章浩明,鄭永吉
(1.富陽(yáng)開發(fā)區(qū)集團(tuán),杭州311400;2.中慶建設(shè)有限責(zé)任公司浙江分公司,杭州310000)
隨著我國(guó)各類基礎(chǔ)設(shè)施和城市開發(fā)建設(shè)的力度不斷加大,在各種工程建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)了大量不同類型的邊坡。同時(shí),國(guó)家為了有效控制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境,針對(duì)各類廢棄礦山提出的綜合生態(tài)整治項(xiàng)目中也涉及許多邊坡生態(tài)處理工作。在以往的邊坡處理中通常采用混凝土擋墻、漿砌片石等方式,或者采用錨桿掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式進(jìn)行護(hù)坡。但上述防護(hù)措施不僅工程投入較多,而且其景觀性和生態(tài)性指標(biāo)也有所欠缺。因此,噴播植草生態(tài)護(hù)坡技術(shù)作為兼具生態(tài)防護(hù)和景觀綠化等功能的護(hù)坡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
噴播植草生態(tài)護(hù)坡即將植物種子、黏合劑、保水劑、纖維、種植土等材料均勻攪拌成半流質(zhì)狀后,利用液壓泵將半流質(zhì)狀混合物噴播到待修復(fù)的邊坡上,從而在其表面形成一道均勻的覆蓋層。
由于噴播植草生態(tài)護(hù)坡施工過(guò)程中機(jī)械化水平較高,從而使其具有施工速度快、施工質(zhì)量可控性較強(qiáng)等特點(diǎn)。同時(shí),該技術(shù)能夠通過(guò)調(diào)節(jié)噴播基材中各類組成材料的配比度提升技術(shù)的適用性,使其滿足不同坡比、不同地域、不同材質(zhì)的邊坡類型。另外,在噴播基材中包含的保水劑、肥料等物質(zhì),為植物種子的發(fā)育提供了較好的生長(zhǎng)環(huán)境,有利于促進(jìn)植物種子的萌發(fā),景觀效果十分顯著。
噴播植草生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的基材主要由土壤、有機(jī)質(zhì)、肥料、黏結(jié)劑、保水劑、土壤改良劑、水、植物種子8類材料組成。
土壤作為噴播植草護(hù)坡技術(shù)的基材之一,其在整個(gè)基材比重中的占比可以達(dá)到70%以上,能夠?yàn)閲姴ブ参锾峁﹥?chǔ)藏和供給養(yǎng)護(hù)的場(chǎng)所,從而為植物營(yíng)造適宜的生長(zhǎng)環(huán)境?;闹械挠袡C(jī)質(zhì)與肥料則可以為噴播植物在生長(zhǎng)初期提供容易吸收的養(yǎng)分,秸稈、稻糠等有機(jī)質(zhì)能進(jìn)一步改善基材的物理特性,如減輕單位體積基材的重量、提高基材透氣性等,還具有持續(xù)的生化作用,其在各種微生物的分解作用下能夠?yàn)閲姴ブ参锾峁┎糠逐B(yǎng)分。另外,各類有機(jī)肥能夠?yàn)閲姴ブ参锾峁┥L(zhǎng)所需的氮、磷、鉀及其他微量元素?;闹刑砑拥膹?fù)合肥、緩釋肥等肥料能夠持續(xù)地為植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
黏結(jié)劑、保水劑和土壤改良劑作為基材中的輔助材料,雖然不直接參與噴播植物的生長(zhǎng)發(fā)育,但其所發(fā)揮的作用也不容忽視。首先,黏結(jié)劑能夠提高噴播施工過(guò)程中基材與地表的黏結(jié)力,并提升基材本身的穩(wěn)定性,減少其在自然環(huán)境下的自然侵蝕度。其次,保水劑作為一種應(yīng)用較為廣泛的添加劑,能夠通過(guò)材料的分子間隙儲(chǔ)藏大量的水分以及一些溶于水的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)一步穩(wěn)定噴播植物的水肥供應(yīng)。最后,土壤改良劑的添加是為了調(diào)節(jié)邊坡原有土壤的酸堿度水平,減少環(huán)境對(duì)噴播植物的不利影響。
水分與植物種子是噴播基材的必要組成部分。水分是植物種子萌發(fā)的必備條件,種子的選擇則決定了噴播植草技術(shù)施工后的整體景觀效果。
不同配比的基材會(huì)對(duì)基材的穩(wěn)定性以及植物種子萌發(fā)、生長(zhǎng)發(fā)育和成坪產(chǎn)生影響。在不同地區(qū)進(jìn)行噴播植草生態(tài)護(hù)坡施工時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工所在地的場(chǎng)地情況對(duì)基材配比進(jìn)行調(diào)整,在調(diào)整時(shí)應(yīng)當(dāng)掌握如下幾項(xiàng)基本原則:(1)所配置的基材不得對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響,如所添加的植物種子不得選用生物侵占性較強(qiáng)的外來(lái)品種;基材的酸堿度應(yīng)當(dāng)始終與當(dāng)?shù)氐耐寥老嗤?。?)為了保證噴播基材時(shí),泵機(jī)能夠均勻地將基材噴灑在邊坡上,需要保證基材本身具有較好的和易性和流動(dòng)性。(3)基材被噴灑到邊坡上時(shí),應(yīng)呈現(xiàn)出流質(zhì)狀態(tài),尤其是對(duì)于部分坡降比較大的邊坡,要求基材具有良好的黏結(jié)穩(wěn)定性,不會(huì)因自身重力、風(fēng)力或地表徑流沖刷而出現(xiàn)大范圍的流失。(4)雖然為了適當(dāng)改善邊坡土壤的酸堿性而在基材中添加了少量的酸性或堿性物質(zhì),但基材本身的酸堿度水平應(yīng)控制在6.5~7.5,以便植物種子正常發(fā)芽生長(zhǎng)。
市政景觀工程中需要進(jìn)行綠化的邊坡類型較多,例如,根據(jù)土壤的差異可分為土坡、土石坡、石坡等。根據(jù)邊坡坡度的差異可分為緩坡、中緩坡、陡坡等,而在對(duì)上述不同類型邊坡實(shí)施噴播植草護(hù)坡的過(guò)程中,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚员闾岣邍姴ブ膊莸氖┕こ尚?。在進(jìn)行噴播植草護(hù)坡前,應(yīng)對(duì)邊坡處的土壤情況進(jìn)行查看,如土壤厚度、肥力等指標(biāo),鑒于各類邊坡的土質(zhì)存在一定差異,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的改善策略。
首先,施工前,應(yīng)當(dāng)對(duì)土坡或土石坡兩類邊坡的表層土進(jìn)行徹底的清理,去除表土層中含有的垃圾、殘植斷根、碎石等雜質(zhì),部分表土層厚度較大的邊坡還可進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆?,此舉除了能讓表層土更加松軟之外,還可通過(guò)翻曬表土層來(lái)達(dá)到殺菌除蟲的效果。
其次,考慮到部分邊坡長(zhǎng)度和面積較大,一旦遭遇強(qiáng)降水天氣,極易引發(fā)較大規(guī)模的地表徑流,從而對(duì)噴播基材產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷,故在進(jìn)行邊坡整理時(shí)可視邊坡面積和所在地氣候條件進(jìn)行坡面排水溝的開挖。通常情況下沿順?biāo)鞣较蛎扛?5~20 m便可設(shè)置1道排水溝,排水溝的密度可隨著邊坡坡度的增大而增大。
最后,由于部分石質(zhì)邊坡坡度較為陡峭,即使采用噴播植草技術(shù)進(jìn)行邊坡處理也會(huì)發(fā)生噴播基材滑落的問(wèn)題,此時(shí)可預(yù)先在石質(zhì)邊坡表面設(shè)置金屬掛網(wǎng)或土工格柵,從而起到穩(wěn)定基材的作用。
用于噴播植草的基材往往分為基層和面層等兩大類,其中,基層的基材主要是為了給噴播的植物種子營(yíng)造更加適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,尤其是在部分土石坡或石質(zhì)邊坡上進(jìn)行噴播植草,基層厚度是植物是否成活的關(guān)鍵;面層的基材中不僅含有植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且含有基層中未包含的各類植物種子等。因此,基層和面層基材在材料種類和配比量方面存在關(guān)聯(lián)性又有一定的差異,為了進(jìn)一步提高噴播植物的成活率和景觀效果,還需要對(duì)兩類基材的組成材料進(jìn)行優(yōu)化,使其更加適應(yīng)氣候環(huán)境條件、土壤條件以及坡降比等。
上述兩種基材中均含有種植土,可以采用施工現(xiàn)場(chǎng)的表土,也可以利用將施工現(xiàn)場(chǎng)中等風(fēng)化的頁(yè)巖破碎后形成的顆粒物加工而成的種植土,其含泥量不得高于15%、最大粒徑不超過(guò)2 mm、含水量低于10%。
通常情況下,氣候環(huán)境條件中對(duì)于噴播植草護(hù)坡實(shí)施效果的影響主要體現(xiàn)在降水量、地表徑流流速、風(fēng)力等方面。其中,降水量決定了植物生長(zhǎng)發(fā)育期間水分的供給情況;地表徑流流速、風(fēng)力等會(huì)對(duì)基材的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。因此,在降水量較少的地區(qū),應(yīng)在基層的基材中多添加保水劑,利用其分子結(jié)構(gòu)特性在降水或人工灌溉期間更多地儲(chǔ)存水分,并在降水或人工灌溉過(guò)后持續(xù)而穩(wěn)定地向植物根系提供水分。
面對(duì)地表徑流和風(fēng)力作用對(duì)噴播后的基材所造成的沖刷和侵蝕影響,在配置基層的基材時(shí)可提高基材中黏結(jié)劑的比例,以提高基材的穩(wěn)定性。通常情況下可采用普通硅酸鹽水泥作為黏結(jié)劑,但以普通硅酸鹽水泥作為黏結(jié)劑的基材的pH往往會(huì)隨著硅酸鹽水泥的添加而呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì),為了避免過(guò)高的pH對(duì)噴播植物造成不利影響,往往會(huì)在基材中添加酸堿度調(diào)節(jié)劑來(lái)起到中和酸堿度的目的。
表1 噴播植草基層基材配比表
在配置面層基材時(shí)除了采用于基層部分相同的材料外,還需在基材中添加入各類草本植物的種子,具體配比見表2。同時(shí),為了提高種子的發(fā)芽率可采用濃度為0.5%氫氧化鈉溶液對(duì)種子進(jìn)行浸泡,浸種時(shí)間一般不超過(guò)24 h,浸種完成后需將種子反復(fù)用清水進(jìn)行清洗,并在陽(yáng)光小略微曬干后方可拌入面層基材中。
表2 噴播植草面層基材配比表
為了保證噴播基材配比的適應(yīng)性,可在正式噴播前對(duì)部分具有代表性的坡面進(jìn)行試驗(yàn),并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整基材配料的配比值。
完成基材噴播后,應(yīng)及時(shí)在護(hù)坡上設(shè)置遮陰網(wǎng),所采用的遮陰網(wǎng)可選用丙綸長(zhǎng)絲無(wú)紡布,遮陰網(wǎng)需與坡面保持約0.3 m的距離,以保證遮陰網(wǎng)內(nèi)部具有良好的通風(fēng)和透氣效果。同時(shí),為了使所鋪設(shè)的遮陰網(wǎng)更加牢固耐用,遮陰網(wǎng)需沿著順坡方向進(jìn)行鋪設(shè),相鄰兩卷遮陰網(wǎng)應(yīng)在接縫處搭接15 cm以上。
噴播植草護(hù)坡的后期養(yǎng)護(hù)工作除了及時(shí)設(shè)置遮陰網(wǎng)外,還應(yīng)定期進(jìn)行水肥管理。完成噴播后,為了減少灌溉對(duì)基材的沖刷力,應(yīng)采用高壓噴霧的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè),部分景觀要求較高的區(qū)域可同步實(shí)施滴灌或噴灌系統(tǒng)。在進(jìn)行灌溉作業(yè)時(shí),用水量不宜過(guò)大,以避免引發(fā)新的地表徑流。在植物未長(zhǎng)出發(fā)達(dá)的根系組織前,每日早晚可對(duì)護(hù)坡各進(jìn)行1次灌溉作業(yè),夏季的灌溉作業(yè)應(yīng)當(dāng)在上午10點(diǎn)前完成,而冬季則應(yīng)當(dāng)在上午10點(diǎn)之后開始。
待植物根系長(zhǎng)成后可撤掉遮陰網(wǎng),并定期對(duì)邊坡進(jìn)行修剪,后期可選擇可溶性的肥料對(duì)護(hù)坡進(jìn)行追肥。
植草噴播綠化技術(shù)具有施工速度快、綠化覆蓋率高、場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),十分適宜在地形變化較大的市政景觀工程中應(yīng)用。通過(guò)植草噴播綠化技術(shù)進(jìn)行綠化,不但能進(jìn)一步挖掘建設(shè)用地的可綠化空間,而且在降低邊坡治理工程造價(jià)和提高水土保持率等方面也能起到積極的作用。由于我國(guó)幅員遼闊,各地在氣候環(huán)境、土壤條件、地形地貌等條件上存在顯著差異,因此,各地在應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行綠化時(shí)需結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蛐蕴卣?,?duì)噴播基質(zhì)中各類組成成分及植物品種進(jìn)行篩選和調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。