南方地區挖方邊坡三維植被網技術探討

曾有禮

（湖南省電網建設公司 衡陽市 421002）

南方地區邊坡工程多采用噴漿（掛網）、砌石等方式，與國家建設綠色環保工程理念不相適應，政府環保部門對工程環評驗收過程中，經常提出采用噴漿、砌石等方式對環境保護有影響，環評驗收工作一再被動。而南方地區多屬亞熱帶濕潤季風氣候，具有氣溫高、濕度大、雨量充沛，非常利于植被生長，三維植被網噴播植草技術能抵御強降雨惡劣天氣，營造與周邊環境自然和諧，體現人文自然和諧特點。該項技術在湖南省多個變電站項目推行，并取得良好經濟社會效應。

1 三維植被網特點

1.1 三維植被網概念

三維植被網是以熱塑性樹脂（聚乙烯）為原料，經擠出、拉伸等工序形成相互纏繞，在結合點處相互融合，底部為高模量基礎層的三維立體結構網點。

三維植被網是在草皮護坡存在容易遭受強降雨，或常年坡面徑流形成沖溝、引起邊坡表層失穩和滑塌等缺陷的基礎上發展起來的，它具有以下特點：

（1）固土性能優良。三維植被網表面有波浪起伏的網包，對覆蓋于網上的客土、草種等有良好的固定作用，可減少雨水的沖刷性侵蝕。

（2）消能作用明顯。網包層緩沖了雨滴的沖擊能量、減弱了雨滴的濺蝕，使風、水流等在網面表層產生無數小渦流，減緩了風蝕及流水的沖蝕。

（3）網絡加筋作用突出，三維植被網的基礎層和網包層網格間的橫豎線交錯編織粘結，對回填客土起著加筋作用，且隨著植草根系的生長，增加邊坡表層的抗沖蝕能力。

（4）保溫功能促進植被生長。在夏季可使植被根部的溫度比外部環境溫度低（3～5）℃，在冬季則高（3～5）℃，因此三維植被網在一定程度上延長了路基植草護坡施工的時間，并促進植被的成活率和均勻生長。

1.2 三維植被網噴播植草中客土層特點

客土層就是利用流體力學原理把種子、土壤穩定劑、肥料、保水劑、草炭土、草纖維、木纖維、表土和水按一定比例混合成較稠的噴漿，通過噴播機直接噴射附著到安裝有塑料網的泥質砂巖邊坡上，形成一定厚度的附著土體，即植被混凝土。確定植被混凝土的配方需考慮以下幾個因素：

（1）保證拌合物具有良好的粘性、流動性。

（2）植被混凝土的無側限抗壓強度不低于 15 kPa，即能經受風吹雨打，不脫落。

（3）植被混凝土具有合適的容重及空隙率，即空隙率在 50%～65%,容重在（1.3～1.7）g/cm3,這樣的結構有利于植物生長。

（4）植被混凝土具有良好的植生條件，如水肥供應良好，能保證植物多年的養分供應。

1.3 三維植被網噴播植草中護坡植物的選取

三維植被網噴播植草中護坡植物成功與否，關鍵要解決兩方面的問題：

（1）基質層如何較好地附著和固定在坡面上而不致被雨水沖刷下來；

（2）綠化植物應如何進行優化、適宜選取。

選擇護坡植物時，當地土生土長的栽培草優于進口的草坪草，本地適宜綠化的野生草優于栽培草，即護坡植物應適應當地的氣候，能抵抗不良環境，根系發達，生長迅速，短期內能達到一定的覆蓋率，有多年生的習性。與土壤骨節固結能力強，莖葉茂盛，抗逆性強。植物的配置應遵循以下原則：灌草結合，這樣可充分利用自然水、光、熱條件，快速建起立體生態植被，保持坡面綠化的中長期效果，防止草坪退化，延續和提高水土保持功能；豆科和禾本科植物配置，有利于發揮種間優勢，互惠互利，促進草種的萌發和茁壯生長。

2 三維植被網噴播植草的施工工藝

三維網噴播植草護坡施工工藝按如下步驟進行：

（1）清理坡面，在坡面上鑿出數條橫向淺溝，其后在修整好的邊坡上打入錨桿，錨桿為Φ8鋼筋，深度為2m和1m兩種，路線方向間距為1.4m，順坡方向間距為（2～3）m，采用 M7.5 號砂漿（設計配合比∶水泥∶中砂∶水=280∶1700∶280）固定，且錨桿成梅花狀布置。

（2）將三維植被網墊沿坡面自上而下鋪設，并用U形釘使其緊貼坡面。坡頂采用埋壓溝、坡腳三維網埋于填土內。兩幅三維植被網之間重疊（10～15）cm。三維植被網周邊應有（5～10）cm的卷邊，并用U形釘壓邊。

（3）具有一定抗拉強度的三維植被網鋪設后，為了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）在修整好的路基挖方邊坡面上先置厚（5～7.5）cm土壤，采用液壓泵送式濕噴機（型號YSP-15SR、生產能力15m3/h、泵送壓力8MPa、水平輸送距離350 m、功率46 kW）將拌合均勻的種植基質噴射道坡面上并以覆蓋網包為宜。選用性能良好的噴播機和優質的噴播材料外，要采用合理的噴播工藝，它直接影響噴播施工效率、質量和材料消耗，從而影響噴播成本。首先應根據噴播材料的性能和施工作業的情況（坡度、土壤等）合理確定水、草種、肥料、木纖維、保水劑、粘合劑、染色劑等的配比數量；其次是噴播操作者應熟練掌握噴播技術，如根據噴播距離、坡面情況選用合適的噴嘴；合理選擇噴播方向，防止漏噴和不均勻；利用“手型”控制噴注形態和噴播位置；盡量接近作業面進行噴播，這樣更易于保證噴播質量和節省材料。噴播完畢之后，植物依靠基質生長發育，形成典型的植物邊坡防護系統。此種技術具有防護邊坡、恢復植被的雙重作用。尤其對于1∶0.75的巖質邊坡既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長，之后需及時進行灑水養護轉貼。

（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的移動，二是部分組織水分蒸發，具有保溫保濕作用。注意不露邊口，輕揉操作，保持布面完好。

工藝步驟見圖1～圖4。

圖1 混凝土骨架施工

圖2 培植肥料袋（填充固基，利于植被營養吸收）

圖3 掛網噴漿（種植基質）

圖4 成型效果

3 三維植被網噴播植草的養護及其成活率

（1）噴播植草施工完畢后，需分前、中、后期對植草進行養護。前期為50天，以噴水為主，且需在上午10：00之前進行，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2～3次水；后期養護每月噴2次水，并施追肥，促苗轉青，并積極防止病蟲害發生。

（2）噴播植草施工完畢一周后草種需發芽，發芽率達到90%，1個月后，青草覆蓋率達到85%以上，50天之后坡面青草覆蓋率需達到98%，且青草濃密，未出現大雨沖刷及客土層脫落。

4 結語

三維植被網噴播植草技術在國內各行業實踐當中證明是切實有效的，既經濟實惠又可與當地環境相得益彰，相互融合，最大限度地保護了自然環境。并且隨著施工技術的進一步熟練和完善，從而有力地確保了施工質量和進度，達到了優化施工組織，節約施工成本的雙重效果。該技術必將會成為未來變電站建設的優先發展方向。