馬洪鋒
(鄭州弘銳工程技術(shù)咨詢有限公司 河南 鄭州 450002)
近年來人們對環(huán)境保護意識日益提高,我國也高度認識到生態(tài)環(huán)境的破壞、 日趨嚴重和頻繁的自然災(zāi)害帶來的災(zāi)難。 洪澇、旱災(zāi)、滑坡、土地沙漠化、風(fēng)塵暴、溫度效應(yīng)、水質(zhì)變化等一切來源于植被減少、森林的破壞,尤其是公路帶狀工程的建設(shè)對生態(tài)系統(tǒng)的破壞有工程規(guī)模大、 影響不可逆、持續(xù)時間長、影響范圍大等特點,引起了公路建設(shè)者們的高度重視。 其中邊坡綠化在整個公路生態(tài)環(huán)境保護中起著重要的作用。 邊坡綠化方法主要有客土植生帶綠化法、纖維綠化法、框格客土綠化法、厚層基材噴射法等。
下面簡單介紹下利用厚層基材噴射法植被護坡技術(shù)的綠化結(jié)構(gòu)組成、護坡原理以及施工工藝。
1.1.1 錨桿采用Φ8~10cmA3 鋼,砂漿型錨桿,砂漿配合比為水泥:砂=1:1,水灰比為0.45;非砂漿型錨桿,桿尾彎折8cm,錨固于鐵絲網(wǎng);桿頭制成尖頭。 水泥使用標號不低于425 號的硅酸鹽水泥,且注漿須飽滿。 錨桿采用正四邊形布置。
1.1.2 鐵絲網(wǎng)采用12~16# 鍍鋅鐵絲, 網(wǎng)孔為50mm×50mm。網(wǎng)與網(wǎng)之間采用平行對接法, 網(wǎng)間搭接寬度≥5cm, 并間隔30cm 用鐵絲扎緊,網(wǎng)之間的縫隙采用鐵絲扎牢。 掛網(wǎng)應(yīng)在錨桿可受力后進行,網(wǎng)必須張拉緊。
1.1.3 基材原料由有機物、肥料、粘合劑、保水劑、石灰混合土壤等材料組成,具體配合比須根據(jù)巖體堅實度、巖體類型、氣候狀況和原料質(zhì)量進行組配。
1.1.4 在噴完基材后鋪一層椰纖維網(wǎng)。 椰纖維網(wǎng)主要作用是前期穩(wěn)定基材,同時在一段時間后其自身可以分解成為有機物,為植被提供養(yǎng)分。
1.1.5 草的培育采用液壓噴播草種,草種選用百慕達、百喜草、畫眉草、波斯菊、大金雞菊等,每平方米種子用量30g。 同時在坡頂處應(yīng)適當(dāng)增加種子用量,在坡腳處加入部分灌木種子,以形成立體綠化。
1.1.6 排水設(shè)施平臺內(nèi)側(cè)與上級坡面做成矩形型排水溝,10cm 砂漿抹面;在坡面適當(dāng)位置設(shè)急流槽。
上述中的材料配比為本坡面的設(shè)計配比,具體施工應(yīng)根據(jù)實際情況進行調(diào)整。
1.2.1 基材和巖石坡面的結(jié)合原理:(1)基材中的玻璃纖維在基材噴射到坡面時,其中纖維的一頭絞在坡面鐵絲網(wǎng)上,另一頭粘在基材中;而黏土則粘在巖石和鐵絲網(wǎng)及椰纖維網(wǎng)上。(2)表層椰纖維網(wǎng)能有效的防止暴雨沖刷, 保證基材和種子不被沖刷。(3)當(dāng)鐵絲網(wǎng)和椰纖維網(wǎng)在基材中銹蝕后,它的連接筋的作用消失,但草本植物的根系網(wǎng)已將坡面上草、基材和巖石緊緊相連。
1.2.2 有機基材:(1)有機基材具有很強的抗旱性,并且有很強的粘性,從而保證與巖石坡面可以結(jié)合良好,對坡面進行防護。(2)基材的強度,基質(zhì)的內(nèi)聚力保證基質(zhì)的自身的整體穩(wěn)定性與鐵絲網(wǎng)結(jié)合共同形成一層牢固的防護層。 (3)基材良好的保水、吸水能力,能為植被提供前期生長所需的養(yǎng)分。
1.2.3 錨桿和鐵絲網(wǎng)對坡面有加固作用,保證坡面穩(wěn)定。 鐵絲網(wǎng)提供了一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),對基材的整體穩(wěn)定性和植被淺根加筋作用的發(fā)揮起了重要作用。
1.2.4 植被防護:(1)植被的力學(xué)效應(yīng):植物的深根錨固作用和淺根的加筋作用。 (2)植被的水文效應(yīng):降低坡體孔隙水壓力,降雨截流,削弱濺蝕,控制土顆粒流失。
1.2.5 椰粉磚:椰粉磚起保水,減少基材的單位重量,增大基材的內(nèi)摩擦角,從而減少坡面基材的下滑力,使綠化基材穩(wěn)定在巖面上。 同時防止基材板結(jié),有利于植物生長,在基材中是一種疏松劑。 它也是一種有機質(zhì),降解后能緩慢提供肥料。
下面結(jié)合本邊坡簡要介紹椰纖維植物護坡技術(shù)的施工方案和施工要點。
主要是清理片石、碎石、污淤泥和雜物,用粘土對一些孔洞進行補洞,敲除掉一些凸出的巖石,刷清坡面。 若坡面有滲水嚴重應(yīng)先進行處理,防止基材長期泡水。
由于錨桿兼有固定邊坡和掛網(wǎng)的雙重作用,因此在布置錨桿時應(yīng)根據(jù)坡面的具體情況,在預(yù)先不能清除的危石處及節(jié)理裂隙較發(fā)育處應(yīng)當(dāng)加密錨桿的數(shù)量, 而在坡面平整、巖體穩(wěn)定處間距可適當(dāng)調(diào)整。
固網(wǎng)時兩網(wǎng)連接以平衡連接為宜,不必重疊,用綁絲扎牢,同時使鐵絲網(wǎng)距坡面5~7cm。
2.4.1 土料過篩。 混合基材中粘性紅土應(yīng)進行過篩,篩網(wǎng)直徑為1.5cm,把土壤中雜物和石塊篩去,大塊土打碎過篩。 含水量不宜過大,一般應(yīng)小于20%,如含水量大應(yīng)進行晾曬,具體視噴射機要求為宜。
2.4.2 土和物料的混合。 先將椰粉磚提前1~2 天用水浸泡膨脹后待用。 土和物料的配比應(yīng)根據(jù)土的粘性,坡面情況和采光情況等綜合考慮進行調(diào)整。 混合料的拌和可利用人工或機械混拌合。 如土壤較干,可加入適量水,拌合后標準為用手抓混合料能成團,松開掉地能散開為度,物料隨拌隨噴,不宜放置太久。
2.4.3 高壓噴基材。 將混合好的基材,用干噴機噴射到巖石上, 厚度平均10cm, 在鐵絲網(wǎng)外噴射基質(zhì)厚度保持在2cm~3cm,不可超過5cm。 噴頭距巖面距離應(yīng)有1.5 米左右垂直噴射。 噴射時水壓要適當(dāng),同時要根據(jù)噴出的混合料的情況適當(dāng)調(diào)動水閥控制水量。 基材的施工質(zhì)量應(yīng)通過基材的厚度、基材的收縮裂縫、基材的流失情況、基材的?;取⒒牡乃釅A度、基材的剝離狀況進行綜合評價。
2.5.1 草種根據(jù)本地區(qū)的氣候特點和植被情況選取適合本地區(qū)生長的優(yōu)質(zhì)草種。 采用暖季性為主的草種組合,可采用百慕達、百喜草、畫眉草、波斯菊、大金雞菊等。
2.5.2 在基材噴播施工完后, 將椰維網(wǎng)從坡頂往下鋪設(shè),鋪設(shè)時盡量緊貼基材, 鋪設(shè)時可用U 型釘以50cm 間距予以固定, 個別不平的地方可多加固, 對接部分應(yīng)用鐵絲折緊。
2.5.3 噴播。 利用噴播機將混合含有草籽、粘合劑、肥料、保水劑、綠色顏料、纖維素以及松軟的適量有機物和水等配制而成的粘性漿體噴射到邊坡上。 由于噴下的草籽有明顯的顏色,所以不會遺漏、不重復(fù)。 本邊坡每平方米用紙漿100g,保水劑25g,混合草種30~40g,粘合劑5g。 掛椰纖維網(wǎng)和草種噴播兩種工序可以顛倒。 掛完椰纖維網(wǎng)后要進行坡頂和平臺的漿砌片石施工, 將坡頂和平臺部分的鐵絲網(wǎng)和椰纖維網(wǎng)壓住。
在椰纖維網(wǎng)外加蓋一層無紡布(每平方米15g)。 無紡布能起保濕、保溫及防止種子被沖刷的作用,無紡布覆蓋時應(yīng)用U 型釘固定,不留接縫。 無紡布覆蓋后應(yīng)觀察種子發(fā)芽和生長情況,待草種功能葉生長穩(wěn)定后,要及時撤除無紡布。
養(yǎng)護60 天,以噴灌水為主,經(jīng)常保持土壤濕潤,促進種子發(fā)芽和快速生長覆蓋。
待邊坡前期養(yǎng)護完畢后,植物根系已經(jīng)將基材和巖面緊緊相連,能抵抗暴雨沖刷,通車半年多來,該段邊坡未發(fā)現(xiàn)任何病害。
噴射施工完畢后6 天,混合植物種子中冷季型草種優(yōu)先發(fā)芽,隨繼其他草種陸續(xù)發(fā)芽,由于采用了混合植物種子的合理搭配, 植物在抗旱和抗病蟲方面表現(xiàn)出良好的性能,60天后綠草成坪,完全覆蓋巖石坡面,此后基本不必人工養(yǎng)護,可以自然生長。
4.1 厚層基材噴射綠化技術(shù)同時適用于混凝土邊坡,為公路混凝土邊坡拓寬了綠化手段。
4.2 基材防護綠化技術(shù)成功的關(guān)鍵是基材的配方,因此其配方有待進一步研發(fā),以便更有利于植物的長期生長。
[1]中國巖土錨固工程協(xié)會.巖土錨固新技術(shù)[M].
[2]GB50330-2002 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].
[3]JTJT006-98 公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范[S].
[4]舒翔,等.生態(tài)工程在高速公路巖石邊坡防護工程中的運用[J].公路,2001(7).
[5]金嵐.環(huán)境生態(tài)學(xué)[M].