公路邊坡防護新技術應用

摘 要：文章從技術簡介、施工工藝等方面闡述了利用黃土地區公路客土噴播復綠技術實現邊坡穩固和永久綠化的優勢。通過對比闡述適用范圍、經濟性、適用性，強調了其在生態修復和公路綠化中的推廣應用價值。

關鍵詞：公路 邊坡防護 新技術

0 引言

客土噴播復綠技術通過整修公路邊坡坡面、鋪設復合材料網加筋，將有機質、肥料、粘合劑等配制成專用基質，與種植土、種子混合后，用噴播設備均勻噴射到坡面，形成坡面防護層，實現公路邊坡穩固及永久綠化目的。

1 技術簡介

1.1 客土噴播復綠基本原理

客土噴播復綠技術在公路邊坡加固實施中，應選擇適應當地環境的鄉土植物，通過合理配置喬木、灌木和草本植物，其群落的獨特生態位分化要能與原生植物物種重疊共存，可以形成穩定的生態群落。這種群落結構有助于減少物種間的競爭，促進生物多樣性，并增強生態系統的自我維持能力，從而提高公路邊坡的生態功能和穩定性。

1.2 技術優勢

公路工程常用的骨架植物防護主要用于土質和全風化巖石邊坡坡率緩于1∶0.75的邊坡，但在鹽堿地及干旱地區植物死亡率高，不容易成活，骨架容易損壞。而客土噴播復綠技術適用于各種公路邊坡坡率的黃土邊坡及巖石坡面，它可以在土壤比較貧瘠、高硬度的邊坡坡面上進行綠化與防護，在坡比偏陡的坡面，可與掛網、菱形及拱形骨架防護相結合綜合運用，即增加了邊坡穩定性又可綠化使之與自然景觀融合。主要表現在：

（1）適用范圍廣。客土噴播復綠技術可適應不同氣候及土質，通過調整綠化基材實現邊坡綠化防護。

（2）結合工程防護，用于陡急邊坡和不穩定巖基。先錨固鐵絲網和錨桿，再用厚層基材植被護坡。

（3）抗侵蝕和水土流失。粘合劑使基材硬化，與公路邊坡坡面緊密粘接，避免沖刷侵蝕。植被與基材共同增強抗侵蝕性。

（4）保障植被快速成型和生態穩定。混噴基材厚度約10cm，滿足植物安全生長需求。

1.3 擬解決的問題

（1）黃土地區高鹽堿土質公路邊坡的邊坡綠化、邊坡被雨水沖蝕而導致邊坡不穩及水土流失的難題。

（2）具有生態環境保護要求及生態恢復的公路路基邊坡防護工作中自然植被生長緩慢、植物物種單一的問題。

2 客土噴播基材的組成與選擇

2.1 客土噴播基材的組成

（1）黏結劑優選：黏結劑在客土噴播中至關重要，需確保基材組分緊密結合并抵御侵蝕。傳統無機材料有局限，新型環保黏結劑如聚合物乳液等逐步引入，提升黏結性能，改善土壤結構，促進植物生長。

（2）有機質補充：有機質是土壤肥力核心，添加腐殖質、生物炭等提升肥力，促進植物生長，改善土壤物理性質，提高抗侵蝕能力。

（3）微生物菌劑引入：微生物菌劑加速土壤熟化，提高養分利用率，促進植物生長，并增強抗病蟲害能力。

（4）纖維材料強化：纖維材料增強基材結構穩定性，提高抗拉強度和抗剪強度，改善透氣性和透水性，為植物生長創造良好環境。

綜上所述，客土噴播基材組成需科學配比和優選材料，以滿足工程需求并符合生態要求，提升生態修復工程質量和效率。

2.2 客土噴播基材的選擇

2.2.1 客土噴播基材選擇總體要求

黃土地區公路邊坡客土噴播基材的選擇應綜合考慮適應性、環保性、經濟性、可持續性和多元化等多個方面。通過科學配比和優選材料，確保基材能夠滿足公路防護工程需求并符合生態要求，為黃土地區公路的生態修復工作提供有力支持。基材的比例對土壤裂縫和剝離有很大關系，同時也關系到植物種子的發芽、生長以及防護能力的形成。客土噴播中所用的各種基材的比例是通過實驗來確定的。基材選擇有以下總體要求。

①基材本身應無害，對周圍環境應無污染，且符合下列要求。

a.有機質含量≥40%；b.腐殖質含量＞15%；c.氮、磷、鉀（N+PO+KO）含量≥4.0%；

d.含水量≤40%；e.pH值：5.5-7.5；f.粒度（＜5mm）：不低于70%。

②基材拌合好后要松散適度，方便施工。

③基材要粘結牢固，防止自身重力、風吹或雨水沖刷導致脫離坡面。

2.2.2 客土噴播的材料要求

①種子：選擇優良草本植物混播。

②客土材料：以天然有機質土壤改良材料為主，混入有益有機質及無機質。

③營養材料：采用高效化學及緩效肥料，由有機肥、化肥、表土拌和而成。

④穩定劑：采用木質纖維，增強混合料強度及孔隙率。

⑤粘結劑：采用高分子聚合物及天然植物加工，使噴播材料緊密連接，與坡面粘結。

⑥水：采用無污染水。

3 黃土公路邊坡客土噴播關鍵技術

3.1 設計原則

（1）安全原則：確保公路邊坡穩定安全；（2）協調性原則：公路邊坡生態與周圍環境協調；（3）永久性原則：減少運營后人工維護工作量；（4）經濟學原則：選擇經濟合理的公路綠化生態防護法；（5）因地制宜原則：根據工程情況選擇合理的施工工藝。

3.2 基材配合比設計

為確保植物正常生長，基材混合物需具備良好土壤改良特性。為增強混合物穩定性，需加入粘合劑、保水劑、有機質、復合肥、腐殖酸及噴播、疏松土壤木纖維等輔材，按一定比例混合。根據總厚度12cm和3cm，推薦每平方綠化基材配合比見表2，表3。

3.3 植物種子的選擇

西北黃土地區公路邊坡綠化防護，要根據施工作業面土壤性質、當地氣候條件、施工季節，選擇草本植物及喬、灌木種子，并增加當地類似地貌作業面上的同類樹種，關鍵考慮以下幾點：

（1）鄉土植物，或以適應本地氣候條件的外來植物；（2）抗逆性強，特別是抗風能力強，貧瘠性強；（3）根系發達，生長速度快，覆蓋能力強；（4）綠化和美化結合，營造自然舒適的視覺效果；（5）多年生，有自我更新能力，效果長久，一勞永逸；推薦混合物種子及配比用量如表4所示。

4 公路客土噴播防護施工工藝簡介

4.1 公路客土噴播防護施工流程

施工準備→公路邊坡清理→錨桿放線→鉆孔→鋪網→釘網→錨桿打入→客土材料攪拌→噴射基料→噴射種子及營養基→無紡布覆蓋→前期養護。

4.2 施工準備

4.2.1 機械設備準備情況

綠化機械設備是本工程質量和進度的重要保證，在全面開工前進場到位，并做好機械設備的調試。（表5）

4.2.2 材料準備情況

植物種子發芽率根據正常計算而得，在噴播前對批量種子發芽率進行測定，并根據實際測定發芽率，計算實際種子用量。（表6）

4.3 施工過程與過程控制

（1）公路邊坡坡面整理：清除坡面菱形骨架內浮石、松土、鹽堿土壤、浮根、雜草、垃圾，厚度不小于20cm，保持坡面原狀，凹凸坡面促進基材混合物與巖石坡面結合，噴播坡面凹凸度平均±10cm，最大30cm，禁止出現反坡。

鉆孔、安裝錨桿、膨脹鉤、固定木板：

（2）錨桿放樣、鉆孔：以公路邊坡單個菱形骨架為單位，在菱形骨架周邊均勻分布布置8個膨脹鉤孔位及在菱形骨架中心位置布置錨桿孔位，布置孔位用電錘鉆孔。

（3）安裝木條、錨桿加固：木條寬10cm，厚1cm，用錨桿固定，間距40-60cm，坡度可調至30-50cm。主錨桿長80cm，Ф14mm螺紋鋼，加固巖土表層，固定鍍鋅網。先鉆孔后打入錨桿，主孔深70-80cm，副孔深30-50cm。主錨桿間距100×100cm，副錨桿間距50×50cm。坡頂、搭接處和主要受力處間距不大于100cm。

（4）鋪設、固定鍍鋅網：鍍鋅網采用菱形結構鍍鋅低碳鋼絲，規格為10*10cmΦ0.2cm×L50。用錨桿固定木條后鋪設，掛網自上而下，相鄰網用Φ0.2cm鐵絲連接，重疊≥5cm，與坡面距離≤10cm。錨桿、膨脹鉤與網連接處鐵絲綁扎固定，不平整處加密錨桿，露出坡面10cm。

（5）種植土篩分及基材的配比稱重、投料攪拌：裝載機、篩土機篩分種植土，粒徑小于10mm。按基材配方配比稱重，噴播機械攪拌均勻后使用。攪拌時，先加水，再投木纖維攪拌至化開，混合基材攪拌時間不少于20-25min。

（6）噴射基材混合物：完成邊坡掛網施工并檢測合格后，使用噴播機噴射基材混合物。調節泵壓和風量，分三次噴射。前兩次噴射不含種子的中和層、營養層，最后噴射含種子的培養基。每次間隔30-60min，確保牢固附著。試噴時調整噴頭距離和角度，從正面噴射，注意死角部分，確保厚度均勻。

（7）覆蓋無紡布：在種子噴射層完成后，覆蓋無紡布進行保墑或減少因強降雨對種子層的沖刷，還起到減少邊坡表面水分的蒸發和保溫的作用，從而進一步營造適宜種子快速發芽、生長的環境，覆蓋后用“U”型釘固定。

（8）養護管理：工程完工后，定期進行噴水、補種、施肥、病蟲害防治養護。草種出芽以及幼苗期，注意澆水養護，重點做好以下幾點：

①在養護期保持植被基層土呈濕潤狀態，澆水設備應采用噴霧噴頭移動式噴灑，杜絕高壓水槍直接噴灌，注意控制好噴頭與坡面的距離和移動速度，如有草坪出草不均勻，灌木死亡等現象，應及時在綠化工作中點入草籽和補植；一般綠化工作面30天時間后能基本形成穩定的根系網，因此，前期持續養護時間為30天左右。②每天養護兩次，夏季早晨的養護時間應在早晨10點以前完成。③高溫干旱時，幼芽及幼苗易燙傷，需日增1-2次養護，保持濕潤。④草生長期適時施肥、防病蟲。出苗不足需查明原因后整改。

（9）質量檢測標準：公路路基客土噴薄復綠技術的質量檢測標準見表7。

5 工程應用案例與前景分析

5.1 工程應用案例

（1）S34雙達高速公路：臨夏州地勢西南高東北低，降水南多北少，傳統種植方式難以形成有效邊坡防護。S34雙達高速采用客土噴播復綠技術，生態恢復效果顯著。

（2）S106線：S106線起點蘭州達川，終點達里加山，沿線黃土地區降雨少且不均，公路路基邊坡植被稀少，暴雨水害頻發。2021年，臨夏公路事業發展中心在S106線K10+117至K10+387段試點該技術，考慮公路途經地降水稀少、公路邊坡土質鹽堿度高，選用西北寒旱地區推薦植被，注重鹽堿處理和土壤改良，科學配方混合材料后噴射邊坡，形成良好土壤培養基礎，快速形成植物群落，有效抵抗雨蝕和風蝕，達到防護及綠化雙重目的。防護后公路路基邊坡無塌方、脫落現象，植被全面恢復，覆蓋成坪率97%以上，形成藤本、草立體綠化防護效果。

5.2 前景分析

近年來，國家注重生態環境改善，推動經濟與生態協調、綠色、可持續發展。公路路域環境生態修復成為交通綜合發展的重要部分，走環保之路、建綠色通道是公路發展方向。

（1）客土噴播復綠技術形成穩定表土，為植被和微生物提供初級生態平衡環境。

（2）該技術解決了西北地區植被恢復難題，促進公路綠化，為國土綠化、生態保護和水土保持做出貢獻。

（3）經濟美觀，與護面墻、掛網噴漿相比，具有顯著經濟效益和美觀性，單價低廉，與自然植被融為一體。

6 效益分析

6.1 經濟效益評價

基材中的噴播木纖維提升種子出苗率和成活率，形成的草皮質地均勻致密，保護公路路基邊坡穩定性，防止水土流失。噴播工作效率高，日噴播可達1000平方米，減少人力，降低成本。客土噴播基質壽命長達15-20年，壽命終點時與石縫、巖石風化層融合，公路邊坡護坡效果持久，降低養護成本。

6.2 社會效益評價

客土噴播復綠技術通過改良土壤和掛網，解決了公路生態恢復、連接問題，并添加適應環境的植被，顯著提升防護效果。該技術融合了多學科，實現了公路景觀與自然景觀的和諧統一。其造價低于傳統擋墻防護，并構建了公路邊坡小生態圈，實現穩定植被防護，環保效益顯著。

參考文獻：

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