曾有禮
(湖南省電網(wǎng)建設(shè)公司 衡陽市 421002)
南方地區(qū)邊坡工程多采用噴漿(掛網(wǎng))、砌石等方式,與國家建設(shè)綠色環(huán)保工程理念不相適應,政府環(huán)保部門對工程環(huán)評驗收過程中,經(jīng)常提出采用噴漿、砌石等方式對環(huán)境保護有影響,環(huán)評驗收工作一再被動。而南方地區(qū)多屬亞熱帶濕潤季風氣候,具有氣溫高、濕度大、雨量充沛,非常利于植被生長,三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)能抵御強降雨惡劣天氣,營造與周邊環(huán)境自然和諧,體現(xiàn)人文自然和諧特點。該項技術(shù)在湖南省多個變電站項目推行,并取得良好經(jīng)濟社會效應。
三維植被網(wǎng)是以熱塑性樹脂(聚乙烯)為原料,經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞,在結(jié)合點處相互融合,底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)點。
三維植被網(wǎng)是在草皮護坡存在容易遭受強降雨,或常年坡面徑流形成沖溝、引起邊坡表層失穩(wěn)和滑塌等缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它具有以下特點:
(1)固土性能優(yōu)良。三維植被網(wǎng)表面有波浪起伏的網(wǎng)包,對覆蓋于網(wǎng)上的客土、草種等有良好的固定作用,可減少雨水的沖刷性侵蝕。
(2)消能作用明顯。網(wǎng)包層緩沖了雨滴的沖擊能量、減弱了雨滴的濺蝕,使風、水流等在網(wǎng)面表層產(chǎn)生無數(shù)小渦流,減緩了風蝕及流水的沖蝕。
(3)網(wǎng)絡(luò)加筋作用突出,三維植被網(wǎng)的基礎(chǔ)層和網(wǎng)包層網(wǎng)格間的橫豎線交錯編織粘結(jié),對回填客土起著加筋作用,且隨著植草根系的生長,增加邊坡表層的抗沖蝕能力。
(4)保溫功能促進植被生長。在夏季可使植被根部的溫度比外部環(huán)境溫度低(3~5)℃,在冬季則高(3~5)℃,因此三維植被網(wǎng)在一定程度上延長了路基植草護坡施工的時間,并促進植被的成活率和均勻生長。
客土層就是利用流體力學原理把種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、保水劑、草炭土、草纖維、木纖維、表土和水按一定比例混合成較稠的噴漿,通過噴播機直接噴射附著到安裝有塑料網(wǎng)的泥質(zhì)砂巖邊坡上,形成一定厚度的附著土體,即植被混凝土。確定植被混凝土的配方需考慮以下幾個因素:
(1)保證拌合物具有良好的粘性、流動性。
(2)植被混凝土的無側(cè)限抗壓強度不低于 15 kPa,即能經(jīng)受風吹雨打,不脫落。
(3)植被混凝土具有合適的容重及空隙率,即空隙率在 50%~65%,容重在(1.3~1.7)g/cm3,這樣的結(jié)構(gòu)有利于植物生長。
(4)植被混凝土具有良好的植生條件,如水肥供應良好,能保證植物多年的養(yǎng)分供應。
三維植被網(wǎng)噴播植草中護坡植物成功與否,關(guān)鍵要解決兩方面的問題:
(1)基質(zhì)層如何較好地附著和固定在坡面上而不致被雨水沖刷下來;
(2)綠化植物應如何進行優(yōu)化、適宜選取。
選擇護坡植物時,當?shù)赝辽灵L的栽培草優(yōu)于進口的草坪草,本地適宜綠化的野生草優(yōu)于栽培草,即護坡植物應適應當?shù)氐臍夂?,能抵抗不良環(huán)境,根系發(fā)達,生長迅速,短期內(nèi)能達到一定的覆蓋率,有多年生的習性。與土壤骨節(jié)固結(jié)能力強,莖葉茂盛,抗逆性強。植物的配置應遵循以下原則:灌草結(jié)合,這樣可充分利用自然水、光、熱條件,快速建起立體生態(tài)植被,保持坡面綠化的中長期效果,防止草坪退化,延續(xù)和提高水土保持功能;豆科和禾本科植物配置,有利于發(fā)揮種間優(yōu)勢,互惠互利,促進草種的萌發(fā)和茁壯生長。
三維網(wǎng)噴播植草護坡施工工藝按如下步驟進行:
(1)清理坡面,在坡面上鑿出數(shù)條橫向淺溝,其后在修整好的邊坡上打入錨桿,錨桿為Φ8鋼筋,深度為2m和1m兩種,路線方向間距為1.4m,順坡方向間距為(2~3)m,采用 M7.5 號砂漿(設(shè)計配合比∶水泥∶中砂∶水=280∶1700∶280)固定,且錨桿成梅花狀布置。
(2)將三維植被網(wǎng)墊沿坡面自上而下鋪設(shè),并用U形釘使其緊貼坡面。坡頂采用埋壓溝、坡腳三維網(wǎng)埋于填土內(nèi)。兩幅三維植被網(wǎng)之間重疊(10~15)cm。三維植被網(wǎng)周邊應有(5~10)cm的卷邊,并用U形釘壓邊。
(3)具有一定抗拉強度的三維植被網(wǎng)鋪設(shè)后,為了確?;靥钔恋拿軐嵍?,用人工方式分三步自坡頂向下充填土壤和肥料:一是回填干土并拍實,二是噴水沉降(防止“空鼓”現(xiàn)象),三是泥漿回填。
(4)在修整好的路基挖方邊坡面上先置厚(5~7.5)cm土壤,采用液壓泵送式濕噴機(型號YSP-15SR、生產(chǎn)能力15m3/h、泵送壓力8MPa、水平輸送距離350 m、功率46 kW)將拌合均勻的種植基質(zhì)噴射道坡面上并以覆蓋網(wǎng)包為宜。選用性能良好的噴播機和優(yōu)質(zhì)的噴播材料外,要采用合理的噴播工藝,它直接影響噴播施工效率、質(zhì)量和材料消耗,從而影響噴播成本。首先應根據(jù)噴播材料的性能和施工作業(yè)的情況(坡度、土壤等)合理確定水、草種、肥料、木纖維、保水劑、粘合劑、染色劑等的配比數(shù)量;其次是噴播操作者應熟練掌握噴播技術(shù),如根據(jù)噴播距離、坡面情況選用合適的噴嘴;合理選擇噴播方向,防止漏噴和不均勻;利用“手型”控制噴注形態(tài)和噴播位置;盡量接近作業(yè)面進行噴播,這樣更易于保證噴播質(zhì)量和節(jié)省材料。噴播完畢之后,植物依靠基質(zhì)生長發(fā)育,形成典型的植物邊坡防護系統(tǒng)。此種技術(shù)具有防護邊坡、恢復植被的雙重作用。尤其對于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長,之后需及時進行灑水養(yǎng)護轉(zhuǎn)貼。
(5)覆蓋無紡布。一是防止雨水沖刷,阻滯種子在發(fā)芽生根期內(nèi)的移動,二是部分組織水分蒸發(fā),具有保溫保濕作用。注意不露邊口,輕揉操作,保持布面完好。
工藝步驟見圖1~圖4。
圖1 混凝土骨架施工
圖2 培植肥料袋(填充固基,利于植被營養(yǎng)吸收)
圖3 掛網(wǎng)噴漿(種植基質(zhì))
圖4 成型效果
(1)噴播植草施工完畢后,需分前、中、后期對植草進行養(yǎng)護。前期為50天,以噴水為主,且需在上午10:00之前進行,經(jīng)常保持土壤濕潤,以促進種子發(fā)芽、生根和快速生長;中期靠自然雨水養(yǎng)護,若遇干旱每月噴2~3次水;后期養(yǎng)護每月噴2次水,并施追肥,促苗轉(zhuǎn)青,并積極防止病蟲害發(fā)生。
(2)噴播植草施工完畢一周后草種需發(fā)芽,發(fā)芽率達到90%,1個月后,青草覆蓋率達到85%以上,50天之后坡面青草覆蓋率需達到98%,且青草濃密,未出現(xiàn)大雨沖刷及客土層脫落。
三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)在國內(nèi)各行業(yè)實踐當中證明是切實有效的,既經(jīng)濟實惠又可與當?shù)丨h(huán)境相得益彰,相互融合,最大限度地保護了自然環(huán)境。并且隨著施工技術(shù)的進一步熟練和完善,從而有力地確保了施工質(zhì)量和進度,達到了優(yōu)化施工組織,節(jié)約施工成本的雙重效果。該技術(shù)必將會成為未來變電站建設(shè)的優(yōu)先發(fā)展方向。