土壤菌法在高速公路邊坡綠化施工中的流程設計及應用

李春華 郎煜華

(三峽大學，湖北 宜昌 443000)

0 引言

為了克服現有綠化技術不能對邊坡起到可持續的綠化效果且成本高的不足，留學日本十余年歸國的郎煜華博士在土壤菌綠化法的基礎上，對邊坡綠化施工技術在國產原料及設備等方面進行了再開發。郎煜華博士在土壤改良領域發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、鐵路及采石場等巖石邊坡生態防護工程，并以高木林型（森林型）作為綠化的復原目標；尤其適用于坡度≤90度的軟巖、中硬巖、硬巖及強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走本地化的道路,以地帶性植被、鄉土植物為主,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。草灌喬體系是較穩定的植物群落。初期邊坡的防護主要依賴草本,如狗牙根、高羊茅、紫穗槐等；但隨著時間的推移,主要防護植物演變為灌、喬木,而且灌、喬木體量較大，是利用空間、形成環境氛圍的骨架材料；尤其喬木桿高根深，在防風固土方面具有很高優勢。

1.2 施工材料與機械進場

按照施工工藝流程（圖1）要求，按材料及構件名稱、規格、編制出材料及構件需要量，確定料場、場地堆放所需的面積。組織材料、工具及機械（表1）按計劃進場，并做好保管工作。

圖1 施工工藝流程圖

表1 材料、工具及設備一覽表

在購置綠化用土時，要提前對土料進行晾曬、風干，做好土料儲備，對土料做好防水工作，保持土料的含水率≤20%；備足土料，以免土料不足影響工程進度。

1.3 料場布置

保證料場交通便利、供電、通風、排水、遮雨和料場的平整。在機械進場之前做好測試與維修工作，確保進場后所有設備能夠順利運轉。根據施工流程的布置，安排好施工監督、安全等措施。料場布置如圖2。

圖2 料場布置圖

1.移動式噴播系統；2.攪拌系統；3.移動式運料系統;4.噴槍;5.儲水系統;6.移動式運水系統;7.噴播車;8.發電機;9.空壓機;10.噴播機;11.儲料罐;12.料管;13.水管.

2 噴播現場施工流程

2.1 噴播現場機械布置

在高速公路邊坡綠化工程中，由于高速公路路線長、綠化噴播點分散、來回高速車輛頻繁，而且在已開通的高速公路上不允許隨意堆放機械、材料，這就使得噴播機械、工具的安置、移動、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、工程運行的更加和諧高效、生產能力得到更充分有效的發揮，引入了移動式噴播系統的概念（圖3）。

2.2 排水

進入邊坡綠化工地首先要做排水，“最好的排水溝就是沒有排水溝”，即在邊坡頂部和中部臺階上開挖時就設計橫向坡度，讓水自然向一邊流出，而在臺階縱向上則設計向內傾斜的坡度，在臺階內部靠山處挖淺溝，在臺階外緣預留丘狀鼓起帶，然后用鉤網整體包住（圖4）；這樣降水向內然后向一側自然流動，遠好于漿砌排水溝；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

在噴播現場，坡面平整是土壤菌綠化法技術的關鍵之一,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,并有利于鉤網的鋪設。坡面不平整,會導致局部過陡處土壤無法附著,暴雨時,陡峭部位成為侵蝕的入侵點,逐漸向周邊蔓延,最終導致大范圍生態防護失效,引起新的水土流失。為了保證噴播牢固平整節約基材，或填或挖，清除10cm以上的凸凹。在做好清坡的同時，測量噴播面積及邊坡的坡度，為制作植生條帶（直徑10cm，長1m）及購置鉛絲鉤網提供數據。

2.4 掛網施工

邊坡坡度大于20度以上時必須鋪設金屬網，大于60度時要增設植生條帶，然后布置鉤網。掛網時上部要包住坡頂的丘狀鼓起帶，在此丘的兩側使用大鋼釘固定，網中以較小的鐵釘固定，在較松軟巖層中還得加強錨固。鉤網規格：鉛絲網、菱形結構、內格間距小于8cm、裸鉛絲直徑大于1.5mm。 掛網時鉤網自上而下放卷，相臨兩卷鉤網分別錯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。

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

2.5 錨釘施工

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

2.6 噴播施工

在噴播現場打設錨釘、做排水的同時，料場可以按照設計配比進行基材的攪拌，然后通過料車把拌合后的基材和水運到噴播現場，施工時把拌合后的基材一次性噴播到邊坡上，土質邊坡噴播厚度應大于5cm，巖質邊坡應大于10cm。

在組裝噴播車進入噴播現場前，做好機械設備的調試，進行試噴，試噴合格，方允許組裝噴播車進入現場。在噴播前，要在車輛來駛方向正確擺放好路障和警示牌；工人正確帶好安全帶后，方允許工人開始施工。在噴播時，噴播現場空壓機、噴土機、水泵的開關順序，開依次是：空壓機、噴土機、潛水泵；關依次是：水泵、噴土機、空壓機；噴播時材料潮濕會堵塞噴管，堵塞部位一般是接頭處，變徑處和彎道處。堵塞清理噴管時要一節一節地卸下來，一段一段地用空壓打通，軟管可以逐漸卷曲著查明堵塞點，切記拆管前要機器倒轉打負壓松管。變徑兩端的相對差異要盡量小，管道鋪設的彎道要成鈍角；水桶和噴播管道一定要有備份，以免水供應不足和管道堵塞造成窩工；計算基材、水的噴播速率，隨時和料場保持聯系，基材和水的供給要及時，以免材料供應不及時，造成窩工；噴播現場要建立起統一、清晰、簡潔的調度信號，以免信息傳達不明確造成窩工、甚至是工程事故。

3 噴播后事項

3.1 清理現場

清理好料場和噴播現場，妥善處理剩余材料及做好對機械設備的保養、安置。

3.2 零養護

“土壤菌綠化法”用有效土壤菌將巖石的風化/土壤化過程加速幾萬倍，并從巖土及大氣中自主吸取養分恢復并提高表層的生物活性,即模擬產生“生土熟土化”、“熟土腐植化”過程，使巖石的植物生長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”。數年后巖石邊坡的土壤化持續展開，進入健全永久綠化的良性循環；所以工程噴播后零養護。

4 結語

通過工程實踐證明土壤菌綠化法在保證施工工藝成熟的基礎上，造價比常規方法更低，施工工藝更加簡便；特別是后期無需人工養護，真正實現復綠零養護、永久性復綠。也可以預見郎煜華博士發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境建設領域上具有廣闊的技術應用前景，其生態治理的快速性、可行性、前瞻性必將對國內石質邊坡生態防護方面產生深遠的影響。

［1］郎煜華,邱茂國.噴播綠化工程的失敗經驗與對策[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]//全國公路生態綠化理論與技術研討會論文集.

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

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

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