高速公路巖質(zhì)坡面挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)

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簡介： 在西南地區(qū)，針對(duì)高速公路挖方路塹的巖質(zhì)邊坡，采用挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)進(jìn)行生物防護(hù)，取得了較好的效果。
關(guān)鍵字：高速公路 巖質(zhì)坡面 挖溝掛網(wǎng) 生物防護(hù)工程

1 綜述

　　在高速公路建設(shè)中，挖方路段形成裸露的路塹坡面，既破壞了植被，有損生態(tài)平衡，又極易受風(fēng)雨等的侵蝕，導(dǎo)致水土流失，危及公路的安全。過去常采用漿砌條石或水泥噴漿等構(gòu)造物進(jìn)行護(hù)坡處理，隨著人們環(huán)保及審美意識(shí)的提高，需對(duì)裸露的坡面進(jìn)行綠化處理，以防止坡面的侵蝕和風(fēng)化，恢復(fù)自然植被，在綠化的同時(shí)起到美化的作用，以求達(dá)到“人在車中坐，車在畫中行”的意境?，F(xiàn)土質(zhì)坡面綠化方法已在多條高速公路應(yīng)用并取得很好的效果，但巖質(zhì)坡面綠化效果不太理想。

　　土壤和水分是植物生長的必要條件之一。對(duì)于巖質(zhì)坡面，其硬度大、土壤少甚至無，植物生根、發(fā)育非常困難。因開挖后的巖質(zhì)邊坡大多較陡，在坡面上回填的種植基質(zhì)往往難以固定，即使一時(shí)附著，還會(huì)因降雨、流水及大風(fēng)等遭到流失，使種植基質(zhì)連同生長的植物一起滑落、崩塌。因此，巖質(zhì)邊坡綠化需具備兩個(gè)基本條件：一是坡面上必須有植物能賴以持續(xù)生長的種植基質(zhì)，二是種植基質(zhì)能永久固定在巖面上。

1.1 傳統(tǒng)的巖質(zhì)坡面綠化方法

　　巖質(zhì)坡面?zhèn)鹘y(tǒng)的綠化方法是在坡腳栽植攀緣植物、坡頂栽垂吊植物或在巖面上挖種植槽或魚鱗坑栽植攀緣、垂吊植物及花灌木等實(shí)現(xiàn)綠化。這些方法簡單易行，但施工速度慢，養(yǎng)護(hù)困難，成活率低，重要的是巖面達(dá)到完全覆蓋往往需要很長的時(shí)間。

1.2 挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)

　　挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)是指在坡面上按一定的行距人工開挖楔形溝，在溝內(nèi)回填適宜于草種生長的土壤、養(yǎng)料、土壤改良劑等種植基質(zhì)材料，然后掛三維植被網(wǎng)，再覆蓋基質(zhì)材料噴播植草。

2 設(shè)計(jì)原則

　　選擇植物護(hù)坡方法時(shí)，要充分了解該施工區(qū)域內(nèi)巖質(zhì)邊坡的結(jié)構(gòu)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候條件，選擇經(jīng)濟(jì)性、觀賞性好及施工方便的最佳方法。一般來說，應(yīng)遵循以下原則：

2.1 硬巖邊坡，如花崗巖、閃長巖、中生代砂巖，表面堅(jiān)硬、不易風(fēng)化、龜裂少且穩(wěn)定性好時(shí)，除特殊要求外，一般不考慮采用挖溝植草護(hù)坡方法。

2.2 軟巖邊坡，如巖漿、凝灰?guī)r、頁巖、第3紀(jì)泥巖、粉砂巖等，根據(jù)其是否易風(fēng)化、是否會(huì)砂土化及龜裂的多少可采用挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)。

2.3 易風(fēng)化硬巖如蛇紋巖、粘板巖等開挖后在短時(shí)間內(nèi)風(fēng)化為砂土或沿裂隙分解為細(xì)片的巖石，按軟巖邊坡處理。

3 材料的選擇

3.1 基質(zhì)材料

　　種植基質(zhì)材料主要有土壤、有機(jī)質(zhì)、化肥、保水劑、接合劑、pH緩沖劑、水及草種。

3.1.1 土壤　土壤可因地制宜，選擇就近的沙壤、壤土或黃土。要保持干燥，過篩，去掉粗的顆粒物及雜物。

3.1.2 有機(jī)質(zhì)　常采用的有機(jī)質(zhì)有泥炭土，泥炭土有機(jī)物持水量很高，通氣性良好，其獨(dú)特的輕質(zhì)、持水、透氣和富含有機(jī)質(zhì)特點(diǎn)，可蓄水、保水，防止板結(jié)，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，并保持肥效的持久力。

3.1.3 化學(xué)肥料　加入一定量的緩釋全價(jià)肥有利于植物生長后期肥料的持續(xù)供應(yīng)。

3.1.4 保水劑　巖體面基本上為不透水層面，易反射輻射熱。因此，巖面上植物種子的發(fā)芽和生長對(duì)氣候相當(dāng)敏感，稍一干旱植物凋敗枯萎。此時(shí)加入保水劑是巖面上植物得以正常生長發(fā)育的關(guān)鍵。保水劑可吸收自身數(shù)百倍至數(shù)千倍的水分。這些水分不易被一般物理方法擠排出來，而植物根系卻能吸收貯存在保水劑中的水分。保水劑可將偶爾的降雨迅速而膨脹成凝膠將水分貯存起來，干旱時(shí)便慢慢地釋放給根系。

3.1.5 接合劑與pH緩沖劑　為了避免雨、風(fēng)、雪等因素對(duì)種植基質(zhì)造成侵蝕、沖刷，必須在種植基質(zhì)中加入適量的接合劑，以促使基質(zhì)與巖面粘結(jié)和基質(zhì)硬化。常用的接合劑是普通硅酸鹽水泥。水泥呈堿性，一般來說對(duì)種子的生根、發(fā)芽是有害的，因此其用量必須控制得當(dāng)。摻入水泥的同時(shí)，可加入一定量的堿性中和因子，如磷酸作為緩沖劑以調(diào)節(jié)基質(zhì)pH值。

3.1.6 用水　就近利用，用水量根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.1.7 植物種子選擇及配比　巖體坡面上種植基質(zhì)厚度薄，環(huán)境惡劣，植物除因地制宜，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻姆N類外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的品種。西南地區(qū)適合噴混綠化的草種主要有百喜草、狗牙根、畫眉草、高羊茅、白三葉等。實(shí)際應(yīng)用中多以一種植物為主，多種草籽混播，以便增強(qiáng)適應(yīng)性。

　　為了豐富景觀，可加入一定比例的草花種子，如波斯菊、金雞菊等。由于風(fēng)化巖上常有灌木和喬木自然侵人巖體，還可在噴播時(shí)加入少量銀合歡、丁香、胡枝子等灌木種子。

3.2 輔助材料

3.2.1 三維植被網(wǎng)采用約15mm的三維三層植被網(wǎng)，底網(wǎng)為兩層，網(wǎng)包一層或約18mm的三維四層植被網(wǎng)，其底網(wǎng)為兩層，網(wǎng)包兩層，原材料為聚乙烯，質(zhì)控抗拉強(qiáng)度分別為≥1.6±0.2KN/M，≥2.4±0.4KN/M，單位重量分別為300g/m2和350g/m2，幅度可選定。

3.2.2 U型J型鋼釘，起固定作用，用直徑6mm鋼筋預(yù)制。

3.2.3 無紡布：無紡布作為植物養(yǎng)生網(wǎng)能防止種子和土壤受暴雨沖刷造成流失，也可適當(dāng)遮陰，防止土壤干燥，使種子更容易發(fā)芽，無紡布可選16-20g/m2熱合或熱粘型無紡布。

4 施工工藝

4.1 坡面修整

　　高速公路路塹坡面因山勢(shì)和征地等原因，一般都較陡急，修整前邊坡因暴露風(fēng)化，碎落，形式凹凸不平。在進(jìn)行綠化前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，對(duì)邊坡不平整處進(jìn)行人工修坡，清坡平整度宜控制好，并把坡頂和可視斷面一并修整，保持坡體線條明暢，

4.2 在巖石坡面上人工開挖楔形溝，楔形溝豎向保持直立，橫向設(shè)置5%的倒坡以保證填土的穩(wěn)定，溝間距離為300-400mm。

4.3 回填基質(zhì)材料

　　溝內(nèi)回填富含有機(jī)肥料的基質(zhì)材料，土壤和基材必須事先混合均勻，并保持一定的濕度。適當(dāng)灑水以確保坡面潮濕，再掛三維網(wǎng)并用U形J形釘固定，網(wǎng)上撒細(xì)粒土經(jīng)多次噴水沉降以覆蓋三維網(wǎng)網(wǎng)包。也可采用灌漿法對(duì)三維網(wǎng)灌漿，還可通過噴混機(jī)，將表土均勻噴到三維網(wǎng)上，直到全面覆蓋三維網(wǎng)。

4.4 噴種

　　采用液壓噴播機(jī)，將種子、保水劑、肥料、纖維混合料均勻噴播在坡面上，噴播完成后，視情況可撒少許細(xì)土覆蓋表面。

4.5 覆蓋

　　南方雨水較多，可在噴種后覆蓋無紡布以防止雨水沖刷。并可在干熱季節(jié)適度遮陰，利于種子萌發(fā)。

4.6 養(yǎng)護(hù)

　　噴播后應(yīng)澆水使土壤保持濕潤狀態(tài)。在春天5-10天左右發(fā)芽，一個(gè)月成坪。成坪后進(jìn)入正常養(yǎng)護(hù)。

5 實(shí)例

5.1 成都市繞城高速公路K27+510—K27+120

　　該路段為挖方路段，其母巖為紫色頁巖，2000年開挖成型，巖層穩(wěn)定，坡度較陡，但其表層在風(fēng)、雨浸蝕下，逐步風(fēng)化脫落。2001年7月采用挖溝植草技術(shù)進(jìn)行綠化，至今植物長勢(shì)良好，覆蓋度達(dá)到85%以上。

5.2 成都至南充高速公路K53+401——K53+256

　　該坡面為沙、頁互層，垂直高度達(dá)35m，坡比1:1至1:1.5，2001年3月挖溝植草，經(jīng)過一年四季不同氣候條件的考驗(yàn)，現(xiàn)草層高度15cm，中間間生部分小灌木，植物覆蓋度達(dá)到95%以上。

5.3 重慶至合川高速公路K6+230——460

　　該路段為深挖方地段，邊坡巖質(zhì)為頁、沙互層。巖石表層多破碎物，垂直高度30多米。2001年10月，采用挖溝植草技術(shù)進(jìn)行生物防治，在缺水、少雨，低養(yǎng)護(hù)條件下覆蓋達(dá)到95%以上，所栽草本植物長勢(shì)良好，沒有出現(xiàn)發(fā)黃、枯死現(xiàn)象。