客土噴播技術在長江河道岸坡修復中的應用

(南京市長江河道管理處，江蘇 南京 210011)

河道岸坡是對生物棲息環境的人工改造，以往主要采用漿砌石、現澆混凝土等措施進行護坡，這與當前生態環保和可持續發展的理念沖突，河道岸坡生物棲息地因為人工的介入造成了連續性中斷[1]。近年來，長江南京段在堤防防洪能力提升的過程中，部分岸段堤防仍采用混凝土護坡型式。為改善堤防護坡的生態環境，引入客土噴播技術[2]。本文通過分析客土噴播的施工技術特點，結合長江南京段河道岸坡的修復實踐，探索傳統江堤護坡生態改造的途徑[3-4]。

1 長江南京段河道堤防概況

長江南京段上起蘇皖交界，下接鎮江揚州，河道總長約97km，兩岸有29條入江河流，堤線總長276.9km，其中干堤段總長191.67km、港堤總長22.4km、以山代堤段9.42km，另有洲島堤防長約55km。南岸起自江寧區和尚港，經江寧區、雨花臺區、建鄴區、鼓樓區(含原下關)、棲霞區，至棲霞區便民河口，總長約97.72km，北岸起自浦口區駟馬山河口，經浦口區、江北新區、六合區，至六合區小河口，長約93.95km。

2010—2013年，南京市結合濱江風光帶建設對江堤進行了防洪能力提升。其中江寧區全段19km、浦口區駟馬山河至中心河下游段堤防22.9km、江北新區郝家壩至劃子口河段堤防10.2km、六合區全段14.2km。66.3km長的堤防采用土堤型式：堤頂高程在11.7～13.6m之間(吳淞高程，下同)，迎水坡坡比1 ∶3.0，采用現澆混凝土護坡，背水坡坡比1 ∶2.5，采用草皮防護，部分堤段在護坡中間設置平臺放緩。剩余岸段為擋墻結合土堤、防洪墻及路堤結合等型式，迎水坡護坡較少，對河道生態影響較小，可以維持現狀。

2 客土噴播技術簡介

客土噴播技術是將客土、纖維、保水劑、緩釋肥按照一定的比例，混合成培養基質，按配合比融入植物種子，通過設備噴灑播種的技術[5]。

2.1 技術特點

客土噴播技術適用范圍廣泛，對基層的要求不高，無論是土質邊坡還是較緩的石質邊坡[6-7]都能取得良好的效果；混合基質直接為植被提供了生長基礎，復綠速度相對較快，形成的群落也具有更好的穩定性；混合基質性質統一，復綠效果均勻，景觀效果較好；可機械化施工，效率高[8-9]。

2.2 施工工藝

客土噴播的施工工藝簡單清晰，先是工人進場、施工機械和原材料準備，然后進行坡體清理修整和骨架的掛網施工，再配置客土基材混合物并均勻噴播，最后做好科學養護的后續工作，總共六項關鍵步驟，就能達到客土噴播的施工要求。施工工藝流程見圖1。

圖1 客土噴播施工工藝流程

2.3 施工技術要點

2.3.1 掛網

采用網孔規格為5cm×5cm的高鍍鋅棱形鐵絲網，從河道堤防現有護坡的安全穩定性出發，接縫處以1m×1m的間距標準按梅花形布置，掛網施工時采用自上而下放卷，相鄰兩卷鐵絲網(土工網)交接處的重疊達到10cm以上，并用鐵絲進行綁扎固定，與基層的連接用L形鉚釘固定，每平方米不超過5只。網與作業面保持均勻一致的間隙，同時用草繩按一定間隔纏繞在網上，在增加附著力的同時保證了噴播厚度，掛網的目的是使后期噴播的客土基質形成覆蓋原護坡的整體板塊。

2.3.2 噴播基土

為了減少對長江的污染，施工采用按厚度分層、多次噴播的方式，將富含營養物質的泥炭、腐殖土、草纖維、緩釋營養肥料等[10]通過專用的機械攪拌混合后噴播在鐵絲網上，每次噴播厚度為2～8cm。要求噴射厚度為設計厚度的125%，保證水分喪失后基質的厚度仍然滿足要求。

2.3.3 噴播植物種子

根據施工作業面土壤或巖面的特征、本地氣候條件、施工時的季節，選擇生長特性適宜的植物種子，同時添加本地相同地貌的鄉土植被的種子[11]，確保施工后的次生植被在養護生長過程中逐漸與周邊的自然生態相融合，不顯人工雕琢的痕跡；用噴播機將種子與纖維、黏合劑、保水劑、緩釋肥、微生物菌肥等攪拌混勻成噴播泥漿，均勻噴灑在作業面上[12-13]。

2.3.4 養護管理

在雨量較多的時節要保證植物種子生根前免受雨水沖刷，在氣溫較低的寒冷時節要防止植物種子和幼苗受凍傷害，在正常的時節要提供植物種子保溫保濕的生長環境，這些都需要在施工后采用無紡布(或稻草)覆蓋種子，為成型后的作業面遮風擋雨，營造溫度、濕度適宜的環境，促進植物的成長。在無紡布的外圍可用木片進行固定，以防止無紡布被風帶走。

從植物種子出芽到幼苗生長這段時間，要求用淡水養護維持環境濕潤。養護剛開始，堅持每天早晨澆水一次，如果是炎熱的夏季則根據情況增加澆水的次數，用水霧濕潤的效果最好，有條件的考慮安裝霧化噴頭。之后隨著植物的生長逐步減少澆水的次數和間隔，期間結合降水情況靈活調整[14-15]。此外，即使在基質處理時已經混合了長效肥，在植被生長過程中也應根據肥力情況進行補肥，注意是否有病蟲害情況，并在明顯生長不均勻的區域進行補播。

2.3.5 控制參數

掛網噴播用鐵絲網統一采用機編雙扭結單層14號鍍鋅鐵絲網，網目邊長不大于5cm。鉚釘一般長度約15～20cm、直徑1cm左右，應用中根據邊坡實際地質情況進行調整?；幕旌衔镉删G化基材、纖維、植壤土等按一定比例混合而成，其中綠化基材由有機質、土壤結構改良劑等制成，根據實際需要進行標準試驗，選定配合比；植壤土選用工程地原有的地表土或附近農田土粉碎過8mm篩，含水量不大于20%，風干過篩后的植壤土應采取防水措施；纖維秸稈、樹枝等粉碎成10～15mm長，應采取防水措施，含水量不大于20%。基材混合物的配合比為綠化基材 ∶纖維 ∶植壤土=1 ∶2 ∶2(體積比)。

2.3.6 質量控制

在工程管理方面，首先要進行嚴格而詳細的技術交底，使所有施工人員都明確并嚴格遵守施工內容、工藝方法、質量目標以及獎懲評估標準。施工質量控制要素見表1。

表1 客土噴播施工質量控制要素

3 客土噴播技術在長江南京江寧段的應用

本技術的應用段工程位于長江南京段江寧區新洲社區上側堤防迎水面護坡，工程長度為800m(K14+000-K14+800)。本段堤防于2013年完成防洪能力提升，堤防等級2級，堤身為標準土堤斷面，堤頂高程13.25m，堤頂寬度8m，堤頂設6m寬防汛道路，以瀝青路面為主。堤防迎水坡坡比1 ∶3.0，設計洪水位以上0.5m采用草皮護坡，以下采用現澆混凝土護坡，高程9.75m處設置2m寬二級平臺放緩，背水坡坡比1 ∶2.5，采用草皮防護。

本次施工范圍為堤防迎水面混凝土護坡(草皮護坡以下至堤腳)，見圖2藍色線條覆蓋部分。

a.測量放線，框定出掛網的區域，標示出錨桿的孔位，錨桿間距維持在1m以內。

b.采用20cmφ8螺紋鋼做錨桿，錨桿間距1m，采用空壓機打孔錨固，與鐵絲網構成整體對坡面加固，避免局部的崩塌現象，錨桿與鐵絲網的結合處用鐵絲綁扎，局部不平整處要增加錨桿的密度，錨桿固定后要求露出表面5cm左右。

c.混凝土坡面植被需要打好穩固的生長基礎，使用5cm×5cm的鐵絲網格，鐵絲直徑在1.6mm左右，本次施工要求相鄰鐵絲網之間的重疊部分大于15cm，豎向每30cm的距離用鐵絲連接一次，鐵絲網的鋪設要保持超出坡頂處及坡體兩側不小于50cm，否則要采取錨桿加密措施。

圖2 K14+200斷面施工示意圖 (單位：m，吳淞基面)

d.配制綠化基質層，綠化基材由客土、纖維、肥料、保水劑、黏結劑、花草種子等按一定比例通過攪拌機充分攪拌混合而成?；|層分基層和面層，配方見表2。

e.選用專用的客土噴播機，根據試驗情況調整泵送壓力和出風量，均勻地、自上而下地將混合料噴射到坡面，噴射厚度在12～15cm之間。按照配合比例將植物種子混合，均勻地、自上而下地將混合種子噴灑到坡面上，最后以無紡布覆蓋，無紡布相接處用木簽固定，間距在2m以內。現場施工效果見圖3。

表2 綠化基質層配方

圖3 現場施工效果

4 結論與展望

植被+工程措施型的生態護坡型式是水利工程岸坡生態防護發展的必然趨勢，客土噴播技術有效地改善了傳統混凝土護坡生態環境，該技術既實現了岸坡安全穩定和持久使用，又為生物提供了賴以生存的生活環境?？紤]到長江河道汛期水位變化較大，風浪沖刷較強，為有效保護噴播層，建議在植物種子選擇時根據枯水位、常水位、高水位、設計洪水位等不同水位適當分層，綜合考慮美觀及耐淹性能；堤腳位置布置適量塊石抵抗沖刷，同時在汛后進行檢查，適當進行補噴，保障修復效果。