高陡巖質邊坡噴混植生技術研究

許 超

中鐵十七局第一工程有限公司

正文：

一、研究的背景與意義

⑴研究的背景

該礦坑山體所屬地貌單元為丘陵及丘間谷地，為人工采石場，坡體地形陡峭。根據現場調繪，采石場巖體主要由花崗巖及閃長巖組成，節理裂隙整體發育，局部存在不利結構面，巖體自穩定性較差，易形成崩塌、錯落等現象。噴混植生前，需清理坡面危石，再進行加固防護；以及坡體陡峭，應考慮如何使得噴混基材與巖面連接緊密，防止雨水沖刷。

礦區范圍內地表水系不發達，在山體坡腳處，由于采石留下的采坑，可積天然降水；地下水類型主要為花崗巖基巖裂隙水，隨季節變化大，礦山礦體開采采坑底板標高以上未見地下水露出。礦區透水性、富水性較弱，差異變化大，主要接受大氣降水補給。因此，在噴混植生中，如何確保噴混植生基材能夠吸收足夠多的天然降水，以供植物種子發育、生長；以及在噴混后，如何養護，能夠讓基材的中的草子發芽，穩定生長。

⑵研究的意義

近些年來，噴混植生技術作為近些年的邊坡加固綠化技術，被廣泛的應用，特別是在高陡巖質邊坡的防護工程中。它是依靠植物在基材上生長發育，植物與山體形成一個統一的整體，形成的護坡體系，從而達到加固與綠化山體的作用，取代了傳統的邊坡錨固、片石防護等技術。傳統的邊坡加固技術只是將山體加固，但是噴混植生技術是在人工加固的基礎上，利于了植物自然生長所起到的加固作用，還改善了環境。

二、施工工藝的原理及方法

噴混植生技術的施工流程有10個步驟，以下將一一闡述：第一步，是將坡面的危石處理平整；第二步，是掛鍍鋅鐵絲網片；第三步，是錨桿鉆孔；第四步，是注漿，然后固定錨桿；第五步，是錨桿固定網片；第六步，是設置排水孔；第七步，是根據既定比例混合攪拌基材；第八步，是噴射混合基材；第九步，是鋪設無紡布；第十步，是噴水養護。

⑴危石清理：其主要的任務是清理坡面的不穩定石塊，將凹凸不平的地方大致整平，能夠讓種植基材分布均勻，對于坡面不好清理且穩定性稍差的石塊進行預應力錨索或錨桿注漿加固，使其穩定。

⑵錨桿、掛網：在坡面鋪設鍍鋅鐵絲網，有兩個目的：一，對高陡巖石邊坡的加固；二，使得種植基材與巖石表面的石塊形成一個統一的整體。

⑶基材噴播：各種種植基材按照一定的比例混合后，通過空氣壓縮機，使得種植基材在大氣壓的作用下，能夠均勻的噴灑在巖石表面，除此之外，為了使得基材保持濕潤，需要使用其他專用設備在基材噴灑口加水。基材是后續植物生長的關鍵，所以在噴播過程中，應該隨時檢查其厚度。

⑷噴播植物種子：采用液壓技術完成坡面噴播草灌種子，草灌種子配方為：狼牙根、波斯菊、車桑子、雙莢槐、銀合歡、木豆等，噴播灌木種子密度為25-30g/m2，噴播后及時用無紡布對坡面進行覆蓋，并經常澆水，以保持土壤濕潤，待灌木出苗后揭開無紡布。

三、施工工藝的難點及解決措施

1 種植基材

植物種植基材的原料主要有種植土、有機質、肥料、保水劑、土壤防蝕劑、改良劑、粘合劑、混合草灌種子、團粒劑、穩定劑、pH緩解劑和水等。植物基材是提供植物生長的基質，并與植物共同作用，封閉坡面，防治坡面被侵蝕。

（1）種植土：對于種植土的選擇，可以遵循以下幾點，首先，可以就近選擇粘土、黃土或者沙土，但這些土壤往往有一個缺點，就是土壤肥力不足，因此，為了緩解土壤的缺點，需要采用其他肥沃的土壤，與就近采集的土壤按照1:1的比例加以混合。其次，選擇的土壤要保證干凈，沒有其他雜質，土壤應當較為干燥，并且篩去粗大的顆粒，防止噴播的時候堵塞。

（2）有機質：有機質的作用主要有兩點，一是使得土壤肥沃，二是增加土壤的透氣性，比較常用的有鋸木屑、谷殼和腐葉土等。還有一種東北泥碳性能比較好，它具有吸收水量高，通氣好，且質量輕，可蓄水保水，防止土壤板結，使土壤保持肥力等優點，所以在巖質噴混植生有機質的選擇中，東北泥炭是很好的選擇。

（3）肥料：肥料的選擇一般有兩種：一種是有機肥，主要有家畜糞等，但是要經過發酵才能使用，防止在植物的生長過程中產生病害。第二種就是化學肥料，一般情況采用復合肥。

（4）保水劑：在噴混植生技術中，植物良好的生長發育，必須依靠水分，所以，保水劑是很關鍵的原料。它是沒有有害物質的高分子化合物，吸水狀態下體積可增加成百上千倍，切不易被其他的物理方法排出，但是植物的根系可以有效的吸收。這就體現了保水劑在高陡巖石邊坡噴混植生技術中的關鍵作用。噴混植生在巖石表面的厚度應控制在10cm左右，比一般的土層厚度薄[1]。

根據實踐經驗，巖石表面的保水劑一般選擇吸水倍率較低，但是要有良好的重復吸水性能。

（5）粘合劑：在高陡巖石邊坡中，噴混植生技術必須考慮的一個問題就是防止風雨對種植基材的沖刷，侵蝕，所以，粘合劑是高陡巖質邊坡噴混植生不可少的基材原料。常用的粘合劑有普通硅酸鹽水泥。

普通硅酸鹽水泥呈堿性，加入到種植土中，無疑改變了土壤的酸堿度和物理機能，對植物的生長有嚴重的影響，所以水泥的用量必須合理，既能保證基材結構的穩定，還不能較大的改變土壤的理化性質、肥力及微生物環境。在加入普通硅酸鹽水泥的基礎上，還應該加入pH緩沖劑，使得呈堿性的基材變為中性，適合植物的生長[2]。另外，植物的自然生長也會調節土壤的酸堿度，使其有一定的降幅。種植基材配比如下表所示。

2 植生基材層應該滿足下列條件：

（1）與坡面連接緊密并且自身穩定，不易被雨水沖刷。

（2）適合植物生長發育，因此植生基材中必須有粘結劑、肥料、種植土、保水劑。

（3）基材的配比是噴混植生的關鍵，良好的基材配比既有一定的強度來保護坡面的穩定，還能防止雨水的對坡面基材的沖刷，還要有一定的空隙和肥力來保證植物的生長。還應考慮基材混合物的厚度同邊坡類型、年平均降水量、邊坡坡度有關。一般為5～10cm[3]。種植基材配比如下表所示。

3 草種的配置及分層噴播技術

在草種的配置中，應該考慮建立植物生長的穩定體系。在高陡巖質邊坡中，由于只有10cm左右的種植基材，草系植物根系淺，且只分布與噴混植生基材層，對邊坡的惡劣環境難以適應，生物群落單一、不穩定，在幾年之后就會出現退化現象[4]。所以在草本群落中加入灌木，灌木根系較深，能夠形成穩定的植物循環生態體系，解決了單一的植物生態群落，且灌木根系發達，能在很大程度上限制由于山體不穩定、暴雨等因素引起的山體滑坡和垮塌。

種植基材配比表

4 養護

所選植物雖然適應性強,但仍然是“三分種,七分養”，因此應特別重視養護[5]。根據植物生長情況，進行補植、澆水、施肥、除蟲、直至植被生長穩定。噴播后應及時掛無紡布，每天澆水來保證土壤的濕度，待草子發芽長出后取掉無紡布，養護期間應及時觀察種植土的水肥情況，水分主要看根系土壤的濕潤程度。

總結

噴混植生技術是近些年快速發展起來的一種邊坡加固綠化技術，它的好處是顯而易見的，秉承了習近平總書記“綠水青山，就是金山銀山”的思想。使人們生活在更加綠色健康的環境之中。它改變了傳統的山坡加固方法，既起到了加固山體的作用，又改善了人類生活的惡劣環境。