喷射厚层种植基材绿化技术的应用——以勉宁高速公路高边坡为例

1、喷射厚层种植基材绿化技术的应用以勉宁高速公路高边坡为例陕西林业科技2005.(2):2527ShaanxiForestScienceandTechnology喷射厚层种植基材绿化技术的应用以勉宁高速公路高边坡为例田涛,辛转霞,毛荣.,张书琴.(1.陕西省公路局苗圃710068;2.西北农林科技大晕林学院,陕西杨凌712100;3.镇安县城乡建设规划管理站,陕西镇安711500)摘要:喷射厚层种植基材绿化技术是运用专用设备将含有植物种子的有机种植基材喷射到坡面,使坡面迅速恢复自然植被的一种边坡生态治理技术.该技术在治理边坡风化剥落方面,具有非常显着效果关键词:喷射厚层种植基材;绿化技术;边坡生态

2、治理中图分类号:$731.8文献标识码:A文章编号:10012117(2005)020025.03l概述性如表表1绿化基材主要成艚量喷射厚层种植基材绿化是运用机械将含有植物种子的有机基材喷射到坡面上,使坡面达到迅速恢复自然植被的一种新型护坡技术.其核心是种植基材的配方,它是由有机质,速效肥,长效肥,粘结剂,保水剂,稳定剂等按一定比例组成,不同的地质环境,气候条件及周围植被环境配方比例不同.与其他路堑岩质边坡绿化方法相比,喷射厚层种植基材绿化技术具有施工工艺简便,绿化效果好的特点,对于坡率大于1:0.5的岩质边坡优势尤为明显.2喷射厚层种植基材绿化技术2.1喷射厚层基材绿化技术的适用范围适用于整

3、体稳定,仅有发育块石坠落或风化剥落等不良地质现象,不存在滑坡和崩塌等大型边坡失稳体的各类岩石及各种岩体结构组成的边坡.2.2基本构成绿化基材,复合材料网或铁丝网,锚杆,植壤土,纤维及植物种子等.绿化基材主要起到促进植物生长和改良土壤的作用.2.3绿化基材主要成份及抗侵蚀性2.3.1主要成份绿化基材主要成份及抗侵蚀检验项目检验结果总养分(N+P:【)+K:()含量/腐植酸禽量/有机质含量/水分含量/pH值细度(通过5n'lITI筛)/6.52O.333.435.57.5972.3.2抗侵蚀性降雨侵蚀实验表明:在喷射后12h雨强150mm/h时,基质的流失量为600g/rn,而喷射后2个月

4、雨强150mm/h时,基质的累积流失量为10g/m.随着基质含水量的增加,基质的内聚力减小,当基质的含水量为1O1.5%1O5.6%时,基质的内聚力减小为21.34kPa,内磨擦角的变化不大.然而,即使是基质的含水量为1o1.5%1uj.6,基质的内聚力仍可以保证基质自身的整体稳定性.下面就以勉宁高速公路高边坡为例进行说明.3工程概况勉宁高速公路位于陕西南部山区境内勉县至宁强段,连接1O8国道,为陕西进入四川的重要通道.边坡已经过挂网喷射砼进行处理,但施工完毕后,坡面植被不能生长,经物理风化和化学作用,收稿日期:2005一Ol一12作者简介:田涛(1966一),男,陕西霸桥人.工程师,主要从事

5、园林绿化设计及施:方面的工作.陕舀林业科技锚喷面严重变形,形成黑色坡面,与周围良好的植被环境形成鲜明的对比.本路段边坡坡率均大于1:0.5.有的甚至超过1:0.2,坡高近3Om,主要出露地层为寒武系(G)的千枚岩和灰岩,表层为第四系全新统残坡积Q碎石十,l山体破碎.层问硬构造结构而发育,风化较强烈,呈簿层状碎裂结构,为斜向坡,边坡稳定性较差,以崩塌为主.针对这种情况,陕西省公路局勉宁项目办与陕西省公路局西安苗圃科技人员研究后决定首先对部分已锚喷过的隧道口坡面采用厚层基材喷播绿化技术进行绿化,然后进行推广.施T前后对l匕如同1.图l施工前后对比4技术要求4.1施工方法(1)清理坡面并按坡体岩性和

6、结构状况在砼面上打一定比例的透气孔;(2)安装锚杆,间距为1m,梅状布置,深度5Ocm;(3)安装机编镀锌铁丝网并保证网与坡面有一定的距离,在坡顶,网应伸出坡顶点50cm,并固定牢固,坡脚有2Ocm的铁丝网置于平台;(4)专用喷射机将含有绿化基材,植壤土,纤维,植物种子和水按一定比例配合的混合物喷于坡面,喷射厚度为10cm;(5)喷射完成后,覆盖土工膜,并按时养护直至成坪.4.2施工的技术要求4.2.1锚杆施工执行锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB500862001)主要有以下技术要求.(1)钻锚杆孔前,应根据设计要求和围岩情况,定出孔位,做出标记.(2)锚杆原材料型号,规格,品种,以及锚杆各部

7、件质量和技术性能,锚杆孔位,孔径,孔深及布置形式应符合设计要求.(3)孔内积水和岩粉要冲洗干净.(4)水泥砂浆宜采用中细砂,粒径不应大于2.5mm,使用前应过筛.并且,应拌和均匀,随拌随用.一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入.(5)注浆时注浆管应插入至距孔底5OlOOmm,随砂浆注入缓慢匀速拔出;杆体插入后,若孔口无砂浆溢出,应及时补注.(6)杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95,杆体安装后不得随意敲击.4.2.2挂网(1)网与岩壁的间距宜为3Omm左右;(2)网与锚杆或其他锚定装置联贯牢固.4.2.3绿化基材选择与喷射绿化基材的选择与喷射要根据本地的气候条件来进行.(1)陕

8、南地区雨量充沛,气候温暖湿润,年均气温14.3C.年最高气温38.3(,年最低气温一10.0C,相对湿度79,平均湿度72,年平均降雨量852.6mm,降雨集中至施工期的79月.因此选用基材首先必须具有抗雨水冲刷性能,以保证在植被生长成型前不被雨水冲失;其次,必须保证喷射基材混合物团粒结构的形成,具有团粒结构的土壤,能够协调水,肥,气,热等肥力冈素,是植物生长最适宦的土壤结构;其三,必须保涛等喷射厚层种植材绿化技术的应用一以勉宁高速公路高边坡为例?27?证植物所须养分的长期有效性.在坡面形成健康稳定的植被群落前不会出现养分耗尽现象.(2)植被种子选择以草灌结合,草种以先锋型,暖季型,冷季型为主

9、,如多年生黑麦草,狗牙根,苇状羊茅,早熟禾等,以达到迅速恢复绿色坡面,起到在本地野草入侵更替前稳定基材混合物的作用.并能保持四季长绿的效果.灌木种子选择适宜当地生长的紫穗槐,胡枝子等,这对形成长期健康稳定的植被护坡型坡面起着关键作用.(3)喷射种植基材与喷射砼原理基本相同,由于基材与砼的粘着度不同,一般情况下,喷头至岩壁之间的距离,基材喷射应小于砼喷射.开始喷射时要进行试喷,以便调整好喷头与岩面的最佳距离和最佳喷射角度,不同的岩石和不同坡度的边坡,其喷射距离和角度也不一样.岩石硬度愈小喷头距岩面的距离愈近,角度愈垂直岩面,反之亦然;边坡坡度愈缓,喷头距岩面的距离愈近,角度愈垂直岩面,反之亦然.

10、4.2.4养护喷射施工后的前期养护是植物种子能否均匀发芽和健康成长的主要环节,当喷射的基材终凝后,开始每天要进行雾状喷水;在基材内植物出苗后(1周左右),可在水中加入适量肥料,喷水时问逐渐放宽,直至植物覆盖坡面,植物根系与岩面连接一体.5工程验收与评价本工程施工历时1个月,到2003年7月完工后1月内植被完全覆盖坡面.8月经过连续近1个多月的雨水冲刷,除小部分表层剥落外,坡面植被未受影响,达到了预期的效果,经陕西省公路局勉宁高速公路项目办组织有关专家和单位验收,评为具突出特点的优良工程.6结论(1)在结构设计中,必须保证坡顶及分级坡面平台的排水措施,用于防止雨水与平台积水严重冲刷坡面.因此,在厚层基材喷播绿化前,应在坡顶修建排水沟引走积水,以缓解流水对坡面的冲刷.(2)陕南地区79月是多雨季节,高温高湿的环境致使植物病虫害频繁发生,因此一方面应预防暴雨冲刷,另一方面还应抓住暴雨间隙时问,喷洒广普抗菌农药和杀虫剂,直至健康植被形成.(3)喷射厚层种植基材绿化技术是边坡防护(治理)方法之一,它不仅仅限于上述治理条件(范围),还可以与其它边坡治理措施和方案相结合或组合,使治理方案外沿,形成对各类边坡深部,浅表和环境的综合治理.(4)喷射厚层种植基材绿化技术是边坡生态治理技术的一种,是随着