摘 要:高速公路的修建在為我國經濟帶來發展的同時,也給沿路生態環境帶來了一定程度上的破壞,為防止水土流失,邊坡綠化顯得非常重要。綠化防護技術也就不斷興起了,但是在很多的防護綠化技術中噴射灌木技術是相對可行的。
關鍵詞:高速公路;綠化防護;噴射灌木;邊坡
“要致富、先修路。”大量高速公路的修建,給沿路生態環境帶來了一定程度的破壞。如何搞好沿線公路邊坡防護,達到穩定路基、保護路面、誘導交通、保障行車安全、減輕噪音、保護環境與自然相協調等目的,并有利于行車安全,為司乘人員誘導視線、減輕眼睛疲勞,從而減少交通事故的發生,十分重要。
高速公路邊坡防護綠化工程的防護形式種類很多,其中有植草灌防護、三維網(拉伸網)防護、在邊坡上種植爬藤植物和喬灌木防護,現就噴射植草灌護坡的防護形式介紹如下:
1 草坪生態護坡的劣勢
目前我國邊坡坡比大多都采用1:1.5的坡度,但實際施工完成后,局部坡度更大甚至已呈陡坡。使得高速高路兩側的生態環境更加地惡劣,雨水的沖刷會造成邊坡水土的大量流失。因此,邊坡綠化其首要功能是生態防護,保護路基,穩定邊坡,恢復邊坡的自然生態。
目前在生態防護中草坪應用比較廣泛。在邊坡防護工程中大都選擇一些根系發達、固土能力強的草種,如早熟禾、黑麥草、羊茅草、狗牙根、假儉草、鈍葉草、馬蹄金等,然后采用合理的施工技術播種,并精心呵護以保證一定的成活率。早期,種子發芽率高、出芽整潔,如黑麥草,播種7天后,發芽率可達90%以上,1個月后,原來裸露的邊坡就披上了綠裝。表面上看,植被恢復了,水土流失得到了控制,生態環境得到了改善,但這種好景不長,短則一年半載,長則2~3年就會發生衰退現象。如華南地區引進的多年生黑麥草,不耐高溫、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替,但麥草在初期生長非常旺盛,有競爭優勢。為達到四季常青的效果,在護坡工程中還經常采取冷季型草與暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻礙冷季型草的發芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻礙暖季型草的發芽、繁殖,還是很難達到四季長青的效果。究其原因,在選配植物時,大多只考慮單個物種的生態習性,欠考慮物種間的競爭關系,忽略了物種多樣性對生態系統功能的貢獻。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系較淺,固坡護坡效果較差;二是群落易發生衰退,二次恢復很困難;三是治理費用高;四是外來種的大量采用,對生態安全有很大風險。因此,單純用草本植物雖然覆蓋度大、美觀,初期植被均勻整潔,但防護效果不太理想,而栽植喬木又會提高坡面負載,在風力作用下極易造成坡面不穩定或坍塌。
2 噴射植草灌護坡的優勢
隨著實踐經驗的提高,人們逐漸熟悉到灌木綠化具有的優勢。灌木不僅具有良好的抗旱、保水、保土、防風沙、降塵土、抗鹽堿等優點,而且生長快、耐貧瘠、對土壤環境要求不高,和草本植物相比,優勢相當明顯:一是灌木類木本植物根系的先端部位能向土壤母質內部延伸,在吸取其營養的同時固持風化土層,增強邊坡的穩定性;二是維護治理作業量小,灌木對水、肥的需求少,適應性強;三是對小氣候的改善作用明顯,能緩和陽光的熱輻射,使酷熱的天氣降溫、失燥,給人以舒適的感覺。同時由于灌木的生物量比草本植物大,進行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滯煙灰粉塵,稀釋、分解、吸收和固定大氣中的有毒有害物質也較多,能更好地凈化空氣。但單一的灌木群落也易產生表土侵蝕,對初期的水土保持不利。因此,在邊坡防護過程中,植物的選擇以草本植物與灌木配合為宜,二者結合,可起到快速持久的護坡效果,有利于生態系統的正向演替。
但采用草本植物種子和灌木種子混合播種時,有時會不盡如人意,經常形成稀樹草原的格局,這是因為草本植物一般發芽早、成坪快,往往扼殺剛剛發芽的灌木幼苗。所以在當今的綠化施工過程中,應在先期的時候采用少量的草本植物,讓其先達到綠化的效果,然后因地制宜栽植灌木。
3 噴射植草灌護坡的技術措施
3.1 清理坡面
施工前必須徹底清理坡面上容易滑落的浮石、危石及不穩定部分,以保障文明安全施工。同時,徹底清除坡面的垃圾、雜草等有礙生長基質附著的雜物,如長有樹木應將坡面上的樹木部分剪除。但注意不必將坡面清理至整齊平滑狀態,小凹凸不平的坡面更適合基材附著及植物生長。大凹進的坡面,可以適當填入一些裝培養土的編織袋。對于光滑巖面,需要通過挖掘橫溝等措施進行加糙,以防客土滑落。
3.2 鋪設金屬網
鋪設金屬網的目的是為了固定基質不滑落,同時也可阻止小石塊下墜。
鋪掛的順序為由坡頂至坡底,鋪掛方法:先人工將金屬網運至坡頂,然后松開捆狀金屬網,1個人在坡頂用一根小繩拴住金屬網的一頭,兩個人再慢慢放下金屬網拉掛于坡面;頂端用主錨固件固定,使其鋪掛穩定,坡頂和坡側面應多留200~250cm的鐵絲網,這樣一是可以增加鐵絲網在坡面上的穩固性,二是工人在坡面上工作時可借助鐵絲網的力量作業。整體坡面金屬網鋪掛完后必須完成網口與網口的對接,對接口要求在5~10cm,使鋪掛的金屬網形成整體平鋪于坡面,不能出現明顯的網口露坡現象。
3.3 測量放線
使用水平儀及卷尺首先按縱橫間距2m放點,確定主錨桿鉆孔位置,再在相鄰的主錨桿之間中點插補次錨桿。
3.4 打設錨固件
3.4.1 嚴格按規范要求加工錨固件。錨固件分為主錨固件及次錨固件,主錨件有鐵質與木質2種,主錨固件的端部需做銳化處理,其中鐵質錨固件為∮16的螺紋鋼,木質錨固件為∮35以上的硬質木樁,錨固件長度依據坡面巖石的堅硬度不同調整;次錨固件為鐵質,規格為∮12螺紋鋼或者圓鋼,同樣可用∮35以上的硬質木樁替代,視堅硬和松軟質巖面長度應加長。坡面主次錨桿呈正方形排列,主錨桿間距2.0m,次錨桿間距1.0m,在土層較厚坡面,可用硬質木錨桿替代。
3.4.2 打設錨固件。木質錨固件應用于坡頂端金屬網的固定和坡面局部土質松軟部分的加固,要求將木質錨固件打入一半后再用小鐵絲將其與金屬網捆緊,再將木質錨件打進坡面。打設錨固件應注意依據坡面形態打設,盡量打設在坡面凹進部位,使金屬網拉緊牢固定在坡面;在巖壁裂縫處,盡可能作用主錨固件,以保證金屬網的穩固。在堅硬的巖壁上應先鉆孔再打設錨固件,局部軟巖石坡面可直接用頂端銳化的主錨固件直接打緊。要求在與坡面垂直角度用力多拉幾次金屬網,使金屬網基本緊貼坡面無松動,錨固件不能出現松動。
3.5 添設植生板
添設植生板的主要目的是為了營養基質在巖壁坡面上增加附著,提供一個附著平臺面,以更好地保證植物生長時根系的展開。
為了能加大噴播材料的厚度,可在固定后的金屬網里適當位置添加指定木板條寬厚50cm×8cm,即植生板,在板條一端釘上一塊長寬厚為500cm×50cm×8cm木塊做穩定塊,以固定板條在坡面不會倒翻,并用小鐵絲將植生板與金屬網捆緊,以防止板條移動位置。
當坡面凹凸起伏較大時,板條不能過長,以防止添設的板條與坡面形成架空現象,遇到坡面局部成反角度時,可少量添設或不添設,根據反角度坡面大小而定。添設的指定板條應盡量成一橫線,板條在添設過程中都要一塊緊接一塊,盡量結合在一起。板條的行間距一般在30~50cm,根據坡面的坡比進行調整。要求盡量保證植生板成一條直線,板條與金屬網必須捆緊不會倒翻、移動,不能出現架空,松動現象。
3.6 噴播
3.6.1 噴播時間。根據所選植物選擇適宜的噴播時間。
3.6.2 噴播設備及其它配件檢查。嚴格檢查各種設備、各種材料(特別是專用添加劑)是否有包裝袋破損現象,如有破損馬上更換。
3.6.3 做好選材試驗。噴播前對攪拌好的混合材料取樣并做試驗,通過試驗數據來檢查材料的物理性能及灌木護坡專用添加劑發生反應程度是否符合要求。
3.6.4 噴播方法。噴播分2次進行,首先噴射含少量種子的營養基質(底層)厚度為3~5cm,然后再噴射含喬、灌木種子(為增加發芽率,灌木種子可作浸種催芽)的營養基質(面層),含喬、灌木種子層噴射厚度為2~3cm,噴射厚度為5~8cm。
3.6.5 注意事項。嚴格按材料的配合比及投料的順序投料,嚴格控制用水量及攪拌材料時間,嚴禁不按順序亂投料。噴播時,盡可能從正面進行,但避免直射。凹凸部分及死角部分要充分注意,噴播厚度應盡可能均勻,但應有重點,在植生條件好的地方噴薄一些,在植生條件惡劣處噴厚一些。
4 噴射植草灌護坡的發展前景
目前,學術界多數生態學家認為,物種多樣性是群落穩定的一個重要尺度,物種多樣性指數高的群落,物種之間往往形成比較復雜的關系,植物鏈或植物網更加趨于復雜,當面對來自外界環境的變化或群落內部種群的波動時,群落有一個較強的反饋系統,可以緩沖干擾。當某一物種發生病蟲害時,不可能侵染所有的物種。而灌木對水、肥的需求少,適應性強,成效快,持續時間長,成本低。根據這項技術的這些特點,因此在邊坡綠化中正廣泛被利用,例如在貴州,目前正在使用這項技術的高速公路有汕昆高速公路(貴州境)板壩到江底線、安順市的普定到安順段高速公路、貴州省思南到劍河段高速公路等。(收稿:2013-06-03)
參考文獻
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作者簡介:高貞,(1981-),助理工程師,主要從事園林綠化設計、施工、養護等工作。