高速公路巖質(zhì)坡面挖溝掛網(wǎng)噴播植草技術(shù)

簡介： 在西南地區(qū)，針對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)進行生物防護，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，又極易受風雨等的侵蝕，導致水土流失，危及公路的安全。過去常采用漿砌條石或水泥噴漿等構(gòu)造物進行護坡處理，隨著人們環(huán)保及審美意識的提高，需對裸露的坡面進行綠化處理，以防止坡面的侵蝕和風化，恢復自然植被，在綠化的同時起到美化的作用，以求達到“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，即使一時附著，還會因降雨、流水及大風等遭到流失，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現(xiàn)綠化。這些方法簡單易行，但施工速度慢，養(yǎng)護困難，成活率低，重要的是巖面達到完全覆蓋往往需要很長的時間。

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)計原則

　　選擇植物護坡方法時，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?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候條件，選擇經(jīng)濟性、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，表面堅硬、不易風化、龜裂少且穩(wěn)定性好時，除特殊要求外，一般不考慮采用挖溝植草護坡方法。

2.2 軟巖邊坡，如巖漿、凝灰?guī)r、頁巖、第3紀泥巖、粉砂巖等，根據(jù)其是否易風化、是否會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 易風化硬巖如蛇紋巖、粘板巖等開挖后在短時間內(nèi)風化為砂土或沿裂隙分解為細片的巖石，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 有機質(zhì)　常采用的有機質(zhì)有泥炭土，泥炭土有機物持水量很高，通氣性良好，其獨特的輕質(zhì)、持水、透氣和富含有機質(zhì)特點，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 化學肥料　加入一定量的緩釋全價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)芽和生長對氣候相當敏感，稍一干旱植物凋敗枯萎。此時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、雪等因素對種植基質(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，一般來說對種子的生根、發(fā)芽是有害的，因此其用量必須控制得當。摻入水泥的同時，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?shù)貧夂虻姆N類外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強的品種。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。實際應(yīng)用中多以一種植物為主，多種草籽混播，以便增強適應(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。由于風化巖上常有灌木和喬木自然侵人巖體，還可在噴播時加入少量銀合歡、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和征地等原因，一般都較陡急，修整前邊坡因暴露風化，碎落，形式凹凸不平。在進行綠化前應(yīng)按設(shè)計要求，對邊坡不平整處進行人工修坡，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。也可采用灌漿法對三維網(wǎng)灌漿，還可通過噴混機，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，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

　　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，一個月成坪。成坪后進入正常養(yǎng)護。

5 實例

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、雨浸蝕下，逐步風化脫落。2001年7月采用挖溝植草技術(shù)進行綠化，至今植物長勢良好，覆蓋度達到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，現(xiàn)草層高度15cm，中間間生部分小灌木，植物覆蓋度達到95%以上。

5.3 重慶至合川高速公路K6+230——460