南方地區(qū)挖方邊坡三維植被網(wǎng)技術(shù)探討

曾有禮

（湖南省電網(wǎng)建設(shè)公司 衡陽市 421002）

南方地區(qū)邊坡工程多采用噴漿（掛網(wǎng)）、砌石等方式，與國家建設(shè)綠色環(huán)保工程理念不相適應(yīng)，政府環(huán)保部門對(duì)工程環(huán)評(píng)驗(yàn)收過程中，經(jīng)常提出采用噴漿、砌石等方式對(duì)環(huán)境保護(hù)有影響，環(huán)評(píng)驗(yàn)收工作一再被動(dòng)。而南方地區(qū)多屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，具有氣溫高、濕度大、雨量充沛，非常利于植被生長，三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)能抵御強(qiáng)降雨惡劣天氣，營造與周邊環(huán)境自然和諧，體現(xiàn)人文自然和諧特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)在湖南省多個(gè)變電站項(xiàng)目推行，并取得良好經(jīng)濟(jì)社會(huì)效應(yīng)。

1 三維植被網(wǎng)特點(diǎn)

1.1 三維植被網(wǎng)概念

三維植被網(wǎng)是以熱塑性樹脂（聚乙烯）為原料，經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞，在結(jié)合點(diǎn)處相互融合，底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)點(diǎn)。

三維植被網(wǎng)是在草皮護(hù)坡存在容易遭受強(qiáng)降雨，或常年坡面徑流形成沖溝、引起邊坡表層失穩(wěn)和滑塌等缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它具有以下特點(diǎn)：

（1）固土性能優(yōu)良。三維植被網(wǎng)表面有波浪起伏的網(wǎng)包，對(duì)覆蓋于網(wǎng)上的客土、草種等有良好的固定作用，可減少雨水的沖刷性侵蝕。

（2）消能作用明顯。網(wǎng)包層緩沖了雨滴的沖擊能量、減弱了雨滴的濺蝕，使風(fēng)、水流等在網(wǎng)面表層產(chǎn)生無數(shù)小渦流，減緩了風(fēng)蝕及流水的沖蝕。

（3）網(wǎng)絡(luò)加筋作用突出，三維植被網(wǎng)的基礎(chǔ)層和網(wǎng)包層網(wǎng)格間的橫豎線交錯(cuò)編織粘結(jié)，對(duì)回填客土起著加筋作用，且隨著植草根系的生長，增加邊坡表層的抗沖蝕能力。

（4）保溫功能促進(jìn)植被生長。在夏季可使植被根部的溫度比外部環(huán)境溫度低（3～5）℃，在冬季則高（3～5）℃，因此三維植被網(wǎng)在一定程度上延長了路基植草護(hù)坡施工的時(shí)間，并促進(jìn)植被的成活率和均勻生長。

1.2 三維植被網(wǎng)噴播植草中客土層特點(diǎn)

客土層就是利用流體力學(xué)原理把種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、保水劑、草炭土、草纖維、木纖維、表土和水按一定比例混合成較稠的噴漿，通過噴播機(jī)直接噴射附著到安裝有塑料網(wǎng)的泥質(zhì)砂巖邊坡上，形成一定厚度的附著土體，即植被混凝土。確定植被混凝土的配方需考慮以下幾個(gè)因素：

（1）保證拌合物具有良好的粘性、流動(dòng)性。

（2）植被混凝土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于 15 kPa，即能經(jīng)受風(fēng)吹雨打，不脫落。

（3）植被混凝土具有合適的容重及空隙率，即空隙率在 50%～65%,容重在（1.3～1.7）g/cm3,這樣的結(jié)構(gòu)有利于植物生長。

（4）植被混凝土具有良好的植生條件，如水肥供應(yīng)良好，能保證植物多年的養(yǎng)分供應(yīng)。

1.3 三維植被網(wǎng)噴播植草中護(hù)坡植物的選取

三維植被網(wǎng)噴播植草中護(hù)坡植物成功與否，關(guān)鍵要解決兩方面的問題：

（1）基質(zhì)層如何較好地附著和固定在坡面上而不致被雨水沖刷下來；

（2）綠化植物應(yīng)如何進(jìn)行優(yōu)化、適宜選取。

選擇護(hù)坡植物時(shí)，當(dāng)?shù)赝辽灵L的栽培草優(yōu)于進(jìn)口的草坪草，本地適宜綠化的野生草優(yōu)于栽培草，即護(hù)坡植物應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?，能抵抗不良環(huán)境，根系發(fā)達(dá)，生長迅速，短期內(nèi)能達(dá)到一定的覆蓋率，有多年生的習(xí)性。與土壤骨節(jié)固結(jié)能力強(qiáng)，莖葉茂盛，抗逆性強(qiáng)。植物的配置應(yīng)遵循以下原則：灌草結(jié)合，這樣可充分利用自然水、光、熱條件，快速建起立體生態(tài)植被，保持坡面綠化的中長期效果，防止草坪退化，延續(xù)和提高水土保持功能；豆科和禾本科植物配置，有利于發(fā)揮種間優(yōu)勢(shì)，互惠互利，促進(jìn)草種的萌發(fā)和茁壯生長。

2 三維植被網(wǎng)噴播植草的施工工藝

三維網(wǎng)噴播植草護(hù)坡施工工藝按如下步驟進(jìn)行：

（1）清理坡面，在坡面上鑿出數(shù)條橫向淺溝，其后在修整好的邊坡上打入錨桿，錨桿為Φ8鋼筋，深度為2m和1m兩種，路線方向間距為1.4m，順坡方向間距為（2～3）m，采用 M7.5 號(hào)砂漿（設(shè)計(jì)配合比∶水泥∶中砂∶水=280∶1700∶280）固定，且錨桿成梅花狀布置。

（2）將三維植被網(wǎng)墊沿坡面自上而下鋪設(shè)，并用U形釘使其緊貼坡面。坡頂采用埋壓溝、坡腳三維網(wǎng)埋于填土內(nèi)。兩幅三維植被網(wǎng)之間重疊（10～15）cm。三維植被網(wǎng)周邊應(yīng)有（5～10）cm的卷邊，并用U形釘壓邊。

（3）具有一定抗拉強(qiáng)度的三維植被網(wǎng)鋪設(shè)后，為了確?；靥钔恋拿軐?shí)度，用人工方式分三步自坡頂向下充填土壤和肥料：一是回填干土并拍實(shí)，二是噴水沉降（防止“空鼓”現(xiàn)象），三是泥漿回填。

（4）在修整好的路基挖方邊坡面上先置厚（5～7.5）cm土壤，采用液壓泵送式濕噴機(jī)（型號(hào)YSP-15SR、生產(chǎn)能力15m3/h、泵送壓力8MPa、水平輸送距離350 m、功率46 kW）將拌合均勻的種植基質(zhì)噴射道坡面上并以覆蓋網(wǎng)包為宜。選用性能良好的噴播機(jī)和優(yōu)質(zhì)的噴播材料外，要采用合理的噴播工藝，它直接影響噴播施工效率、質(zhì)量和材料消耗，從而影響噴播成本。首先應(yīng)根據(jù)噴播材料的性能和施工作業(yè)的情況（坡度、土壤等）合理確定水、草種、肥料、木纖維、保水劑、粘合劑、染色劑等的配比數(shù)量；其次是噴播操作者應(yīng)熟練掌握噴播技術(shù)，如根據(jù)噴播距離、坡面情況選用合適的噴嘴；合理選擇噴播方向，防止漏噴和不均勻；利用“手型”控制噴注形態(tài)和噴播位置；盡量接近作業(yè)面進(jìn)行噴播，這樣更易于保證噴播質(zhì)量和節(jié)省材料。噴播完畢之后，植物依靠基質(zhì)生長發(fā)育，形成典型的植物邊坡防護(hù)系統(tǒng)。此種技術(shù)具有防護(hù)邊坡、恢復(fù)植被的雙重作用。尤其對(duì)于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡既具備一定的強(qiáng)度保護(hù)坡面和抵抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長，之后需及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)貼。

（5）覆蓋無紡布。一是防止雨水沖刷，阻滯種子在發(fā)芽生根期內(nèi)的移動(dòng)，二是部分組織水分蒸發(fā)，具有保溫保濕作用。注意不露邊口，輕揉操作，保持布面完好。

工藝步驟見圖1～圖4。

圖1 混凝土骨架施工

圖2 培植肥料袋（填充固基，利于植被營養(yǎng)吸收）

圖3 掛網(wǎng)噴漿（種植基質(zhì)）

圖4 成型效果

3 三維植被網(wǎng)噴播植草的養(yǎng)護(hù)及其成活率

（1）噴播植草施工完畢后，需分前、中、后期對(duì)植草進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。前期為50天，以噴水為主，且需在上午10：00之前進(jìn)行，經(jīng)常保持土壤濕潤，以促進(jìn)種子發(fā)芽、生根和快速生長；中期靠自然雨水養(yǎng)護(hù)，若遇干旱每月噴2～3次水；后期養(yǎng)護(hù)每月噴2次水，并施追肥，促苗轉(zhuǎn)青，并積極防止病蟲害發(fā)生。

（2）噴播植草施工完畢一周后草種需發(fā)芽，發(fā)芽率達(dá)到90%，1個(gè)月后，青草覆蓋率達(dá)到85%以上，50天之后坡面青草覆蓋率需達(dá)到98%，且青草濃密，未出現(xiàn)大雨沖刷及客土層脫落。

4 結(jié)語

三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)在國內(nèi)各行業(yè)實(shí)踐當(dāng)中證明是切實(shí)有效的，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又可與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相得益彰，相互融合，最大限度地保護(hù)了自然環(huán)境。并且隨著施工技術(shù)的進(jìn)一步熟練和完善，從而有力地確保了施工質(zhì)量和進(jìn)度，達(dá)到了優(yōu)化施工組織，節(jié)約施工成本的雙重效果。該技術(shù)必將會(huì)成為未來變電站建設(shè)的優(yōu)先發(fā)展方向。