厚層基材噴射法在公路巖質邊坡防護綠化的應用

馬洪鋒

（鄭州弘銳工程技術咨詢有限公司 河南 鄭州 450002）

0 前言

近年來人們對環境保護意識日益提高，我國也高度認識到生態環境的破壞、 日趨嚴重和頻繁的自然災害帶來的災難。 洪澇、旱災、滑坡、土地沙漠化、風塵暴、溫度效應、水質變化等一切來源于植被減少、森林的破壞，尤其是公路帶狀工程的建設對生態系統的破壞有工程規模大、 影響不可逆、持續時間長、影響范圍大等特點，引起了公路建設者們的高度重視。 其中邊坡綠化在整個公路生態環境保護中起著重要的作用。 邊坡綠化方法主要有客土植生帶綠化法、纖維綠化法、框格客土綠化法、厚層基材噴射法等。

下面簡單介紹下利用厚層基材噴射法植被護坡技術的綠化結構組成、護坡原理以及施工工藝。

1 設計方案

1.1 基材噴播綠化結構組成

1.1.1 錨桿采用Φ8～10cmA3 鋼，砂漿型錨桿，砂漿配合比為水泥：砂=1:1，水灰比為0.45；非砂漿型錨桿，桿尾彎折8cm，錨固于鐵絲網；桿頭制成尖頭。 水泥使用標號不低于425 號的硅酸鹽水泥，且注漿須飽滿。 錨桿采用正四邊形布置。

1.1.2 鐵絲網采用12～16# 鍍鋅鐵絲， 網孔為50mm×50mm。網與網之間采用平行對接法， 網間搭接寬度≥5cm， 并間隔30cm 用鐵絲扎緊，網之間的縫隙采用鐵絲扎牢。 掛網應在錨桿可受力后進行，網必須張拉緊。

1.1.3 基材原料由有機物、肥料、粘合劑、保水劑、石灰混合土壤等材料組成，具體配合比須根據巖體堅實度、巖體類型、氣候狀況和原料質量進行組配。

1.1.4 在噴完基材后鋪一層椰纖維網。 椰纖維網主要作用是前期穩定基材，同時在一段時間后其自身可以分解成為有機物，為植被提供養分。

1.1.5 草的培育采用液壓噴播草種，草種選用百慕達、百喜草、畫眉草、波斯菊、大金雞菊等，每平方米種子用量30g。 同時在坡頂處應適當增加種子用量，在坡腳處加入部分灌木種子，以形成立體綠化。

1.1.6 排水設施平臺內側與上級坡面做成矩形型排水溝，10cm 砂漿抹面；在坡面適當位置設急流槽。

上述中的材料配比為本坡面的設計配比，具體施工應根據實際情況進行調整。

1.2 護坡原理

1.2.1 基材和巖石坡面的結合原理：（1）基材中的玻璃纖維在基材噴射到坡面時，其中纖維的一頭絞在坡面鐵絲網上，另一頭粘在基材中；而黏土則粘在巖石和鐵絲網及椰纖維網上。（2）表層椰纖維網能有效的防止暴雨沖刷， 保證基材和種子不被沖刷。（3）當鐵絲網和椰纖維網在基材中銹蝕后，它的連接筋的作用消失，但草本植物的根系網已將坡面上草、基材和巖石緊緊相連。

1.2.2 有機基材：（1）有機基材具有很強的抗旱性，并且有很強的粘性，從而保證與巖石坡面可以結合良好，對坡面進行防護。（2）基材的強度,基質的內聚力保證基質的自身的整體穩定性與鐵絲網結合共同形成一層牢固的防護層。 （3）基材良好的保水、吸水能力，能為植被提供前期生長所需的養分。

1.2.3 錨桿和鐵絲網對坡面有加固作用，保證坡面穩定。 鐵絲網提供了一個網狀結構，對基材的整體穩定性和植被淺根加筋作用的發揮起了重要作用。

1.2.4 植被防護：（1）植被的力學效應：植物的深根錨固作用和淺根的加筋作用。 （2）植被的水文效應：降低坡體孔隙水壓力，降雨截流，削弱濺蝕，控制土顆粒流失。

1.2.5 椰粉磚：椰粉磚起保水，減少基材的單位重量，增大基材的內摩擦角，從而減少坡面基材的下滑力，使綠化基材穩定在巖面上。 同時防止基材板結，有利于植物生長，在基材中是一種疏松劑。 它也是一種有機質，降解后能緩慢提供肥料。

2 施工工藝

下面結合本邊坡簡要介紹椰纖維植物護坡技術的施工方案和施工要點。

2.1 坡面清理

主要是清理片石、碎石、污淤泥和雜物，用粘土對一些孔洞進行補洞，敲除掉一些凸出的巖石，刷清坡面。 若坡面有滲水嚴重應先進行處理，防止基材長期泡水。

2.2 錨桿施工

由于錨桿兼有固定邊坡和掛網的雙重作用，因此在布置錨桿時應根據坡面的具體情況，在預先不能清除的危石處及節理裂隙較發育處應當加密錨桿的數量， 而在坡面平整、巖體穩定處間距可適當調整。

2.3 掛鐵絲網

固網時兩網連接以平衡連接為宜，不必重疊，用綁絲扎牢，同時使鐵絲網距坡面5～7cm。

2.4 基材噴射

2.4.1 土料過篩。 混合基材中粘性紅土應進行過篩，篩網直徑為1.5cm，把土壤中雜物和石塊篩去，大塊土打碎過篩。 含水量不宜過大，一般應小于20%，如含水量大應進行晾曬，具體視噴射機要求為宜。

2.4.2 土和物料的混合。 先將椰粉磚提前1～2 天用水浸泡膨脹后待用。 土和物料的配比應根據土的粘性，坡面情況和采光情況等綜合考慮進行調整。 混合料的拌和可利用人工或機械混拌合。 如土壤較干，可加入適量水，拌合后標準為用手抓混合料能成團，松開掉地能散開為度，物料隨拌隨噴，不宜放置太久。

2.4.3 高壓噴基材。 將混合好的基材，用干噴機噴射到巖石上， 厚度平均10cm， 在鐵絲網外噴射基質厚度保持在2cm～3cm，不可超過5cm。 噴頭距巖面距離應有1.5 米左右垂直噴射。 噴射時水壓要適當，同時要根據噴出的混合料的情況適當調動水閥控制水量。 基材的施工質量應通過基材的厚度、基材的收縮裂縫、基材的流失情況、基材的粒化度、基材的酸堿度、基材的剝離狀況進行綜合評價。

2.5 液壓噴播草種

2.5.1 草種根據本地區的氣候特點和植被情況選取適合本地區生長的優質草種。 采用暖季性為主的草種組合，可采用百慕達、百喜草、畫眉草、波斯菊、大金雞菊等。

2.5.2 在基材噴播施工完后， 將椰維網從坡頂往下鋪設，鋪設時盡量緊貼基材， 鋪設時可用U 型釘以50cm 間距予以固定， 個別不平的地方可多加固， 對接部分應用鐵絲折緊。

2.5.3 噴播。 利用噴播機將混合含有草籽、粘合劑、肥料、保水劑、綠色顏料、纖維素以及松軟的適量有機物和水等配制而成的粘性漿體噴射到邊坡上。 由于噴下的草籽有明顯的顏色，所以不會遺漏、不重復。 本邊坡每平方米用紙漿100g，保水劑25g，混合草種30～40g，粘合劑5g。 掛椰纖維網和草種噴播兩種工序可以顛倒。 掛完椰纖維網后要進行坡頂和平臺的漿砌片石施工， 將坡頂和平臺部分的鐵絲網和椰纖維網壓住。

2.6 覆蓋無紡布

在椰纖維網外加蓋一層無紡布（每平方米15g）。 無紡布能起保濕、保溫及防止種子被沖刷的作用，無紡布覆蓋時應用U 型釘固定，不留接縫。 無紡布覆蓋后應觀察種子發芽和生長情況，待草種功能葉生長穩定后，要及時撤除無紡布。

2.7 養護管理

養護60 天，以噴灌水為主，經常保持土壤濕潤，促進種子發芽和快速生長覆蓋。

3 工程防護與綠化效果

3.1 防護效果

待邊坡前期養護完畢后，植物根系已經將基材和巖面緊緊相連，能抵抗暴雨沖刷，通車半年多來，該段邊坡未發現任何病害。

3.2 綠化效果

噴射施工完畢后6 天，混合植物種子中冷季型草種優先發芽，隨繼其他草種陸續發芽，由于采用了混合植物種子的合理搭配， 植物在抗旱和抗病蟲方面表現出良好的性能，60天后綠草成坪，完全覆蓋巖石坡面，此后基本不必人工養護，可以自然生長。

4 結語

4.1 厚層基材噴射綠化技術同時適用于混凝土邊坡，為公路混凝土邊坡拓寬了綠化手段。

4.2 基材防護綠化技術成功的關鍵是基材的配方，因此其配方有待進一步研發，以便更有利于植物的長期生長。

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