噴播植草生態護坡技術在市政景觀工程中的應用

秦 新 朝

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 611130)

0 引 言

近年來，國民經濟的快速發展有力地推動了鐵路、公路、水利水電、市政工程等基礎設施建設。在工程建設過程中，出現了大量的邊坡。邊坡的防護一般都采用混凝土擋墻、漿砌片石等方式，或者采用錨桿掛鋼筋網噴射混凝土的方式進行護面。這雖能保持邊坡穩定，但同時也帶來比較嚴重的環境問題，比如灰色污染、生態失衡等[2]。隨著社會的進步，國家對環境建設越來越重視，綠色建設、節能建設深入人心。因此，噴播植草(新興的且能有效防護裸露坡面的生態護坡技術)應運而生。

1 工程概況

該噴播植草生態護坡工程位于宜賓市江安縣天堂湖市政景觀工程環湖道路和環湖自行車道K0+0.000～K1+840.000 m處，其目的是保證道路的邊坡穩定和邊坡與環境的協調統一。根據邊坡開挖結果顯示：環湖道路覆蓋層約1～2 m厚，其下為弱風化砂巖與頁巖互層，覆蓋層開挖坡比為1∶1，基巖開挖坡比為1∶0.5～1∶0.3，邊坡高度5～20 m。若邊坡高度大于10 m，需設置一層過渡平臺，邊坡巖層整體緩傾向坡內，裂隙不發育，邊坡整體穩定性較好。但由于母巖抗風化能力較弱，因此，在邊坡開挖完成后需及時用噴播植草進行覆蓋，以防止巖體進一步風化。環湖自行車道邊坡大部分為土質邊坡，局部為巖質邊坡，坡比1∶1。

2 施工工藝和施工方法

噴播植草生態護坡工程的施工工藝:截水溝開挖和噴護→坡面清理和整理→鍍鋅鐵絲網和錨釘的鋪設安裝→噴播植草混合料制備→噴播植草施工→覆蓋無紡布或遮陰網→養護。

2.1 截水溝開挖和噴護

截水溝應在邊坡開挖前按照設計要求進行開挖，為了避免對邊坡的擾動，應采用人工開挖。首先由人工開挖出深50 cm/底寬30 cm/上口寬70 cm的溝槽，待修整平順土壁，溝底坡度利于排水后，噴5 cm厚M10水泥沙漿護壁。在坡面溝槽水流匯集處設置急流槽，急流槽與截水溝平順連接，流水順急流槽排入環湖道路邊溝后，再通過箱涵排入天堂湖，對于過渡平臺也應按照設計要求做好防排水措施。

2.2 坡面清理和整理

邊坡按照設計要求開挖完成后，需做好邊坡開口線與截水溝之間過渡部位的處理。對于坡面明顯存在的危巖和松散體進行撬除；對于表面較為光滑的硬質巖石坡面進行鑿毛處理，以便于噴播植草混合料與巖面的結合。

2.3 鍍鋅鐵絲網和錨釘的鋪設安裝

2.3.1 鐵絲網鋪設

鋪設14#鍍鋅鐵絲網(網目5 cm×5 cm)。網片從截水溝處由上至下鋪設，鐵絲網鋪設要張緊，搭接長度應小于5 cm，所有網片之間用18#鐵絲綁扎牢固，在錨釘接觸處也一并綁扎牢固。用墊塊支撐使網片距坡面保持5～7 cm的距離，在坡底也應保證有20 cm的鍍鋅鐵絲網埋置于碎落臺平臺填土中。

2.3.2 錨釘安裝

采用風鉆或電鉆在垂直于坡面或者稍向上傾5～10°處進行鉆孔，孔深達50 cm時，再擊入錨釘。錨釘采用直徑Φ16螺紋三級鋼，錨釘長度60 cm，外露10 cm，錨釘間距1 m×1 m。坡體頂部為加強穩定，需進行加密加長處理。坡體部分巖石風化嚴重處，需視情況對錨釘進行加長，以錨釘擊入坡體后牢固穩定為準。

2.3.3 嚴格檢查

錨釘和鍍鋅鐵絲網的連接工作完成后，要嚴格檢查鍍鋅鐵絲網與錨釘連接的牢固性，以確保鐵絲網與坡面形成牢固的整體。

2.4 噴播植草混合料制備

2.4.1 對原材料的要求

栽植土：由邊坡開挖的中等風化的頁巖采用機械粉碎形成，不建議采用地表土壤風干粉碎形成，要求含泥量不超過15%，最大粒徑不應大于2 mm，含水量不超過10%。水泥：采用P·O 42.5普通硅酸鹽水泥。添加劑[2]：添加劑能中和因硅酸鹽水泥添加帶來的堿性，調節混合料PH值(PH值不得大于8)，降低水泥水化熱；增加混合料空隙率和透氣性；使混合料不易產生龜裂；同時提供土壤微生物和有機菌，有利于混合料的活化；且添加劑中含有緩釋肥和保水劑，能保證植物生長所需的水和其他營養物質的來源。水：不得含油、堿、鹽和其他有害植物生長的物質，最好采用自來水。草種選擇：按照因地制宜合理搭配的原則，采取冷季型草與暖季型草混合、前期護坡效果和后期效果搭配、草灌木結合的措施。根據天堂湖市景觀工程環湖道路環境條件，種子選用高羊茅、早熟禾、狗牙根、多花木蘭、黃花決明、紫花苜蓿和車桑子七種。

2.4.2 噴播植草混合料配合比

草混合料配合比見表1、表2。

表1 噴播植草混合料基層配合比

2.4.3 噴播植草混合料的拌制

噴播植草混合料由栽植土、水泥、有機質、添加劑混合而成。現場實際施工配合比可進行微調并應經現場試驗確定，在保證噴層性能指標的前提下，盡量減小水泥和水的用量。拌制混合料的稱量允許偏差，偏差值應符合該范圍：水泥和添加劑±2%；種植土±3%。混合料攪拌采用容量400 L的強制式攪拌機拌料，攪拌時間不得少于1.5 min。

2.5 植草混合料的噴射種植

表2 噴播植草混合料面層配合比

噴植采用PZ-6混凝土噴射機，分基層和表層分別進行，噴播由12 m3的空壓機進行送風，采用干拌法施工，從坡面自上至下分段分層進行噴護[3]。每次噴護單寬4～5 m，高度3～4 m，噴射順序為先基層后表層，噴射作業完成或因故中斷噴射作業時，應將噴射機和輸料管內的積料消除干凈[4]。

2.5.1 基層噴植

噴植前先埋設控制噴射厚度的標志，然后用水對坡面進行噴淋，使坡面保持濕潤狀態，以促使噴射植草混合料與坡面連接緊密，然后開始進行試噴，根據噴護結果適當調整水灰比，再進行噴護施工。基層的噴護厚度為7 cm。噴射作業時，應先送風、后開機、再給料[5]。噴射結束時應待噴射料噴完后，再關風。基層噴射混合料可一次噴至設計厚度，噴射過程中，噴嘴距坡面的距離應控制在0.6～0.8 m之間，且需垂直于坡面，最大傾斜角度不能超過5°；噴射中，噴射頭處的水壓不能小于0.15 MPa。噴射采用自上而下的方法進行，先噴凹陷部分，再噴凸出部分，噴射移動可采用“之”字形或螺旋形前進。

2.5.2 表層噴植

基層施工結束4～8 h以內進行表層噴植，一般不小于4 h。表層的噴護厚度為3 cm，表層噴護之前再在坡面上噴一次透水，以保證基層和表層混合料的粘接，然后近距離實施噴播，以保證草籽播撒的均勻性。噴播采用自上而下的方式進行，單塊寬度按4～5 m進行控制，表層噴播完成后應及時覆蓋無紡布(夏天覆蓋遮陰網)保水養護。

2.5.3 草種的預處理[2]

對于某些發芽較難、或者養護條件困難的情況，如果草種直接混入基材，發芽極其困難。因此，可以對草種發芽進行預處理。為提高其發芽率，應采用化學藥物催芽的方法預處理。具體方法為：配置0. 5%的氫氧化鈉溶液，將草種放到已配置好的溶液中浸泡24 h，浸泡過程中經常用木棍拌和，撈出草種后用清水沖洗干凈，然后再用清水浸泡6～8 h，撈出略微曬干后即可將其拌入噴射漿液中。

2.6 覆蓋無紡布或遮陰網

噴播植草混合料噴播完成后及時覆蓋無紡布或遮陰網，無紡布選用14 g/m2的丙綸長絲無紡布，主要起到防雨水沖刷和保溫、保濕、隔熱、防曬、透氣、通風等作用。無紡布與坡面的距離控制在0.1～0.3 m，接頭處須縫合搭接15 cm，采用竹筷插入穩固。無紡布與遮陰網應順坡鋪設，嚴禁橫坡鋪設。

2.7 成活養護

養護工作在噴射植草混合料混凝土終凝后進行。養護期間應隨時注意植被生長和天氣情況，需做必要的加水濕潤和養份追加。原則上每個月使用復合肥料施肥一次，6個月后植被的覆蓋率應達到95%以上[4]。前期養護的主要工具是水車高壓噴霧器，后期的養護依靠建好的自動噴灌系統。在養護過程中，要注意控制好噴頭與坡面的距離和移動速度，保證無高壓射流水沖擊坡面形成徑流，沖走基材及草種。前期養護每天早晚各噴一次，以后逐漸減少。根據經驗，噴射施工完成后一個月時間內能基本形成穩定的坡面植被，因此，前期養護持續時間為50 d左右。每天灑水兩次，早晚各一次，夏季灑水應在上午10點以前完成，避免在強烈陽光下進行灑水養護。冬季養護時間應在上午10點以后開始。在高溫干旱季節，每天應增加1～2次養護，使土壤保持濕潤即可。

3 施工期和養護期質量安全的控制要點

(1)首先應做好施工方案技術交底工作，內容包括作業標準、施工規范及驗收標準、工程質量要求、施工工藝流程、施工操作要點以及出現緊急情況下的救援措施等，并留存記錄。

(2)原材料及混合料在存放、運輸、拌制及噴射過程中，需嚴防雨淋以及雜草、大塊石等雜物混入。

(3)在施工前對噴射面進行仔細檢查，并做好以下工作：安設工作平臺；埋設控制噴播植草混合料噴射厚度的標志；對施工機械設備，風水管線和電線進行全面檢查和試運行；檢查安全繩、安全帶、安全穩固樁的牢固和可靠程度。

(4)施工過程中應安排專人全程值守安全穩固樁，定時檢查安全繩、安全帶、安全穩固樁的牢固和可靠程度；噴射機作業應嚴格執行噴射機操作規程[4]，連續向噴射機供料，保持噴射機工作風壓穩定；嚴禁邊坡上下同時作業；嚴禁在大風和雨天進行噴播植草作業。

(5)噴播植草混合料施工時候的氣溫不得低于15℃，植草混合料的PH值要控制在5.6～8之間[6]，以利于植物生長，施工現場要配足PH測試紙，以準確掌握實際的基材酸堿情況。

4 施工中存在的一些問題和建議

天堂湖市政景觀工程環湖道路邊坡噴播植草生態護坡工程，存在的主要問題就是混合料的配合比。配合比中水泥用量增加在一定程度上會增加混合料的強度，但同時也增加了混合料的水化熱和堿性，對植物生長不利。建議在今后類似工程施工中，選用強度較高的生態混凝土，因為生態混凝土對邊坡的防護能力能大大增強，但成本較高。

5 結 語

天堂湖市政景觀工程環湖道路邊坡噴播植草生態護坡工程施工周期約兩個月，施工時段選擇春末夏初適宜植草的季節，施工開始進行半個月以后，剛開始噴播施工的坡面種子已經開始發芽成長。全部完工后一個月左右，整個坡面基本已被綠植覆蓋。相比于傳統的混凝土框格梁、菱形骨架內種植草皮支護，噴播植草生態護坡具有投入小、成本低、技術要求低、方便操作、施工速度快等顯著優點，且噴播植草與周圍優美的生態環境完美融于一體，實現了人與自然的和諧相處，取得了良好的社會效益和經濟效益。