CF網(wǎng)噴播灌草植被技術設計

彭彰俊，楊朝能，吳直敏，鄧　兆

(貴州省長順縣林業(yè)局，貴州 長順 550700)

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CF網(wǎng)噴播灌草植被技術設計

彭彰俊，楊朝能*，吳直敏，鄧兆

(貴州省長順縣林業(yè)局，貴州 長順 550700)

摘要：高速公路邊坡 CF網(wǎng)噴播灌草植被技術在道路工程中越來越普遍，對 CF網(wǎng)噴播灌草植被技術進行設計是確保該技術成功的主要條件之一。通過構(gòu)建科學化、規(guī)范化及合理化的CF網(wǎng)噴播灌草植被設計方案，采用適應性、抗性強，耐干旱、貧瘠，生長迅速，根系發(fā)達的植物品種，確定示范邊坡植物種的選擇，并根據(jù)示范坡面的生境特征差異，因地適宜地選擇灌草綠化植物進行防護，采用不同的灌草植物種子配比進行噴播，最后探索出一條適合實際情況的低成本、高效率、效果好的CF網(wǎng)噴播灌草植被技術，為提供貴州高速公路邊坡實施CF網(wǎng)噴播灌草植被技術提供可行的實際參考價值。

關鍵詞：高速公路；邊坡防護；CF網(wǎng)噴播灌草植被

引文格式：彭彰俊,楊朝能,吳直敏，等.CF網(wǎng)噴播灌草植被技術設計[J].森林工程，2016，32(1)：72-76.

0引言

近年來，由于大規(guī)模的高速公路建設，導致了大量裸露邊坡和廢棄場所，給城鄉(xiāng)交通的道路兩旁可視區(qū)景觀和生態(tài)環(huán)境帶來不同程度的負面影響。目前，在我國經(jīng)濟的快速增長下，政府對生態(tài)環(huán)境日益重視，甚至把他視為相關官員政績考核的一項重要內(nèi)容。各種高速公路邊坡生態(tài)防護技術[1]與防護形式[2]層出不窮。

CF網(wǎng)技術用于高速公路邊坡生態(tài)恢復在貴州省內(nèi)尚屬首次應用，在這方面的研究也尚屬空白。本設計中引入CF網(wǎng)技術用于高速公路邊坡生態(tài)恢復，是以滬昆高速貴州境貴陽至清鎮(zhèn)公路域6標段示范邊坡綠化工程為依托，對其示范邊坡采用草灌型CF網(wǎng)技術進行生態(tài)修復，為今后相似高速公路邊坡條件下植被恢復與重建提供理論與技術支持。

1實驗設計目的和意義

為了使試驗邊坡達到景觀美化和坡面防護的效果，應用CF網(wǎng)噴播灌草植被技術及對施工工藝進行優(yōu)化，采取以灌木為主，灌、草相結(jié)合，機械噴播灌草生態(tài)植被基材(人工客土基質(zhì))的護坡綠化技術方法，針對不同邊坡，設計不同灌草種子配比，豐富邊坡綠化景觀，以形成不同景觀的植物群落，對邊坡進行植被恢復和坡面防護。

CF網(wǎng)噴播灌草植被技術是將邊坡保護和邊坡綠化有機地結(jié)合在一起，不僅有效地防止了邊坡土體的滑移，而且在裸露邊坡上種植灌草而形成綠色景觀。該技術在高速公路邊坡防護工程中的成功應用，可有效改善沿線自然環(huán)境，對建設“環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展”的高速公路具有重要意義。

2設計方案

2.1CF椰纖維網(wǎng)技術的原理

CF網(wǎng)即椰纖維網(wǎng)，椰子殼通過機械粉碎后利用其纖維編制成，含有比一般植物纖維更高的木質(zhì)素，壽命期長，具有一定規(guī)格尺寸的網(wǎng)。該產(chǎn)品可抵抗3.0 m/s的坡面徑流水速的沖刷，可用于邊坡或堤岸的生態(tài)防護，具有良好的抗沖刷性能和一定的吸水性和保水性，較好的抗拉強度、能與坡面很好貼近，一般5a后開始自然腐爛降解成有機質(zhì)，為灌木的后期生長提供養(yǎng)份。具體來說，是在鋪掛鐵絲網(wǎng)、設置植生板機械噴播的基礎上，再結(jié)合鋪掛CF網(wǎng)，即使用專用的噴射機將拌合均勻的生態(tài)植被基材(含客土、植物種子、肥料、保水劑、黏結(jié)劑等物料)混合物按設計厚度噴射到鋪掛鐵絲網(wǎng)及CF網(wǎng)所構(gòu)成的“雙層骨架”的巖石坡面上，使客土物料緊貼巖石坡面，創(chuàng)造植物良好的生存環(huán)境，最終恢復裸露坡面生態(tài)復合功能[4]。

2.2CF網(wǎng)噴播灌草植被工藝流程

示范邊坡采用CF椰纖維網(wǎng)施工流程設計如圖1所示。

圖1　示范邊坡施工工藝流程Fig.1 Demonstration of slope construction process

2.2.1施工準備要求

首先組織相關工程技術人員，根據(jù)業(yè)主對工程施工的要求，對施工現(xiàn)場進行充分了解分析，并進行施工方案的具體設計；其次施工要求配備滿足本試驗工程施工的設備和施工人員；再者工程技術人員、施工人員和設備全部現(xiàn)場就位。

2.2.2坡面清理要求

首先清除坡面的危石、松動碎石及邊坡上不穩(wěn)定的物質(zhì)，綠化邊坡上部邊緣向外清理約90cm。坡面清理時要求將坡面整平，以利于巖石邊坡植被護坡施工，同時達到坡面綠化效果。

2.2.3鋪掛鐵絲網(wǎng)

掛網(wǎng)的目的是增強護坡強度和噴射的人工客土基質(zhì)與坡面的附著力，同時也起到阻止小石塊下墜的作用。選用鍍鋅菱形鐵絲網(wǎng)，鋪網(wǎng)時要保證坡面全部被覆蓋，并且打錨桿加固，不能形成活動空心網(wǎng)。鋪掛鐵絲網(wǎng)既可護坡，同時又構(gòu)成人工客土基質(zhì)的“骨架”，增強其整體性和附著力，防止其從巖石坡面脫落。

鐵絲網(wǎng)基本材料：鍍鋅低碳鐵絲，菱形結(jié)構(gòu)。鐵絲網(wǎng)基本尺寸：絲徑φ2.0 mm、菱形孔徑50 mm×50 mm。鋪掛鐵絲網(wǎng)時：放卷——自上而下；連接——相臨兩卷鍍鋅網(wǎng)分別用φ1.0 mm鐵絲連接；固定——至少每隔1 m間距須用錨桿與坡面固定。

設置植生板：由于該試驗邊坡是以噴播灌木為主，灌木種子顆粒較草種子大，為了使噴播的灌木種子和人工基質(zhì)更好地附著在坡面上，在鋪掛鐵絲網(wǎng)的同時，用寬50 mm、厚8 mm、長500～1 000 mm的小木條板，沿坡面水平方向，縱向間距300～500 mm，設置植生板，并用鐵絲將其與鐵絲網(wǎng)和錨桿固定連成一體，以為噴播的灌草種子和人工客土基質(zhì)提供一個良好的附著平臺，有利于植物生根、生長。

2.2.4錨桿錨固

(1) 錨桿的施工目的

可有效地固定坡面上鋪掛的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并對坡面巖石表層進行加固，防止邊坡表層局部崩塌。打錨桿時，根據(jù)坡面的巖石硬度用電鉆鉆孔后打入錨桿或直接用人工打入錨桿。

(2) 錨桿規(guī)格設定

錨桿選用直徑為12～16 mm的螺紋鋼，縱向、橫向的布置間距為1000 mm，采用梅花型(三角形)布置，錨桿長度根據(jù)該邊坡的實際情況而定，坡中下部為巖石邊坡，錨桿長度為500 mm；坡上部為土質(zhì)邊坡，為了確保掛網(wǎng)穩(wěn)定，錨桿長度為1000～1500 mm。錨桿外露長度為80 mm，在離坡面50～70 mm處與鍍鋅絲網(wǎng)綁扎。

2.2.5噴射人工客土基質(zhì)層

人工客土基質(zhì)層由壤土、有機質(zhì)、纖維、肥料、保水劑和粘合劑等混合物料組成，噴射厚度6～8 cm，約1 m3的使用量參考配比見表1。

表1　人工客土基質(zhì)試驗配比

2.2.6鋪設CF網(wǎng)并固定

1.2方法對照組,常規(guī)治療,推拿+理療,按摩后外敷多克自熱炎痛貼,1次/天,尪痹片,口服,一次4片,一日3次。觀察組:推拿+理療,外加中藥熏蒸,儀器:XZ-1型中藥熏蒸床,中藥成份:透骨草30g,威靈仙、三棱、莪術、五加皮、海桐皮各20g,艾葉、川椒、白芷、紅花各10g,制成粉;治療前將中藥預熱100度[2]。放置熏蒸床的容器內(nèi),對患者的具體病癥部位進行局部熏蒸,1次/天,30min/次。

選用5.0 cm×5.0 cm的CF網(wǎng)，從邊坡頂面向下進行鋪設，網(wǎng)與網(wǎng)之間的搭接保持5.0 cm，搭接處用鐵絲扎緊或用椰繩綁扎形成一個嚴密的整體。選擇用椰繩綁扎，再用鐵錘將錨釘打入坡面，把椰纖維網(wǎng)牢牢掛緊固定，錨釘不少于4根/m2，錨釘選用直徑10 mm鋼筋制作成“U”型長度30.0～45.0 cm。

2.2.7噴灌草生態(tài)植被面層

在人工客土基質(zhì)中加入灌草種子構(gòu)成灌草生態(tài)植被面層，噴射到覆蓋CF網(wǎng)的坡面上，噴射厚度2～4 cm。

2.2.8覆蓋無紡布

在面層噴射層完成后，覆蓋20 g/m2無紡布進行保墑，營造種子快速發(fā)芽環(huán)境。

2.2.9苗期養(yǎng)護

此階段重點在澆水、追施肥料及病蟲害防治等養(yǎng)護管理的工作。苗期養(yǎng)護措施首先要及時澆水，以保持人工基質(zhì)呈濕潤狀態(tài)，營造種子迅速萌發(fā)生長的環(huán)境條件[5]。澆水養(yǎng)護應根據(jù)天氣狀況適時進行，要保證人工土壤基質(zhì)充分濕潤，當植物種子萌發(fā)生長后，要定期觀察植物生長狀況，適時追肥，確保植苗良好的生長。

2.3示范邊坡植物種的選擇及植物種子配比

2.3.1植物種選擇

據(jù)此，根據(jù)示范邊坡實際情況設計選用7種灌木樹種做骨干，并配置形態(tài)相協(xié)調(diào)而又有季節(jié)變化的4種草本植物。遵循灌木、草本合理搭配，層次分明、增強綠化景觀效果。

所選擇的11種植物的生態(tài)學特性見表2。

表2　示范邊坡的植物種類及其生態(tài)學特性

2.3.2植物種子配比

根據(jù)第六標段左右幅4個示范坡面的生境特征差異，因地適宜地選擇灌草綠化植物進行防護，采用不同的灌草植物種子配比進行噴播。

(1)左幅右邊坡

第6標段左幅右邊坡為松散巖質(zhì)邊坡，坡面較破碎，裂隙、裂縫較多，坡長約6 m，面積較小，如圖2所示。設計噴播的植物種以灌木為主，草本為輔，選擇耐干旱瘠薄、發(fā)芽率高的木豆、刺槐、荊條和迎春花等灌木，適當配以少量白三葉。種子配比及用量見表3。

圖2　第6標段左幅右邊坡Fig.2 The right side of the slope of the left of the 6th block

表3第6標段左幅右邊坡灌草種子配比方案

g·m-2

(2)左副左邊坡

第6標段左幅左邊坡為松散巖質(zhì)邊坡，坡面較破碎，裂隙、裂縫較發(fā)育，面積也較小。設計噴播的植物種以灌木為主，種子配比及用量見表4，種植槽內(nèi)種植多花木蘭、黃花槐、野菊花。

表4第6標段左幅左邊坡種子配比方案

g·m-2

(3)右幅右邊坡

第6標段右幅右邊坡為硬質(zhì)巖石邊坡，坡長較長，面積大，坡度陡；設計噴播的植物種以草本為主，灌木為輔。種子配比及用量見表5。

表5第6標段右幅右邊坡灌草種子配比方案

g·m-2

(4)右幅左邊坡

第6標段右幅左邊坡為硬質(zhì)巖石邊坡，坡長較長，面積大，坡度陡，如圖3所示。設計噴播的植物種以草本為主，灌木為輔。種子配比及用量見表6。

圖3　第6標段右幅左邊坡Fig.3 The left side of the slope of the right of the 6th block

表6第6標段右幅左邊坡灌草種子配比方案

g·m-2

3結(jié)束語

(1) CF網(wǎng)是通過機械粉碎后利用其纖維編制成，含有比一般植物纖維更高的木質(zhì)素，壽命期長，具有一定規(guī)格尺寸的網(wǎng)，該產(chǎn)品可抵抗3.0 m/s的坡面徑流水速的沖刷，可用于邊坡或堤岸的生態(tài)防護，具有良好的抗沖刷性能、一定的吸水性和保水性、較好的抗拉強度、能與坡面很好貼近，一般5a后開始自然腐爛降解成有機質(zhì)，為灌木的后期生長提供養(yǎng)份，是國際上公認的綠化環(huán)保材料。

(2) CF網(wǎng)的纖維絲和粘土之間有較好的粘合性，與鐵絲網(wǎng)相比，更容易與坡面緊密結(jié)合。此外CF網(wǎng)的保水性很強，可達自身重量的10～13倍，因而降低初、中、后期養(yǎng)護的成本。

(3) CF網(wǎng)是一種柔性網(wǎng)，與傳統(tǒng)的鋼性鐵絲網(wǎng)相結(jié)合可構(gòu)成雙層骨架，能更好穩(wěn)定巖石邊坡上人工噴播的基質(zhì)層，且施工方便快捷，操作簡單。

(4)在滬昆高速貴州境貴陽至清鎮(zhèn)公路域6標段示范邊坡采用CF網(wǎng)生態(tài)防護技術，能逐漸形成灌草生態(tài)植被類型，并與周邊原生態(tài)植被相協(xié)調(diào)，且植物生長茂盛，覆蓋率高，可防止雨水對邊坡的侵蝕，起到較好的水土保持作用。

(5)CF網(wǎng)噴播灌草生態(tài)植被技術是近幾年發(fā)展起來的一項實用技術，它不僅克服了漿砌片石等缺乏景觀效果的缺點，而且解決了其他植物在邊坡防護中，在貧瘠土質(zhì)上難以生長、雨季抗沖能力弱的難題。在今后高速公路生態(tài)護坡工程中，CF網(wǎng)噴播灌草生態(tài)植被技術的應用將具有廣闊的前景。

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Technical Design of CF Nets for Sprayingand Sowing Shrub-grass Vegetation

Peng Zhangjun，Yang Chaoneng*，Wu Zhimin，Deng Zhao

(Changshun Forestry Bureau，Changshun 550700，Guizhou Province)

Abstract：The technology of CF nets for spraying and sowing shrub-grass vegetation in the roadside slope of highways is becoming more and more common in the road engineering.The design of the CF net spray seeding is one of the major conditions to ensure the success of the technology.The scientific，standard and rationale design scheme of CF net spray seeding was constructed and the plant species were determined based on the adaptability，strong resistance，resistance to drought，barren，rapid growth，and developed root system.According to the difference of habitat characteristics of demonstrated slope surface，the suitable plant species were selected.Different ratios of spraying plant seeds were adopted.Finally，a suitable CF net spraying technology for our province actual situation with low cost，high efficiency，and good effect was discussed，which can provide feasible and practical reference value for the implementation of CF net spraying and sowing technology in Guizhou highways.

Keywords：highway；slope protection；coconut fiber(CF)nets spraying and sowing shrub-grass vegetation

*通信作者：楊朝能 ,學士，高級工程師。研究方向:森林工程。E-mail:1213873379@qq.com

作者簡介：第一彭彰俊 ,學士，助理工程師。研究方向:森林資源保護與建設。

收稿日期：2015-10-29

中圖分類號：S 714.8

文獻標識碼：A

文章編號：1001-005X(2016)01-0072-05