洞口巖體邊坡客土噴播技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

王懷峰，韋灼彬，黃 靜

海軍工程大學(xué)后勤指揮與工程系，天津 300450

洞口巖體邊坡客土噴播技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

王懷峰，韋灼彬，黃 靜

海軍工程大學(xué)后勤指揮與工程系，天津 300450

洞口建設(shè)遺留了大量的裸露邊坡，對于土質(zhì)邊坡，可以通過移栽植被等簡單的方式恢復(fù)生態(tài)，而多數(shù)巖體邊坡和經(jīng)過噴錨支護處理的坡面不能直接進行移栽，需要采取客土噴播、植生袋復(fù)綠等方式恢復(fù)當(dāng)?shù)刈匀痪坝^。本文通過總結(jié)巖體邊坡的特點，結(jié)合以往工程實例的經(jīng)驗，對如何做好應(yīng)用客土噴播治理巖體邊坡進行了施工的優(yōu)化設(shè)計。

洞口；巖體邊坡；客土噴播；生態(tài)治理

1 概述

客土噴播技術(shù)自20世紀(jì)90年代末傳到我國以來，經(jīng)過不斷改進，已經(jīng)逐漸適用于大部分區(qū)域的生態(tài)修復(fù)，在隧道洞口巖體邊坡生態(tài)治理中發(fā)揮了重要作用[1]，其產(chǎn)生的植被恢復(fù)效果能夠有效達到坡面保護和侵蝕控制的作用。

2 隧道洞口巖體邊坡的特征

洞口巖體邊坡生態(tài)治理存在特殊的困難，表現(xiàn)為客土粘結(jié)數(shù)質(zhì)量差，抗雨水沖刷能力弱，形成因素有以下幾點。

2.1 表面堅硬、光滑

為了更好的達到護坡的目的，隧道洞口的巖體邊坡表面采用的巖石、混凝土比較堅硬且較為光滑，摩擦力較小，當(dāng)客土以較大的角度快速噴射到巖體表面時，容易產(chǎn)生彈射和流掛，大大的減少了客土的附著量和植生的效果。

2.2 整體坡度較大

隧道洞口巖體邊坡主要位于洞口頂部，其上與山體相連接，多數(shù)位置大于70°，有的甚至接近于垂直坡面，客土噴射前后容易造成大量客土順坡面流失，如若噴播過程中或者噴播完工近期遭遇大量降水，則會造成更為嚴(yán)重的損失。

2.3 局部穩(wěn)固性差

已建隧道洞口由于年代久遠，部分巖體邊坡局部出現(xiàn)裂痕，自身存在極大的不穩(wěn)定，客土噴播過程中打錨桿等操作會改變坡體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，粘附的客土也會對坡面產(chǎn)生較大的壓力甚至向外的張力，進一步增加了邊坡的不穩(wěn)定性。

2.4 灌輸管道布局復(fù)雜

隧道洞口具有翼墻式、臺階式、柱式、耳墻式、（半）路塹式等多種形式，造成巖體邊坡具有不同的形狀，傳統(tǒng)規(guī)則性的管道布局容易使得灌輸產(chǎn)生遺漏，因此，隧道邊坡管道布置方案要結(jié)合各自的特點制定和實施。

3 隧道洞口巖體邊坡客土噴播施工優(yōu)化設(shè)計

客土噴播能夠快速進行植被恢復(fù)，經(jīng)過漫長的自然選擇，本地物種將逐漸淘汰噴播時采用的先鋒植被種群，最終達到生態(tài)恢復(fù)的效果。

3.1 施工流程的優(yōu)化設(shè)計

客土噴播為主的復(fù)綠施工工序復(fù)雜，必須預(yù)先對施工流程作出合理的制定。可以分為兩條主線同時開工，一條主線圍繞噴播為中心，其施工流程為清理坡面—打錨桿—掛設(shè)木板等植生平臺—掛網(wǎng)固定—噴播—覆蓋無紡布—養(yǎng)護；另一條主線以生態(tài)袋壘砌、移栽植物為主要內(nèi)容，其施工流程為土壤篩選—客土干料及草種混合—客土裝袋—生態(tài)袋壘砌—布設(shè)灌溉管道—植被移栽。灌溉管道布設(shè)應(yīng)與掛網(wǎng)固定同時進行，將水管用鐵絲綁扎固定于錨桿上，并用塑料袋扎緊噴頭，防止噴播后由于客土堵塞造成無法使用。

3.2 人員操作優(yōu)化設(shè)計

施工人員操作是影響噴播施工的重要因素之一。噴播施工在十幾米甚至幾十米的高處進行，要特別注重施工人員安全保證措施，佩戴安全帽、穿著安全帶，有兩至三人輔助副槍手進行噴播操作，其中兩人在坡頂固牢安全繩索和拉起噴播管道，一人在副槍手附近輔助移動噴播管道，確保高空作業(yè)安全。為了減少噴播時客土彈射量，增加客土附著力，副槍手要于近距離垂直方向進行噴射，噴射時要根據(jù)空氣壓力的大小有規(guī)律地、勻速地移動噴播槍口，噴播過程中，依據(jù)喬灌草花種子的發(fā)芽土壤深度不同，可按照“先喬灌、后草花”的順序摻入植被種子，并將草種在30℃左右的溫水中浸泡12h[2]，這樣可有效提高種子的發(fā)芽率。

3.3 物料混合的優(yōu)化設(shè)計

一方面是物料進入噴播機械后的混合，要在生植土的基礎(chǔ)上逐漸加入草炭土、酒糟、鋸末等物料，避免一次性大量倒入同一種物料，引起某一體積內(nèi)同一物料偏多，更為關(guān)鍵的是粘合劑、保水劑等數(shù)量較小的調(diào)節(jié)劑的加入，要貫徹少量多次的原則，保證客土混合后具有預(yù)期物化效果；另一方面是物料噴射后和團粒化劑的混合，這個過程發(fā)生在噴射槍頭處，反應(yīng)時間較短，對于決定客土噴射后是否具有團粒化結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，必須優(yōu)化槍頭結(jié)構(gòu)，增加團粒化劑和客土的混合效果，促進客土與團粒化劑的反應(yīng)。

3.4 其他復(fù)綠手段的優(yōu)化設(shè)計

洞口巖體邊坡有的地方相對平緩，可以采取覆土移栽、植物箱移植等“慢速綠化”方法恢復(fù)植被。選擇山體上生長較為普遍的季景植物，進行移栽、埋根、扦插，幾年內(nèi)能夠達到恢復(fù)綠色植被的效果，覆土?xí)r要在粘性土壤下方覆5cm～10cm左右的沙和碎石，作為植被的排水層。利用植物箱移栽灌喬木植被，如常見的黑松、松柏等，在植物箱上距離底部5cm～10cm處的四周開有直徑為1cm左右的孔，并在箱內(nèi)側(cè)孔邊沿下方放置打孔隔板，隔板至箱底置支撐物，從而預(yù)留儲水空間，保證植物箱對植被的供水和排水。

3.5 噴灌養(yǎng)護系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

洞口邊坡人工養(yǎng)護難度大、不易操作，最好實現(xiàn)養(yǎng)護的“零人員管理”，基于自動控時和濕度自動控制的自動噴灌養(yǎng)護系統(tǒng)可以作為較好的選擇。自動灌溉養(yǎng)護系統(tǒng)可以采用定時自動開閉，在清晨、午間、傍晚等均可進行人為設(shè)定時間灌溉，缺點是即使在濕度較大的陰雨天也會開啟噴灌養(yǎng)護，也可以采用濕度控制儀進行控制，設(shè)定濕度上下限，由連接的濕度傳感器感應(yīng)客土濕度，低于下限自動開啟，達到上限自動關(guān)閉。從工程養(yǎng)護的實際考慮，可以同時使用兩種自動控制，采取并聯(lián)的方式控制電源的開閉。

4 結(jié)論

1）經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的噴播施工技術(shù)，對治理洞口巖體邊坡生態(tài)環(huán)境具有較好的適用性；

2）要綜合利用客土噴播和其他簡單的復(fù)綠方法，對坡面進行徹底的植被恢復(fù)；

3）洞口巖體邊坡的自身特性決定了必須進行多方面的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)安全施工、自動養(yǎng)護管理和良好的綠化效果。

[1]謝文怡，彭燕莉，覃在貴.噴混植生技術(shù)在友誼關(guān)隧道口 邊坡綠化的應(yīng)用[J].大眾科技，2007，9：53-56.

[2]顧晶.三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)在高速公路邊坡上的應(yīng)用 [J].生態(tài)環(huán)境，2007，12(2)：155-156.

TU45

A

1674-6708（2010）28-0066-02