厚层基材喷射法在昌泰高速公路石质边坡绿化中的应用

厚层基材喷射法在昌泰高速公路石质边坡绿化中的应用摘要:岩石边坡绿化是一门新兴的边缘学科，涉及面广。厚层基材喷射绿化法在江西高速公路运用尚属首次，本文结合昌泰高速公路边坡的防护绿化，介绍该种方法的技术组成、护坡原理和施工工艺。关键词:厚层基材喷射法在昌泰高速公路石质边坡绿化中的应用0前言随着人们对环境保护意识的提高，特别是近年来，我国高度认识到生态环境的破坏、日趋严重和频繁的自然灾害带来的灾难。洪涝、旱灾、土地沙漠化、风尘暴、温度效应、水质变化等一切来源于植被减少、森林的破坏，尤其是高速公路的建设对生态系统的破坏有工程规模大、影响不可逆、持续时间长、影响范围大等特点，且由于廊道效应、接近效应、城镇化效益、小气候效应等造成生态环境的影响和破坏，引起了高速公路建设者们的高度重视。其中边坡绿化在整个高速公路生态保护中起着重要的作用。边坡绿化方法主要有钢筋水泥框架法、客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射法等；其中客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、基材喷射法可用于石质边坡的绿化。厚层基材喷射绿化法是边坡绿化的一种重要方法。该方法最初由日本提出，国内最早运用在四川成南高速公路中，在江西尚属首次。该技术由植被生长技术、植被维持技术和植被组合技术三部分组成。它可结合锚杆（或锚索）、防护网（土工网、铁丝网、纤维网，在高陡边坡结合砼或轻钢格子梁、钢绳）、混合植被对岩石边坡进行防护绿化，形成与周围生态环境相协调的永久性生态护坡工程，快速恢复边坡的生态景观。江西赣粤高速公路昌泰段k132+435～k132+800段的边坡由于工期紧，边坡开挖完成后防护工程尚未施工，垂直挑抬片石材料施工难度大。为方便施工同时也为推广运用生态护坡新技术，经业主同意该边坡变更采用厚层基材喷射防护绿化技术。该路段边坡最大高差41.8m，坡面总面积12420m2；表层0-3米为残坡积硬可塑低液限粘土，下为砂岩、含砾砂岩产状267°<35°，岩层走向与路线交角30°,属小角度相交，在边坡左侧形成顺层坡。边坡设计坡比第一级为1:0.75,第二级为1:1,第三级为1:1.25，第四级为1:1。本地区属中亚热带低山丘陵季风气候，冷热差异大，雨量充沛，但是丰而不衡。年平均气温17.6～18.3℃,年最低气温-11.7～-5.2℃，年最高气温40.2～40.9℃，年平均降雨量1458～1577毫米。1设计方案原设计防护类型为A型和D型浆砌片石骨架护坡。A型为人字型骨架，主要适用于稳定的石质边坡，骨架内必须先挂土工网，再在网上回填土，最后喷草籽绿化。D型为叠式拱骨架，主要应用于软石边坡。变更设计方案有以下三种：1、采用铁丝网结合锚杆、植生袋及喷射含草种的有机基材的方法。2、采用高强土工网结合锚杆、喷射有机基材及铺植生带的的防护绿化技术。3、利用椰纤维植被护坡技术进行防护绿化。参建各方结合该段边坡的实际情况，综合考虑施工难度和施工成本，最终选定了第三种变更设计方案。第三种方案与前两种方案比较存在以下几个优势：（1）方案三的施工成本较低，并且使用的基材配方在东南沿海一带应用较成功，在江西地区配比不必进行大的调整。（2）施工工艺较简单，能有效的保证工期。（3）方案一二中采用的粘和济为水泥，而方案三中所采用的粘合剂是一种可降解的线性功能性高分子聚合物。分子量超过1500万，生物稳定性较强，可任意比溶于水，分解物对植物和土壤无害。是通过溶解后利用胶质分子上所带的负电吸附土壤颗粒形成团粒结构来起粘合作用。这样可消除采用水泥碱性对植物生长的影响。下面简单介绍下利用椰纤维植被护坡技术的绿化结构组成、护坡原理以及施工工艺。1.1基材喷播绿化结构组成锚杆锚杆采用φ18的螺纹钢，长锚杆和短锚杆呈梅花型布置，长锚杆长1.5m，短锚杆长0.8m，间距1m。1.1.2防护网防护网采用14#号镀锌铁丝网，制成双扭形式，网洞8cm×8cm，用镀锌绑丝或砼垫块固定铁丝网。根1.1.珠3预有机基材有机绿基材主要成份纽是：活性黏性雕种植土、椰粉鸟砖、玻璃纤维皮、粘合剂和保你水剂。基材喷裤射厚牺度疫10c苦m添，基材中的粘并性红土、椰粉企砖、营养土的殖比例俩为怨8:1:1摆(隐体积饮比数)筐。每方基材中学外加材料含量总：玻璃纤挨维轧0.9k谱g蛾，稻草纤里维歼10k叨g绸，粘合踩剂阀150芝g讲，复合灰肥释10k刃g饰。满1.1.宋4辰椰纤维网在喷拿完基材后铺一掉层椰纤维网。践椰纤维网主要拣作用是前期稳迅定基材，同时般在一段时间后桃其自身可以分斯解成为有机物换，为植被提供摧养分。率1.1.床5嫂草草的培育采黄用液压喷播草茂种，草种选用夸高羊茅、狗牙涉根和百喜草，抄每平方米种子晃用邀量痛30笋g卷，配胳比盏5:3:终2址。同时在坡顶枕处应适当增加靠种子用量，在单坡脚处加入部资分灌木种子，纲以形成立体血绿化衰。袋1.1.呢6陶排水设施平台调内侧与上级坡旗面做虽成败“眉V版”新字型排水沟烦，趣10c碎m赠砂浆抹面；在伪坡面适当位置境设急流槽。个上述中的材料闯配比为本坡面吐的设计配比乞,蚁具体施工应根例据实际情况进劫行调整。收1.雨2物护坡原理彻1.2.尿1丰基材和岩石坡婚面的结合原理范（微1杯）、基材中的梦玻璃纤维在基汁材喷射到坡面密时，其中纤维痒的一头绞在坡执面铁丝网上，撕另一头粘在基句材中；而黏土仓则粘在岩石和菠铁丝网及椰纤伟维网上。础（龟2需）、表层椰纤产维网能有效的渗防止暴雨冲刷养，保证基材和钱种子不被冲刷舌。根据在一般猎土质边坡的测殊试，原来土质肝边坡能抵秆挡拢1.汉0衫米宋/穿秒的水流速度遮，而加一层椰仇纤维网后能抵顷挡的水流速度吧是魂3.私0陪米棕/邻秒。显（霜3否）当铁丝网和猜椰纤维网在基埋材中锈蚀后，催它的连接筋的硬作用消失，但进草本植物的根稼系网已将坡面立上草、基材和赠岩石紧紧相连皆。声1.2.样2府有机基材郊（野1精）、有机基材难具有很强的抗址旱性，并且有虎很强的粘性，培从而保证与岩杀石坡面可以结党合良好，对坡滋面进行防护。攀（润2用）、基材的强作度蹈,祸基质的内聚力罢保证基质的自施身的整体稳定蔬性与铁丝网结往合共同形成一只层牢固的防护霸层凝。值(3衫)腿、基材良好的塘保水、吸水能授力，能为植被授提供前期生长算所需的养分。慎恶锚杆仗和铁丝网长真锚杆铺对坡面有加固具作用，保证坡升面稳定；短撒锚杆丝可认为只起挂细网作用。铁丝迎网提供了一个彻网状结构，对鹿基材的整体稳哥定性和植被浅豆根加筋作用的利发挥起了重要响作用。放1.2.疮4轮植被防长护彩(1掌)职、植被的力学恩效应：植物的删深根锚固作用掉和浅根的加筋添作用绣。很(2灌)奖、植被的水文坡效应：降低坡艰体孔隙水压力努，降雨截流，钓削弱溅蚀，控朗制土颗粒流失左。栗1.2.杆5配椰粉停砖膀勾椰粉砖起保水酸，减少基材的坟单位重量，增痒大基材的内摩拉擦角，从而减赔少坡面基材的旺下滑力，使样绿化皱基材稳定在岩说面上。同时防苹止基材板结，机有利于植物生涂长，在基材中袋是一种疏松剂绞。它也是一种所有机质，降解尊后能缓慢提供叛肥料。惧2测施工工艺突下面结合本边且坡简要介绍椰骆纤维植物护坡些技术的施工方卖案和施工要点疏。亩2.竖1择坡面清伟理反蝶主要是清理片谁石、碎石、污胀淤泥和杂物，陪用红粘土对一银些孔洞进行补渐洞，敲除掉一瞧些凸出的岩石滑，刷清坡面。说若坡面有渗水待严重应先进行幻处理，防止基兽材长期泡水。嗽2.2茎锚杆利施工画名由于长更锚杆滤兼有固定边坡葡和挂网的双重尿作用，因此在宏布置长强锚杆仙时应根据坡面点的具体情况，喜在预先不能清葡除的危石处及纸节理裂隙较发鄙育处应当加密筛长登锚杆盯的数量，而在评坡面平整、岩程体稳定处可用跑短询锚杆繁代替长锋锚杆捆，间距可适当踢调整。成2.烈3财挂铁丝营网佛顶固网时两网连娇接以平衡连接犹为宜，不必重燥叠，用绑丝扎府牢，同时使铁击丝网距坡面货5录～的7c冠m卵。漠2.氧4罗基材喷窗射敲差2.4.洋1孙土料过葵筛斧呀混合基材中粘俩性红土应进行狗过筛，筛网直是径为票1.5c丰m腰，把土壤中杂耍物和石块筛去自，大块土打碎烘过筛。含水量皱不宜过大，一杰般应小认于俘20伞%见，如含水量大纹应进行晾晒，暴具体视喷射机卸要求为宜。芬2.4.矛2奇土和物料的混恨合祥数先将椰粉砖提村前铸1蜓～休2缝天用水浸泡膨唐胀后待用。土酒和物料的配或比应根据土的素粘性，坡面情驰况和采光情况贫等综合考虑进击行调整。混合辱料的拌和可利惠用人工或元机械混拌合。悉如土壤较干，廉可加入适量水俗，拌合后标准里为用手抓混合匆料能成团，松努开掉地能散开姜为度，物料随钻拌随喷，不宜厅放置太久。鼠2.4.颈3吼高压喷基泥材翅夏将混合好的基部材，用干喷机凭喷射到岩石上状，厚度平均肌10c种m障，在铁丝网外顺喷射基质厚度惹保持迁在悬2c练m波～穷3c赔m芹，不可超钓过脂5c勇m权。喷头距岩面仇距离应域有宋1.口5沾米左右垂直喷训射。喷射时水束压要适当，同碰时要根据喷出断的混合料的情免况适当调动水因阀控制水量。胁基材的施工质盯量应通过基材惨的厚度、基材镜的收缩裂缝、耗基材的流失情勺况、基材的粒雁化度、基材的话酸碱度、基材穷的剥离状况进母行综合评价。嚷2.滴5孔液压喷播草种命2.5.蛋1酷草种选纺择画立草种根据本地危区的气候特点伞和植被情况选徐取适合本地区初生长的优质草碑种。本边坡考杀虑掺入了不同虽的、能在不同输季节泛青且根妖系发达、叶茎您低矮的混合草荣种代—烛高羊茅、狗牙留根和百喜草。过草种的用量可漂用下式计算考淋虑：平方米播稼种量县=竿平方米的设计鹰株教数稀/或[推发芽续率棵×居（雅1竟-糟坡度损失率州）珍×方克粒测数作]硬。骡2.5.颗2组挂椰纤维邻网麻垄在基材喷播施浅工完后，将椰溜维网从坡顶往再下铺设，铺设魂时尽量紧贴基我材，铺设时可膨用牌U狗型钉越以捞50c晓m吩间距予以固定缠，个别不平的锯地方可多加固原，对接部分应搬用铁丝折紧。疼2.5.蓄3搞喷补播岔竭利用喷播机将签混合含有草籽丽、粘合剂、肥跨料、保水剂、计绿色颜料、纤靠维素以及松软派的适量有机物姿和水等配制而繁成的粘性浆体邀喷射到边坡上誓。由于喷下的咸草籽有明显的招颜色，所以不烧会遗漏、不重荷复。本边坡每攀平方米用纸浆救100犹g仁，保水握剂什25愈g虏，混合草禾种汁3率0寺～红40问g趋，粘合片剂饭5贺g霞。挂椰纤维网仅和草种喷播两膏种工序可以颠竹倒。挂完椰纤触维网后要进行狠坡顶和平台的凉浆砌片石施工符，将坡顶和平股台部分的铁丝粮网和椰纤维网笑压住。摸2.严6掉覆盖无纺价布谊宰在椰纤维网外朝加盖一层无纺末布（每平方米岭15甩g害）。无纺布能夜起保湿、保温虏及防止种子被价冲刷的作用，迅无纺布覆盖时连应晕用熊U顷型钉固定，注小意不留接缝。伴无纺布覆盖后摇应注意观察种傍子发芽和生长营情况，待草种吗功能叶生长稳炸定后，要及时伪撤除无纺布。梨2.认7旁养护管桨理俗匀养护道5巴0怖天，以喷灌水米为主，经常保思持土壤湿润，煮促进种子发芽影和快速生长覆皆盖。昂3原工程防护与旨绿化激效果木3.1煎绿化局效果苹灰喷射施工完毕童后宜6砍天，混合植物热种子中冷季型乌草种优先发芽喇，随继其他草才种陆续发芽，翅由于采用了混凡合植物种子的繁合理搭配，植蓄物在抗旱和抗侵病虫方面表现蓬出良好的性能喷，适5如0乘天后绿草成坪恼，完全覆盖岩测石坡面，此后轧基本不必人工描养护，可以自牌然生长。菠3.疗2任防护效定果精葬待边坡前期养退护完毕后，植碰物根系已经将黑基材和岩面紧帅紧相连，能抵缸抗暴雨冲刷，遗通车半年多来些，该段边坡未劲发现任何病害荡。择4如经济效益和社倾会效益分析梁从表校1畜可以看出，在杜防护功能同等混条件下，厚层冠基材喷射法与糠其它防护措施翠比较具有造价芝较低、养护费虑用少等优点；疑同时其相对于酷其它防护类型方的社会效益：火如涵养水源，息改善气候，吸贸毒滞尘等更是论无法估量。早经济效益比较并棋广以拾表灯15结语乳5.记1才该段边坡在施漆工完毕后得到运了参建各方的鸽一致认可，收米到了预期的效定果，为推广生席态护坡技术在献江西高速公路芽中的应用起着什重要作用。切5.与2蜂厚层基材喷射想绿化樱技术同时适用酱于混凝土边坡雹，为已建高速绍公路混凝土边针坡拓宽了