高速公路邊坡綠化施工技術(shù)研究

李楠

（河北保津高速公路有限公司，河北 保定 071000）

1 引言

一般情況下，耕作層在邊坡開挖后會有所剝離，導(dǎo)致植物難以在土層結(jié)構(gòu)中生長[1]。此外，植物難以在巖質(zhì)邊坡中生長，即使巖質(zhì)邊坡在風(fēng)化作用下出現(xiàn)土壤母質(zhì)，也會因為土壤母質(zhì)中缺乏營養(yǎng)成分而難以滿足植物生長需要[2]。綜合上述分析可知，在開展邊坡綠化時應(yīng)先確保其有符合植物生長的土壤條件，即應(yīng)先改進貧瘠的土壤表面或在其上部添加人工基質(zhì)。當(dāng)前有較多的邊坡綠化方法，且多是基于解決植物生長種植基質(zhì)的角度入手，如植被網(wǎng)法、液力噴播技術(shù)等，但每段邊坡的綠化工藝應(yīng)按照自身條件進行選擇[3]。

2 工程概況

某高速公路處于山地丘陵地段，邊坡開挖高度在10 m以上的臺階有15個，其中，最高邊坡坡面面積約為670 m2。為使植被破壞面積有所減少，確保該高速公路有一致的生態(tài)和諧風(fēng)格，部分邊坡坡度在1∶0.75以上。為確保坡面穩(wěn)定性，錨固施工采用固定框架的方法，坡面直接采用植生袋綠化處理。

從現(xiàn)場調(diào)研情況可知，該高速公路邊坡綠化防護技術(shù)主要存在以下問題。

2.1 石質(zhì)邊坡難以快速修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)

該高速公路石質(zhì)邊坡較多，且該類邊坡坡度較大，缺乏植物生長條件，坡上缺乏土壤和水分，在雨季來臨時，對于綠化植被而言，雨水有較大的沖刷作用。當(dāng)前，主要通過噴混植生技術(shù)進行巖石邊坡的綠化，但該施工技術(shù)耗時較長，缺乏經(jīng)濟性，因此，在施工時只能從基質(zhì)配比和黏結(jié)劑兩個方面對該技術(shù)進行優(yōu)化。

2.2 坡面難以生長灌木

為使邊坡綠化有更好的效果，在邊坡綠化時灌木植物是新的一種選擇。但灌木生長速度較慢，難以符合邊坡快速綠化的需要，且草本植物生長速度較快，在基質(zhì)缺乏營養(yǎng)以及水分的邊坡上，灌木的生長會遭到草本植物的抑制，因此，灌木難以在邊坡坡面處生長。

2.3 基材嚴重脫落

在該高速公路中，一部分開挖后的邊坡巖面較為光滑，有較大的綠化難度，在綠化時只能通過客土噴播的方式進行施工。因難以準(zhǔn)確把握客土密度和強度，且降雨時有較大的沖刷作用，因此，在部分邊坡坡面出現(xiàn)了嚴重的基材脫落情況。邊坡客土噴播施工如圖1所示。

圖1 邊坡客土噴播施工

3 邊坡綠化工藝的優(yōu)化

3.1 厚層基材技術(shù)優(yōu)化

3.1.1 基質(zhì)配比優(yōu)化

基材是噴播技術(shù)的重要內(nèi)容，一般情況下，降低基材密度和提高噴播厚度是主要的優(yōu)化途徑[4]。當(dāng)前，在厚層基材施工技術(shù)中，主要通過將進口泥炭和東北泥炭加入基材中使基材密度得以減小，以此供給植物必要的養(yǎng)分，但無論是進口泥炭還是東北泥炭，二者均資源有限，且運輸距離較長，需要較高的成本。若可選擇替換的材料使上述兩種泥炭的用量得以減少，且具有基本相同的作用，那么將使草坪退化和快速成坪的問題從基質(zhì)層面得到解決。

基于室內(nèi)試驗和現(xiàn)有資料可以發(fā)現(xiàn)，進口泥炭可由城市污水處理廠中的污泥替換。當(dāng)前，該高速公路所處地區(qū)有較多的污水處理廠，每天產(chǎn)生的污泥產(chǎn)量可較好地代替泥炭。對城市污泥進行分析檢測可知，其中含有較多的微生物和有機質(zhì)，可滿足植物生長需要。充分利用城市污泥，使其代替泥炭，不僅可以使泥炭用量有所減少，并且有助于城市污水廠消耗產(chǎn)物。

因為污泥密度較大，若東北泥炭可以全部由污泥取代，會使基材坡面噴播厚度有所增加。為確保坡面基材厚度，基材中添加15%的污泥，將進口泥炭的含量由35%降低到15%。基材配比如表1所示。

表1 基材配比

3.1.2 厚層基材技術(shù)施工流程

整理坡面，及時將碎石清理完，確保邊坡坡面的完整性，避免不平整坡面出現(xiàn)基材脫落或坍塌等情況。進行鍍鋅鐵絲網(wǎng)的鋪設(shè)，確保其與地面貼近。檢查基材和種子，具體包括草種催芽情況等，以確保其在噴播之后可以較快地發(fā)芽[5]。混合料噴播完后，考慮到該高速公路所處區(qū)域雨水較多，為避免雨水對草種的沖刷作用，需加蓋無紡布，以確保保溫和保濕效果，使草種更好地進行生根發(fā)芽。未降雨時，通過高壓噴霧劑對坡面進行濕潤，各綠化草坪應(yīng)連續(xù)進行45 d的養(yǎng)護，并定期進行廣譜藥劑的噴灑，以避免病蟲害。

按照優(yōu)化方案，將活性污泥添加到綠化材料中以取代泥炭，使綠化成本約降低了15%，且從綠化質(zhì)量檢驗評定時，草坪約有96%的覆蓋率，綜合評分98，基質(zhì)配比可有效符合噴薄要求，如圖2所示。

圖2 邊坡噴播綠化效果圖

3.2 植生袋技術(shù)優(yōu)化

先在施工路段堆放土包袋，并使其平齊于框架結(jié)構(gòu)。在堆放完土包袋之后，結(jié)合實際需要在土包袋上進行液力噴播。該優(yōu)化方式相比于植生袋而言，能夠使植物獲得更多的陽光和水分。在優(yōu)化植生袋技術(shù)后，冬季也可進行施工，使施工進度大大加快，并且在初春季節(jié)進行大面積播種，可以讓植物的生長時間更長，使其越夏能力大大提高[6]。

3.3 巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

在該高速公路的巖質(zhì)邊坡中主要有兩種類型，分別是半巖質(zhì)和全巖質(zhì)邊坡。其中，半巖質(zhì)邊坡主要為變質(zhì)纖枚巖強風(fēng)化巖，有土壤夾雜其中，且坡度較低，主要以厚層基材和客土噴播技術(shù)進行綠化施工。全巖質(zhì)邊坡主要為變質(zhì)花崗巖半風(fēng)化巖，有較大的開挖難度，且若通過厚層基材和客土噴播進行綠化施工，會因為陡坡和較高的坡面光滑度而使混合料難以在坡面附著且有較差的穩(wěn)定性。從實際上看，結(jié)合全巖質(zhì)邊坡自穩(wěn)性能進行考慮，決定使用部分綠化的施工方法，原因在于邊坡穩(wěn)定是全巖質(zhì)邊坡的首要前提，綠化是其次，且部分綠化也可較好地美化周圍環(huán)境。

3.3.1 半巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

確保坡面平整，避免坡面基材因鍍鋅鐵絲網(wǎng)不平整而出現(xiàn)脫落等，鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)時應(yīng)與坡面盡量貼合，對于有突出巖石的地方，應(yīng)將鐵絲網(wǎng)剪掉再鋪設(shè)。結(jié)合該項目特點及地質(zhì)條件，決定在斜坡上設(shè)置狗牙根以及結(jié)縷草。基材所用配比為：48%的普通黏土、30%的有機營養(yǎng)土、20%的土壤改良材料、1%的朵含量復(fù)合肥、0.3‰的微生物菌劑。

3.3.2 全巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

該高速公路含有部分全巖質(zhì)風(fēng)化巖高邊坡，從實際調(diào)研上看，綜合考慮實際情況和設(shè)計原則，決定使用掛網(wǎng)噴播植草毯、全灌木噴播等生態(tài)防護技術(shù)，以使其具有多樣化的景觀類型。喬木和灌木相結(jié)合的種植方式可以有效防沖刷且耐旱。從安全性的角度考慮，決定對部分巖面進行清潔，以消除安全隱患。種植狗牙草的地區(qū)，一方面可以起到保障巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定的作用，另一方面也有布局綠化的效果[7]。

3.4 灌木栽植技術(shù)優(yōu)化

3.4.1 優(yōu)化思路

在該項目中，使用的是全灌木噴播和移栽灌木苗株的方式栽植灌木。在全灌木噴播技術(shù)的優(yōu)化中，主要從草種配比入手。在強化風(fēng)巖邊坡進行施工時，所用的草種配合比如表2所示。

表2 設(shè)計草種配比

灌木苗株移栽時主要從灌木種類、移栽時間和密度的角度入手進行優(yōu)化。因移栽的主要是灌木苗株，草本和豆科植物不會對灌木生長造成影響，灌木在草本和豆科植物退化時即可獨立發(fā)揮效果。但當(dāng)前的邊坡移栽技術(shù)尚不成熟，一般多是在1∶1坡度以上的邊坡中移栽灌木。在本項目中，結(jié)合地質(zhì)條件進行考慮，移栽的灌木僅有較小的冠幅，前期主要通過草本和豆科植物的噴播來實現(xiàn)覆蓋。

3.4.2 框架結(jié)構(gòu)邊坡

移栽和噴播順序是框架結(jié)構(gòu)邊坡移栽灌木的首要問題。若先進行移栽，在噴播時需要先避開灌木苗株，導(dǎo)致噴播有較大的難度，且效果也有所減弱；若先噴播再移栽，則會導(dǎo)致灌木苗株在移栽時對基材造成損害。從該高速公路的氣候條件上看，決定先噴播冷季型草種子基材，再在明年1~2月進行移栽施工。原因在于植株在1月、2月時仍保持在休眠狀態(tài)，生長代謝較慢，可以有效避開夏季移栽時出現(xiàn)的高溫蒸騰作用，且移栽后有較為適宜的溫度條件，能夠有效提升植株活力，有利于提高其成活率。在灌木植株苗木移栽時，噴播植物已經(jīng)生長了一段時間，可以產(chǎn)生一定的防護效果，可避免施工時破壞坡面，若移栽會破壞噴播材料，也可及時補充噴播。

4 結(jié)語

1）針對厚層基材噴播技術(shù)的不足，針對性地提出采用污泥替代泥炭的方法，結(jié)果顯示，該方法可以較好地保證植物的生長，且可以使基材強度有所提高，避免基材在后期出現(xiàn)脫落等情況。

2）基于土包袋綠化的施工技術(shù)，針對性地提出土包袋結(jié)合液力噴播的方法，充分利用了液力噴播的高效性，有效縮短了施工工期和難度，取得了良好效果。

3）通過基質(zhì)優(yōu)化的方式處理半巖質(zhì)邊坡的綠化，通過局部綠化的方式處理全巖質(zhì)邊坡，使巖質(zhì)邊坡的綠化問題得到有效解決。

4）通過全灌木噴播以及灌木苗株移栽的方式優(yōu)化灌木栽植技術(shù)，從草種配比上對全灌木噴播技術(shù)進行優(yōu)化，從工序上對移栽灌木苗株進行優(yōu)化。