三維植被固土網墊在護坡中的應用

郭 海，郭明亮

（1.水利部松遼水利委員會，吉林 長春 130021；2.吉林省水利水電工程局，吉林 長春 130012）

1 工程概況

伊通河長春市城市防洪工程小河沿子河段綜合治理工程稅務學院段位于長春市凈月潭旅游經濟開發區，小河沿子河是長春市城市防洪體系中的一個重要組成部分。小河沿子河段綜合治理工程稅務院段河道治理后全長773 m，河道樁號為0+572～1+345。兩岸采用三維土工墊護坡形式，三維土工網墊型號采用EM3（規格2 m×0.012 m，即幅寬×網高）。

2 三維植被固土網墊技術指標及特點

1）性能參數，見表 1。

表1 性能參數表

2）特點。用于植草固土用的一種三維結構的似絲瓜網絡樣的網墊，質地疏松、柔韌，留有90%的空間可充填土壤、沙礫和細石，植物根系可以穿過其間，舒適、整齊、均衡的生長，長成后的草皮使網墊、草皮、泥土表面牢固地結合在一起，由于植物根系可深入地表以下30～40 cm，形成了一層堅固的綠色復合保護層

3 三維植被固土網墊施工方法

3.1 三維植被固土網墊流程

材料抽檢——鋪設面整平——測量放樣——人工鋪設——噴播——覆蓋——養護管理。

3.2 施工方法

坡面清理采用人工作業。首先根據測量放樣確定坡頂及坡腳線，在坡頂及坡腳每隔10 m釘鋼筋樁（或木樁），在樁上劃出設計高程線并掛線，人工按線挖出設計坡面槽，人工設計坡面槽為控制進行削坡，削坡時自坡上向坡下清推。

坡面清理經驗收合格后，即可進行三維網墊的鋪設。三維網墊鋪設采用人工鋪設，鋪設時自坡上向坡下由下游依次向上游側進行。三維網墊護坡施工具體操作過程如下：

1）清理坡面，覆以5～7 cm厚的土壤，并輔以噴藥以抑制野草生長。

2）將三維植被網墊沿坡面自上而下鋪設，并用竹釘固定使其緊貼坡面，坡頂采用埋壓溝，坡腳三維網埋于填土內。二幅三維植被網之間重疊10～15 cm，三維網周邊應有5～10 cm的卷邊，并用竹釘壓邊。

3）具有一定抗拉強度的三維網墊鋪設后，為確保回填土的密實度，用人工方式分三步自坡頂向下充填土壤和肥料：一是網篩回填干土并拍實，二是噴水沉降（防止“空鼓”現象），三是泥漿回填。

4）采用液壓噴播機將混有種籽、肥料、土壤改性劑、保水劑和水的混合物均勻噴灑在坡面上，噴播后視情況撒少許土，以覆蓋網包為宜。

5）覆蓋無紡布。一是防止雨水沖刷，阻滯種子在發芽生根期內移動；二是部分阻止水分蒸發，起保溫保濕作用，注意不露邊口，輕柔操作，保持布面完好。

6）灑水養護。分前、中、后期對植草進行養護。前期60 d以噴水為主，經常保持土壤濕潤，以促進種子發芽、生根和快速生長；中期靠自然雨水養護，若遇干旱每月噴1～2次水；后期養護每月噴水2次，灑水時間應在早晨和日落期間，不得在中午酷熱時澆水。并施追肥，促苗轉青，并防止病蟲害發生。

3.3 施工質量控制

1）清坡時應從上至下分層依次進行，嚴禁自下而上，并應保證邊坡穩定。

2）清坡應按圖紙進行，必須嚴格按設計斷面所要求的高程、坡度進行清理，機械開挖時需要有一定的余量，由人工進行清理，超挖應符合規范規定的范圍。

3）放樣測量必須按監理工程師提供的平面控制點和高程控制點進行，定線放樣必須采用符合精度要求的儀器，測量人員應隨時復檢其放樣的準確性。

4）清理出的土料，應按監理工程師指定的地點堆放。

5）清理完的坡面，經監理工程師檢驗合格后，方可進行下道工序施工。

6）三維網墊鋪設前要進行檢測，經檢測合格后方可使用。有扯裂、蠕變、老化的三維網墊均不得使用。

7）三維網鋪設時，自坡上向坡下由下游開始依次向上游側進行。

8）三維網長邊宜順壩鋪設，并避免張拉受力，折疊、打皺等情況發生。

9）三維網鋪設完畢，盡快鋪設上層料。避免長時間暴露在外，以防老化和破損。

10）三維網墊草皮護坡盡可能選擇良好的植草期。一般情況下，暖季型草宜在春末至初夏種植，冷季型草宜在夏末種植，不應在入伏或入冬后種草。

4 三維網墊主要功能及作用

1）在草皮沒有長成之前，可以保護土地表面免遭風雨的侵蝕。

2）可以牢固地保持草籽均勻地分布在坡面上，免受風吹雨沖而流失。

3）黑色網墊能大量吸收熱能，增加地濕、促進種籽發芽，延長植物生長期。

4）由于表面粗糙，使風、水流在網墊表面產生無數渦流，因而產生消能作用，促使其攜帶物沉積網墊中。

5）植物生長起來后形成的復合保護層，可經受高水位、大流速的沖刷（2 d內可經受3～4 m/s，4～5 h 內可經受 5～6 m/s）。

6）可替代混凝土、瀝青、塊石等永久性的坡面防護材料，用于公路、鐵路、河 道、堤壩、山坡等坡面保護。

7）可大幅度降低工程造價，是C15混凝土和干砌塊石護坡造價的1/7，漿砌塊 石造價的1/8。

8）在沙土地表面鋪設后，可防止沙丘的移動，能極大提高地表粗糙度，增加 地表沉積物，改變地表理化性能，改善局部地區生態環境。

5 施工中遇到的問題及解決辦法

三維網護坡施工中通常會遇到草籽的播種及對覆蓋土的加壓等問題，由于三維網墊是新型土工合成材料，既要保護好網墊表面不受破壞又要對覆蓋土進行加壓，以保證草籽更好的發芽。針對施工中遇到的上述問題，采用木質夯實工具進行適當的夯實，用人工由下至上鋪土、整平、夯實，以保障三維網表面整體性不受破壞，確保此道工序的正常施工。

6 三維網墊使用后的效果及評價

三維網護坡技術綜合土工網和植被護坡的使用后，不僅顯著提高了邊坡的整體和局部穩定性，而且還有利于邊坡植被的生長，同時工程造價也較低，符合邊坡工程的發展方向，在我國水土保持中有很大的應用價值。通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經過生態護坡技術處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩定性和抗沖刷能力。

三維網坡技術綜合了土工網和植物護坡的優點，起到了復合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達6 m/s，為一般草皮的2倍多。三維網的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發芽，有利于植物生長。

7 三維網墊的發展前景

三維土工網墊是一種新型土木工程材料，屬于國家高新技術產品目錄中新型材料技術領域重復各材料中的增強體材料，可有效地解決巖質邊坡、高陡邊坡防護問題。三維土工網墊可以保護坡面不受風、雨、洪水的侵蝕，初期有利于植被生長，后期可增強植物根系抵抗水土流失的能力。能夠有效的遏制暴雨對邊坡的侵蝕發生的水土流失，造成生態環境惡化。而且綠色植被能吸收機動車尾氣，并可以美化景觀，保護環境、綠化公路、鐵路沿線。三維土工網墊是一種三維結構的適用于水土保持的新型土工合成材料，可有效的防止水土流失，增加綠化面積，改善生態環境。