三维植被网喷播植草技术在高速公路边坡上的应用.doc

广州惠州东高速公路起于广州萝岗，止于惠州凌坑，共分为A、B、C三个标段。其中B段从博罗田心村北到惠城区小金口镇（K45000K92900），全长51 km。该标段位于东江冲积平原与重丘区的过渡地带，地形变化较大，区域地质条件较复杂，出露的新老地层种类较多；受多期地壳运动影响，地层发育不连续，以第四系地层为主，其次为燕山期、印支期、加里东期、岩浆岩及变质岩，局部为第三系、侏罗系砂岩、砾岩、泥岩；边坡多为三级以上坡面，土壤母质为花岗岩体，粗砂粒含量高，粘粒相对较少，土壤肥力较低。因此，该标段边坡的植草一般较难成活。而传统的浆砌片石网格植草、砼骨架、浆砌片石满铺等护坡技术，不仅工作繁重缓慢，造价较高，而且破坏自然环境。近年出现的三维网喷播植草技术，应用土工合成材料，有效地解决了这类边坡的植草防护问题，但在广东省尚未普及应用，因而在该标段选择K91+252.4K91+280路段开展试验应用。1材料与方法1.1试验方法采用三维网喷播植草技术。该技术形成的三维网边坡生态防护体系由锚杆、EM3型三维网、网间营养料和网面草籽混合层组成。其中锚杆起稳定边坡和悬挂三维网的作用；三维网为土壤提供一个三维的储存空间，并与土壤层相互结合形成具有一定强度的护坡体系；网间土壤层为草籽提供生长基质和养分。该技术成功的关键在于草籽混合层和土壤层的配方。1.2土壤层配方造浆每立方米使用砂质粘土800 kg，水泥60 kg，糠60 kg，磷肥10 kg，有机肥10 kg，复合肥5 kg，保水剂0.2 kg，土壤稳定剂2 kg，水90 kg。1.3草籽混合层配方造浆每立方米使用砂质粘土720 kg，草籽3 kg，复合肥8 kg，磷肥10 kg，有机肥10 kg，水泥90 kg，糠100 kg，水80 kg。其中草种及其质量配比分别为：狗牙根50，百喜草25，野花生20%，灌木种子5%。1.4施工工艺（1）修整坡面使之达到设计坡比，并确保坡面平整；（2）按设计要求钻孔并放置锚杆，然后注浆，在砂浆凝固前不得碰撞锚杆；（3）从坡顶开始自上而下铺设三维网，前后两网之间的搭接长度大于10 cm，对于个别不平整的坡面用锚钉固定，使三维网紧贴坡面；（4）将按配方调制后的粘土用喷浆机自上而下喷敷在坡面上，喷射厚度不小于8 cm，并确保坡面平整，无网包外露、空包或压包现象；（5）将草籽混合料用喷射机喷播，喷射厚度不小于7 cm，喷播过程应连续，喷播完成后将喷射机和输料管内的积料清除于净；（6）喷播后，在坡面覆盖无纺布，以保持坡面水分，减少降雨对种子的冲刷，并在草籽生长期间适当浇水、补种、清除杂草和防治虫害等。1.5质量检查和验收标准（1）质量检查标准；喷播后510 d，草种陆续发芽，达85以上，喷播区域呈现绿色；30 d后，草坪覆盖率在75%以上，平均高度10 cm以上，可初步防止普通降雨对表土的冲刷；（2）验收标准：施工完成后3个月进行验收，要求坡面平整，植草覆盖率在90以上，草生长均匀，颜色正常，平均高度达15 cm以上。2结果与分析2.1试验结果在喷播后10 d，草种发芽达85%以上，喷播区域呈现绿色；60 d后，草的平均高度达10 cm以上，覆盖率达75%以上，初显绿化效果。在第67天经历了降雨量达300 mm的暴雨，雨后检查，供试坡面仅有局部损坏，大部分完好，初步防止了降雨对表土的冲刷。这说明利用三维植被网不仅使石质边坡能够植草绿化，而且边坡综合防冲刷能力及对雨水径流的分散能力较强，从而达到绿化与固土护坡的效果。试验采用的配方也适宜当地的气候条件。2.2经济技术特点（1）该技术施工方便快捷，每套设备平均可施工100 m2/台班；（2）通过在三维网中客土为植物提供土壤生长层，使纯石质边坡也可以实现绿化；（3）通过锚杆和三维网的连接，能起到稳定坡面的作用，尤其对于松散、破碎的石质坡面，防护效果较框格植草等形式好；（4）由于植物生长层和草籽混合层中均有肥料均匀分布，肥料能发挥最大效能，在草坪养护管理期间只需定期洒水即可；（5）工程单价为87元/m2，造价较护面墙、锚杆挂网喷砼等防护形式低，而防护效果不相上下，并且能达到全坡面绿化的效果。2.3存在问题及改进方法（1）部分边坡在喷播12 d后草种仍未发芽，这是草种未发育成熟所至，可用浸种催芽的方法处理，将草种用30 温水浸泡12 h，一般喷播7 d后就能发芽；（2）有些坡面草生长不均匀，这主要是草籽分布不均匀所致，在喷播时应注意加强喷液的搅拌，使草籽分布均匀；（3）对后期养护管理过程中出现的干旱、虫害现象，可按“少量多次”的原则浇水与喷洒农药，以保证草籽的正常生长；（4）土壤层配方用土过粘，或为了提高边坡的抗冲刷和凝固能力而加入水泥，均对草籽生长不利，这时可加入珍珠岩粉、煤渣、砂、谷壳、锯末等提高土壤的透气、透水性；（5）适合草籽生长的土壤最佳pH值为5.06.5，而当地天然粘土的pH值大都过高或过低，可用生石灰、草木灰或硫磺、石膏调节。3结语锚杆挂三维网植草技术使低肥力的坡面和纯石质坡面的植草绿化成为可能。由于在草籽生长层中加入了水泥，使坡面更能抗雨水的冲刷；锚杆使边坡稳定性提高；草籽中加入一定数量的