土壤菌法在高速公路邊坡綠化施工中的流程設(shè)計(jì)及應(yīng)用

李春華 郎煜華

(三峽大學(xué)，湖北 宜昌 443000)

0 引言

為了克服現(xiàn)有綠化技術(shù)不能對(duì)邊坡起到可持續(xù)的綠化效果且成本高的不足，留學(xué)日本十余年歸國(guó)的郎煜華博士在土壤菌綠化法的基礎(chǔ)上，對(duì)邊坡綠化施工技術(shù)在國(guó)產(chǎn)原料及設(shè)備等方面進(jìn)行了再開(kāi)發(fā)。郎煜華博士在土壤改良領(lǐng)域發(fā)明了一種土壤改良組合物及土壤改良的方法；該土壤改良方法主要適用于公路、鐵路及采石場(chǎng)等巖石邊坡生態(tài)防護(hù)工程，并以高木林型（森林型）作為綠化的復(fù)原目標(biāo)；尤其適用于坡度≤90度的軟巖、中硬巖、硬巖及強(qiáng)酸等高陡邊坡的坡面綠化。

1 基材攪拌

1.1 植物種子選擇

植物種子的選擇及配置應(yīng)走本地化的道路,以地帶性植被、鄉(xiāng)土植物為主,適當(dāng)引進(jìn)適于本地生長(zhǎng)條件的野生植物和外地植物。草灌喬體系是較穩(wěn)定的植物群落。初期邊坡的防護(hù)主要依賴草本,如狗牙根、高羊茅、紫穗槐等；但隨著時(shí)間的推移,主要防護(hù)植物演變?yōu)楣唷棠?而且灌、喬木體量較大，是利用空間、形成環(huán)境氛圍的骨架材料；尤其喬木桿高根深，在防風(fēng)固土方面具有很高優(yōu)勢(shì)。

1.2 施工材料與機(jī)械進(jìn)場(chǎng)

按照施工工藝流程（圖1）要求，按材料及構(gòu)件名稱、規(guī)格、編制出材料及構(gòu)件需要量，確定料場(chǎng)、場(chǎng)地堆放所需的面積。組織材料、工具及機(jī)械（表1）按計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)，并做好保管工作。

圖1 施工工藝流程圖

表1 材料、工具及設(shè)備一覽表

在購(gòu)置綠化用土?xí)r，要提前對(duì)土料進(jìn)行晾曬、風(fēng)干，做好土料儲(chǔ)備，對(duì)土料做好防水工作，保持土料的含水率≤20%；備足土料，以免土料不足影響工程進(jìn)度。

1.3 料場(chǎng)布置

保證料場(chǎng)交通便利、供電、通風(fēng)、排水、遮雨和料場(chǎng)的平整。在機(jī)械進(jìn)場(chǎng)之前做好測(cè)試與維修工作，確保進(jìn)場(chǎng)后所有設(shè)備能夠順利運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)施工流程的布置，安排好施工監(jiān)督、安全等措施。料場(chǎng)布置如圖2。

圖2 料場(chǎng)布置圖

1.移動(dòng)式噴播系統(tǒng)；2.攪拌系統(tǒng)；3.移動(dòng)式運(yùn)料系統(tǒng);4.噴槍;5.儲(chǔ)水系統(tǒng);6.移動(dòng)式運(yùn)水系統(tǒng);7.噴播車;8.發(fā)電機(jī);9.空壓機(jī);10.噴播機(jī);11.儲(chǔ)料罐;12.料管;13.水管.

2 噴播現(xiàn)場(chǎng)施工流程

2.1 噴播現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械布置

在高速公路邊坡綠化工程中，由于高速公路路線長(zhǎng)、綠化噴播點(diǎn)分散、來(lái)回高速車輛頻繁，而且在已開(kāi)通的高速公路上不允許隨意堆放機(jī)械、材料，這就使得噴播機(jī)械、工具的安置、移動(dòng)、供電變得尤為困難。在這種情況下，為了使各種資源的利用更加合理、工程運(yùn)行的更加和諧高效、生產(chǎn)能力得到更充分有效的發(fā)揮，引入了移動(dòng)式噴播系統(tǒng)的概念（圖3）。

2.2 排水

進(jìn)入邊坡綠化工地首先要做排水，“最好的排水溝就是沒(méi)有排水溝”，即在邊坡頂部和中部臺(tái)階上開(kāi)挖時(shí)就設(shè)計(jì)橫向坡度，讓水自然向一邊流出，而在臺(tái)階縱向上則設(shè)計(jì)向內(nèi)傾斜的坡度，在臺(tái)階內(nèi)部靠山處挖淺溝，在臺(tái)階外緣預(yù)留丘狀鼓起帶，然后用鉤網(wǎng)整體包住（圖4）；這樣降水向內(nèi)然后向一側(cè)自然流動(dòng)，遠(yuǎn)好于漿砌排水溝；排水溝深、寬各30cm，擋水墻高、頂寬各30cm。

圖4 排水溝示意圖

2.3 邊坡清理施工

在噴播現(xiàn)場(chǎng)，坡面平整是土壤菌綠化法技術(shù)的關(guān)鍵之一,平整的坡面可使坡面景觀均勻一致,給植物種子提供有利的萌芽立地條件,并有利于鉤網(wǎng)的鋪設(shè)。坡面不平整,會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)陡處土壤無(wú)法附著,暴雨時(shí),陡峭部位成為侵蝕的入侵點(diǎn),逐漸向周邊蔓延,最終導(dǎo)致大范圍生態(tài)防護(hù)失效,引起新的水土流失。為了保證噴播牢固平整節(jié)約基材，或填或挖，清除10cm以上的凸凹。在做好清坡的同時(shí)，測(cè)量噴播面積及邊坡的坡度，為制作植生條帶（直徑10cm，長(zhǎng)1m）及購(gòu)置鉛絲鉤網(wǎng)提供數(shù)據(jù)。

2.4 掛網(wǎng)施工

邊坡坡度大于20度以上時(shí)必須鋪設(shè)金屬網(wǎng)，大于60度時(shí)要增設(shè)植生條帶，然后布置鉤網(wǎng)。掛網(wǎng)時(shí)上部要包住坡頂?shù)那馉罟钠饚В诖饲鸬膬蓚?cè)使用大鋼釘固定，網(wǎng)中以較小的鐵釘固定，在較松軟巖層中還得加強(qiáng)錨固。鉤網(wǎng)規(guī)格：鉛絲網(wǎng)、菱形結(jié)構(gòu)、內(nèi)格間距小于8cm、裸鉛絲直徑大于1.5mm。 掛網(wǎng)時(shí)鉤網(wǎng)自上而下放卷，相臨兩卷鉤網(wǎng)分別錯(cuò)縫搭接并用鐵絲綁扎牢固，至少每隔0.8 m間距,用錨釘固定。

在掛鉤網(wǎng)時(shí)，由于地形起伏鉤網(wǎng)的搭接、損耗致使我們實(shí)際需要的鉤網(wǎng)面積要大于工程量清單的噴播面積。所以在施工前期，時(shí)刻留意鉤網(wǎng)使用量，如果鉤網(wǎng)的剩余量無(wú)法供應(yīng)剩余掛網(wǎng)工程的用量，要提前訂鉤網(wǎng)，以免施工時(shí)鉤網(wǎng)不足造成窩工。

2.5 錨釘施工

在邊坡上打釘固定植生條帶和鉤網(wǎng)。依據(jù)巖石硬度,軟巖用鐵釘，硬巖用鋼釘，無(wú)法直接打入時(shí)用相同口徑電鉆鉆眼后打入錨釘；打孔深度應(yīng)≥10cm，錨釘應(yīng)伸出噴播層1-2cm；其作用是加固巖石表層,防止邊坡表層發(fā)生局部崩塌,同時(shí),還能有效地固定用作噴播基礎(chǔ)的鉤網(wǎng)。

2.6 噴播施工

在噴播現(xiàn)場(chǎng)打設(shè)錨釘、做排水的同時(shí)，料場(chǎng)可以按照設(shè)計(jì)配比進(jìn)行基材的攪拌，然后通過(guò)料車把拌合后的基材和水運(yùn)到噴播現(xiàn)場(chǎng)，施工時(shí)把拌合后的基材一次性噴播到邊坡上，土質(zhì)邊坡噴播厚度應(yīng)大于5cm，巖質(zhì)邊坡應(yīng)大于10cm。

在組裝噴播車進(jìn)入噴播現(xiàn)場(chǎng)前，做好機(jī)械設(shè)備的調(diào)試，進(jìn)行試噴，試噴合格，方允許組裝噴播車進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。在噴播前，要在車輛來(lái)駛方向正確擺放好路障和警示牌；工人正確帶好安全帶后，方允許工人開(kāi)始施工。在噴播時(shí)，噴播現(xiàn)場(chǎng)空壓機(jī)、噴土機(jī)、水泵的開(kāi)關(guān)順序，開(kāi)依次是：空壓機(jī)、噴土機(jī)、潛水泵；關(guān)依次是：水泵、噴土機(jī)、空壓機(jī)；噴播時(shí)材料潮濕會(huì)堵塞噴管，堵塞部位一般是接頭處，變徑處和彎道處。堵塞清理噴管時(shí)要一節(jié)一節(jié)地卸下來(lái)，一段一段地用空壓打通，軟管可以逐漸卷曲著查明堵塞點(diǎn)，切記拆管前要機(jī)器倒轉(zhuǎn)打負(fù)壓松管。變徑兩端的相對(duì)差異要盡量小，管道鋪設(shè)的彎道要成鈍角；水桶和噴播管道一定要有備份，以免水供應(yīng)不足和管道堵塞造成窩工；計(jì)算基材、水的噴播速率，隨時(shí)和料場(chǎng)保持聯(lián)系，基材和水的供給要及時(shí)，以免材料供應(yīng)不及時(shí)，造成窩工；噴播現(xiàn)場(chǎng)要建立起統(tǒng)一、清晰、簡(jiǎn)潔的調(diào)度信號(hào)，以免信息傳達(dá)不明確造成窩工、甚至是工程事故。

3 噴播后事項(xiàng)

3.1 清理現(xiàn)場(chǎng)

清理好料場(chǎng)和噴播現(xiàn)場(chǎng)，妥善處理剩余材料及做好對(duì)機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、安置。

3.2 零養(yǎng)護(hù)

“土壤菌綠化法”用有效土壤菌將巖石的風(fēng)化/土壤化過(guò)程加速幾萬(wàn)倍，并從巖土及大氣中自主吸取養(yǎng)分恢復(fù)并提高表層的生物活性,即模擬產(chǎn)生“生土熟土化”、“熟土腐植化”過(guò)程，使巖石的植物生長(zhǎng)及其永久綠化成為可能。以往的施肥等方法是給土壤“輸血”，而土壤菌綠化法是讓土壤“造血”。數(shù)年后巖石邊坡的土壤化持續(xù)展開(kāi)，進(jìn)入健全永久綠化的良性循環(huán)；所以工程噴播后零養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)工程實(shí)踐證明土壤菌綠化法在保證施工工藝成熟的基礎(chǔ)上，造價(jià)比常規(guī)方法更低，施工工藝更加簡(jiǎn)便；特別是后期無(wú)需人工養(yǎng)護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)復(fù)綠零養(yǎng)護(hù)、永久性復(fù)綠。也可以預(yù)見(jiàn)郎煜華博士發(fā)明的該土壤改良組合物及土壤改良方法將在水土保持與環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域上具有廣闊的技術(shù)應(yīng)用前景，其生態(tài)治理的快速性、可行性、前瞻性必將對(duì)國(guó)內(nèi)石質(zhì)邊坡生態(tài)防護(hù)方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

［1］郎煜華,邱茂國(guó).噴播綠化工程的失敗經(jīng)驗(yàn)與對(duì)策[J].建筑,2011(17).

［2］郎煌華,白義如,王景春,周建軍.用土壤菌綠化法綠化漿砌塊石擋墻[C]//全國(guó)公路生態(tài)綠化理論與技術(shù)研討會(huì)論文集.

［3］郎煜華,柴華.一種土壤改良組合物及土壤改良的方法[P].中國(guó)專利：ZL201210211584.8,2013-07-31.

［4］郎煜華,李春華.一種用于已開(kāi)通公路邊坡綠化的噴播裝置[P].中國(guó)專利：ZL201320429796.3,2013-12-11.

［5］肖衡林,彭泉,肖本林.厚基材噴播技術(shù)在鄂西高速公路護(hù)坡中的應(yīng)用及問(wèn)題分析[J].中外公路,2011,6(3).31.