

③坡面上施工人員必須在施工時成一橫線，不得錯亂施工。

④安全帶必須按安全操作穿戴好。

⑤三維植被網鋪設前要進行檢測，經檢測合格后方可使用。 有扯裂、 老化、 變形的三維植被網均不得使用。鋪設完畢后，盡快噴射培養基，避免長時間暴露，以防老化和破損。

4 工程實例及實施效果

省道202 線政和段K124+600～K124+730， 該段邊坡在工程建設時未對坡面進行生態防護，2012 年交付我局管養，坡面經雨水沖刷，右側邊坡出現虧坡，左側邊坡出現塌坍現象。 該段邊坡最高約14m， 為土質邊坡，坡率在1∶0.35～1∶0.81 間，邊坡總體穩定。2014 年9月至11 月對其邊坡進行生態治理。治理方案：邊坡按1∶0.75 坡率刷坡， 左側邊坡采用三維植被網種草+C15水泥混凝土護面墻防護、 右側邊坡采用三維植被網種草(坡高超高8m 設置2m 平臺)， 本段位于政和高山區，草種選用木豆、百喜草、高山茅等。

項目實施后， 從現場情況看邊坡植被覆蓋率高達95%，植被在生長后期總體呈良好態勢，在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節的根系，有效抑制雨水對坡面的侵蝕，從而提高邊坡的穩定性和抗沖刷能力；而且草種配置合理，充分發揮各自優勢，形成物種多樣性，有利改善整體功能，而且種植后植物能夠與周圍環境、植物融為一體，形成和諧景觀。

5 結束語

三維植被網種草防護結合了三維網和植被防護的功能，顯著提高了邊坡的整體穩定性，還有利于邊坡植被的生長，綠化效果良好，同時工程造價也較低，因此，在我市普通公路邊坡生態防護治理中有很大的應用空間。

[1]福建省“美麗交通生態公路”創建標準化指南.

[2]福建省高速公路邊坡生態恢復施工標準化指南.

[3]安保昭.坡面綠化施工法.北京：人民交通出版社.

[4]楊永兵，施斌.邊坡治理中的植物固坡法.上海地，2001.