植被混凝土生態防護技術在高陡邊坡上的應用

劉曉蓉

(山西交通控股集團呂梁南高速公路分公司， 山西 汾陽 033104)

0 前 言

我國針對邊坡防護的研究由來已久，過去多采用鋪設草皮護坡、液壓噴播紙草護坡、土工格室生態護坡以及漿砌片石骨架植草護坡等相關技術，但是這些技術在邊坡綠化方面存在一定的局限性，特別是針對高陡的巖質邊坡，因其土層和水源十分匱乏，難以達到有效的綠化效果。同時，傳統的生態修復技術無法在坡面上生根發芽，而通過有效結合傳統的防護加固技術和新型的植被恢復技術，可以很好地發揮綠化的效果。這種合成技術就稱之為植被混凝土生態防護技術。該技術能夠應用于坡度60°～90°的高陡邊坡上，且該技術運用的是特定的植被混凝土基材配方、合理的施工工藝等，有助于植被的自然生長，促使植被能夠在邊坡上生根發芽，真正發揮到永久綠化的功效。現階段，南方地區對該技術的應用較為廣泛，北方地區也在積極嘗試，應用前景十分廣闊。

1 植被混凝土生態防護技術概述

植被混凝土生態防護技術是一種新型的復合性技術，其適用于60°以上的高陡巖石邊坡上，該項技術的主要材料包括水泥、CBS植被混凝土綠化添加劑、有機物、砂壤土、植物種子、肥料和水等，將這些材料按照一定比例混合好，然后噴射到邊坡上，促使混合料和邊坡形成一體。在植被混凝土中，其基材主要包含有土壤、水泥、有機質、肥料、保水劑、草種和綠化外加劑等(見表1)。

表1 植被混凝土基材配比(相對質量比)

1)土壤。在植被混凝土中，土壤的占比是最大的，通常需要選取水、熱、氣條件均上乘的砂壤土，且土壤之中的砂含量要低于5%，最大粒徑不得超過8 mm，含水率應低于20%。土層的具體厚度需要結合實際情況而定，應要確保植物能夠在基材上良好的生長且能夠實現坡面的穩定，通常來說保持為8～12 cm為最佳。

2)水泥。水泥材料作為一種膠結劑，主要是發揮其膠結的功能。通常來說，選取P.O32.5 普通硅酸鹽水泥即可。當然，在實際工程項目施工中，亦可以結合實際，選取其他標號的水泥基材。

3)有機質。可以選用酒糟、醋渣等材料，或者選取稻殼、秸稈和樹枝等的粉碎物，但是需要將其進行發酵處理后才能作為有機質材料。

4)肥料。綜合運用長效肥料和短效肥料。短效肥料的目的在于促使植被快速地生長，而長效肥料則是為了確保植被后續生長過程中對于養料的汲取。

5)保水劑。多選用的是吸水樹脂，其可以將高于自身體積數倍的水分進行吸收。將適量的吸水樹脂添加在植被混凝土中，能夠切實提升噴播層的抗旱性能。

6)草種。需要結合施工區域所處的地質環境，水文氣候特點等，選取冷暖兩新的混合種子(見表2)，同時選取一定的本土植被進行噴播。在進行植被混凝土噴播時，面層中包含草種，基層中不含草種。

表2 植被混凝土草種配比 單位：g·m-2

7)綠化外加劑。外加劑的種類較多，諸如酸堿緩沖劑、著色劑、消毒劑、團粒劑等。之所以要添加外加劑，主要目的在于調節植被混凝土的一些性能，促使植被更好地生長。例如可以將磷化工生產過程匯總產生的廢棄物磷石膏作為外加劑，不僅能夠對植被的pH值予以調節，增強植被的肥力特性，而且能夠發揮廢物回收和環保的重要作用。

2 高陡巖質邊坡植被混凝土生態防護技術的應用

2.1 工程概況

某高速公路工程項目施工過程中，輔道位置有眾多的巖質邊坡，且巖質邊坡的長度為60～150 m，高度則為10～73 m，且邊坡的傾角達到了75°～85°，屬于高陡邊坡。同時在具體施工開挖過程中，對原有的植被產生了較為嚴重的破壞。加之該巖質邊坡的巖層主要為中風化和弱風化的灰巖以及泥巖，巖石的硬度也極大，未有適宜植物生長的土壤條件和水分條件，可以說，植被幾乎無法生長。因此，為有效整治該高陡巖質邊坡，避免垮塌，同時積極發揮環保綠化效益，最終決定采用植被混凝土生態護坡施工技術。

2.2 施工工藝流程

2.2.1 植物品種選擇與搭配

在植被混凝土生態護坡技術中，植物品種的選擇與搭配是首要任務，務必要選擇適宜該地區的植物種類，且能夠為植被提供足夠的營養和水分條件。具體來說，盡可能地選取該高速公路所在區域的本土植物，且科學予以搭配，使之形成最佳的植物群落，營造科學的生態系統。同時，在選擇好植物品種后，還應該開展發芽試驗，待發芽率達到95%以上的時候，才可以開展后續施工活動。結合該工程實際狀況，由于當地的降雨量相對較小，因此，選擇耐寒和抗旱的植被，例如冰草、紫花苜蓿、紫穗槐、胡枝子、檸條、波斯菊、榆樹等，設計發芽量為1 000 株/m2。

2.2.2 清理坡面

完成植被的選取后，就要開始仔細清理巖質邊坡，將巖質邊坡上存在的碎石、泥土以及危石等清理干凈。對于凹凸位置較為嚴重的地方，還需要借助工具將其整平。在該工程項目中，距離邊坡頂部約50 cm的范圍之內，還應該將碎石和雜灌等清理干凈，以便于后續的掛網錨固得以順利進行。

2.2.3 鉆錨桿孔并固定錨桿

在該工程項目中，選用的是12 mm左右的螺紋鋼筋作為錨桿，且設置間距為1 m×1 m，選取長度為45～65 cm。錨固施工時，可以利用鐵錘進行敲擊，促使錨固深度達到40 cm左右。同時，鉆孔時應確保鉆孔的直徑達到12 mm，且保持孔向和坡面的垂直。

2.2.4 鋪設并固定鐵鋅網

在該工程項目中，選用的鐵絲網為4號菱形網，且網孔規格為5 cm×5 cm。在具體鋪設操作中，需要朝向坡頂延伸50 cm左右。且按照從上至下的順序進行鋪設，全面覆蓋住巖質邊坡。針對相鄰的網片，亦可以運用平行對接的辦法，并擰緊網面的接頭，使之成為一個完整的網片結構。

2.2.5 植被混凝土配制

植被混凝土分為基層和面層兩種。一般來說，無需添加植被種子在混凝土基層中，而是在面層中進行植被種子的添加，以便于節約成本，提升植物種子的成活率。在實際操作中，應分別配制基層和面層混凝土。選用立式攪拌機進行混和配制。結合高陡邊坡的具體狀況，對于水泥以及添加劑等進行微調。

2.2.6 高壓噴播

選用空氣壓縮機進行植被混凝土材料的高壓噴播。利用常規的噴錨設備由上至下的進行植被混凝土的噴射，厚度保持在10～12 cm的范圍內即可。噴播時應分為兩次，第一次噴射8～10 cm的基層，然后進行1～2 cm厚度面層的噴射。完成植被混凝土的高壓噴射后，應立即開展養護工作。

2.2.7 養護管理

植被混凝土的養護作業主要包括了水分、肥料以及病蟲害的防治三個方面的內容。

1)針對植被混凝土的種子發芽的時期，對于噴水量需要嚴格把關，嚴禁水柱直沖，而導致對種子產生較大沖力而影響生長，水分以澆透為止，高溫環境下嚴禁澆水，避免植被受到灼傷。

2)定期施撒肥料，確保植被種子獲得充足的養分，具體施肥情況結合植被種子的具體情況而定。

3)病蟲害防治，通過物理和化學手段，對于常見的害蟲等進行防控，避免對植物產生危害，確保植被的健康生長。

3 結 語

在工程項目建設過程中，經常會遇到高陡的巖質邊坡，若不對邊坡進行妥善處理，可能導致邊坡出現滑坡以及垮塌等事故。傳統的邊坡防護技術存在一定的局限性，于是植被混凝土生態防護技術應運而生，其適用范圍較廣，特別適用于高陡的巖質邊坡，該技術能夠結合施工區域的水文氣候條件對基材配方予以調整，既能夠實現水土保持、水源涵養的作用，又能夠恢復邊坡的生態環境、加固邊坡，綜合效益十分顯著，應用前景十分廣闊。