噴附工藝在公路邊坡植被恢復工程中的試驗及應用

劉健華,王 媛,張東明

(1.二灘水電開發有限責任公司,四川成都 610051;2.成都大學城鄉建設學院,四川成都 610000)

0 引 言

通常,水電項目前期工程的對外交通專用公路在路基開挖過程中,會形成大量的裸露自然巖石邊坡及噴錨邊坡(見圖1).

圖1 公路施工現場開挖形成的巖石邊坡

為保證公路運行安全及提高水電站建設工程的環保、水保形象,需在開挖形成的巖石邊坡上進行邊坡支護及植被恢復工作.目前,邊坡植被恢復廣泛采用噴附工藝,即通過高壓泵體將含有草體的拌料噴射到需要進行植被恢復的坡面上[1,2].采用該工藝時,為保證后期大面積應用的效果,需預先在巖石邊坡上采用噴附工藝進行植被恢復工程試驗.

1 工程試驗

1.1 工程區概況

公路工程所在地區屬攀西地區高原氣候區,干濕季風明顯,每年11月至次年的4月為枯水期,降雨量稀少,只占全年降雨量的5%～10%,干季日照多,濕度小,日溫差大;5月至10月為豐水期,氣候濕潤,降雨集中,降雨量約占全年總降雨量的90%以上,雨季日照相對較少,濕度較大,日溫差小.

1.2 工程試驗內容

1.2.1 邊坡噴附工藝.

邊坡噴附工藝與常規的邊坡混凝土噴錨工藝類似,但其用來噴射的材質不同,混凝土砂漿換成了植被混凝土基質[3].常規的混凝土噴錨工藝一般采用“錨桿+掛網+混凝土”,而邊坡噴附工藝采用的是“錨桿+掛網+植被混凝土基質”.其目的是使基質物料緊貼坡面,植物依靠基質生長發育,從而起到防護邊坡、恢復植被的雙重作用[4].即,一方面滿足一般的固坡要求,一方面實現植被恢復,從而形成防降水沖刷、牢固透氣的植被生長環境,以更好地解決坡面穩定和植被恢復的問題.

1.2.2 邊坡噴附工藝具體施工工序.

邊坡植被恢復噴附工藝如圖2所示,其具體工藝流程為:

圖2 邊坡植被恢復噴附工藝流程示意圖

(1)清理及平整坡面.預先清除受噴坡面的浮石、雜物、塵土以及坡腳堆積物等,按工藝要求對坡面進行必要的平整,并處理好光滑巖面及倒坡.同時,用小鋼筋埋設并做好記號,以控制噴植時控制噴層厚度.

(2)鉆孔.經測量放樣后,進行錨桿孔及排水孔的鉆孔,鉆孔孔徑36 mm.

(3)安裝錨桿.鉆孔完成后,相應地安裝錨桿及排水管.

(4)掛網.按工藝設計要求,將機編網平鋪于坡面,并固定于掛網錨桿及輔助錨釘上以定位,為保證噴層穩定,機編網與坡面距離保持約3 cm.

(5)配置基材.采用具有較持久肥力的活性土(主要為粘土、鋸末、谷殼、復合肥等)、土壤安定劑、速凝劑、粘合劑、保水劑以及混合草種等材料配置成基材,攪拌均勻.基材中,混合草種采用適合攀西地區氣候的狗牙根及高羊毛,并選擇耐旱、耐寒的低矮小灌木品種夾雜其間,實現物種群落要求.

(6)噴射.將配置好的基材干料通過空壓機和噴射設備,在噴射口加水混合后,均勻噴射至坡面上(見圖3).

圖3 基材噴附施工現場

(7)養護管理.在基材噴植后,必須每天灑水養護,以保持坡面濕潤.植物新芽長出后,如發現有病蟲害,應進行農藥噴灑除蟲,出苗稀疏及受蟲害的地方應及時進行補種.

1.2.3 質量控制措施.

(1)草種預處理.草種如果直接拌合到種植基材,其發芽較為困難.對此,可采用一定的化學藥物進行催芽預處理,以提高其發芽率.

(2)試驗段附近的土壤為偏堿性土壤,在配制基材的時候,必須加入一定量的堿性中和因子做緩沖劑以調節種植基材的pH值.

(3)基材噴播后,因與坡面尚未結合牢靠,應覆蓋無紡布.這樣做,既可防止雨水對種植基材和草種的沖刷和侵蝕,又可防止地表水分蒸發,起到保溫和保濕作用.

(4)基材噴播后,應加強前期養護工作,以保證植物前期生長的需要.

1.2.4 邊坡噴附工藝特點.

(1)機械化程度較高,種植效率高,可進行大面積、大規模的實施噴植.

(2)適應性廣.通過調節噴射設備的方向及揚程,可以在人工難以施工的陡坡、高坡上建植草種護坡.

(3)因種植基材中溶有營養劑及保水劑,在土壤貧瘠、干旱的地區也可發揮作用,提高植物的抗旱性和成活率.

(4)通過機械噴植,草種均勻,噴播后通過適當的澆水即可成坪,適合粗放管理的荒山荒坡.

(5)可根據具體的自然條件或按設計要求,選擇不同的草籽及矮小灌木品種進行混播,達到覆蓋率、根系、生長期、群落布置、美觀等方面優勢互補的效果.

(6)由于工程邊坡的植被覆蓋作用,對于地表徑流和水土沖刷有較大的減緩作用,且由于基本封閉了邊坡巖石裂隙,可以達到防止邊坡巖石的繼續風化,從而起到護坡固坡作用.

2 工程試驗經驗

本工程試驗的結果如圖4所示.針對本工程項目所在地的實際情況及特點,總結以下經驗供同類工程參考.

圖4 工程試驗的綠化效果

(1)由于工程所在地處于多風地域,且主要為噴錨及巖質邊坡,應選擇以草種為主的植物物種群落.

(2)根據攀西地區的氣候特點,應選擇耐旱、耐寒的植被物種.

(3)物種配方需多樣化,以形成一定的植被生態系統,且以3～4種草種加2～3種小灌木為宜.

(4)針對汛期多雨等因素,基質必須具備一定強度和厚度,機編網材必須有足夠的防腐性能.

(5)由于工程地的土壤多為堿性土,應充分重視土壤的改良工作.

3 結 論

公路邊坡的植被恢復工程,應樹立“尊重自然、恢復自然”的理念,通過采取一定的工程措施,保證工程與周圍環境融為一體.通過采用邊坡植被恢復噴附工藝,公路邊坡達到了基本的支護,并實現了生態復綠治理,植物間錯綜盤雜的根系可起到一定的固土護坡作用.同時,植被覆蓋邊坡后,可形成賞心悅目的景觀,改善了環境,調節了小氣候.從本工程試驗及實施的效果看,邊坡植被恢復噴附工藝在技術上是可行的,值得同類工程推廣應用.

[1]劉武,賴向華.高速公路邊坡噴播技術應用研究[J].廣州城市職業學院學報,2007,23(2):86-89.

[2]譚映瑜.噴播草種護坡綠化技術[J].路基工程,2004,22 (5):45-47.

[3]鄒俊.噴植混凝土技術在三峽船閘環境綠化中的應用[J].人民長江,2003,34(9):15-16.

[4]李青芳,何宜典.公路邊坡防護與生態恢復[J].水土保持研究,2006,13(6):273-275.

[5]石磊.邊坡綠化技術要點分析及發展[J].上海農業科技, 2010,40(6):99,103-104.