噴播植草生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在市政景觀工程中的應(yīng)用

秦 新 朝

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 611130)

0 引 言

近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展有力地推動(dòng)了鐵路、公路、水利水電、市政工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在工程建設(shè)過(guò)程中，出現(xiàn)了大量的邊坡。邊坡的防護(hù)一般都采用混凝土擋墻、漿砌片石等方式，或者采用錨桿掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式進(jìn)行護(hù)面。這雖能保持邊坡穩(wěn)定，但同時(shí)也帶來(lái)比較嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，比如灰色污染、生態(tài)失衡等[2]。隨著社會(huì)的進(jìn)步，國(guó)家對(duì)環(huán)境建設(shè)越來(lái)越重視，綠色建設(shè)、節(jié)能建設(shè)深入人心。因此，噴播植草(新興的且能有效防護(hù)裸露坡面的生態(tài)護(hù)坡技術(shù))應(yīng)運(yùn)而生。

1 工程概況

該噴播植草生態(tài)護(hù)坡工程位于宜賓市江安縣天堂湖市政景觀工程環(huán)湖道路和環(huán)湖自行車(chē)道K0+0.000～K1+840.000 m處，其目的是保證道路的邊坡穩(wěn)定和邊坡與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。根據(jù)邊坡開(kāi)挖結(jié)果顯示：環(huán)湖道路覆蓋層約1～2 m厚，其下為弱風(fēng)化砂巖與頁(yè)巖互層，覆蓋層開(kāi)挖坡比為1∶1，基巖開(kāi)挖坡比為1∶0.5～1∶0.3，邊坡高度5～20 m。若邊坡高度大于10 m，需設(shè)置一層過(guò)渡平臺(tái)，邊坡巖層整體緩傾向坡內(nèi)，裂隙不發(fā)育，邊坡整體穩(wěn)定性較好。但由于母巖抗風(fēng)化能力較弱，因此，在邊坡開(kāi)挖完成后需及時(shí)用噴播植草進(jìn)行覆蓋，以防止巖體進(jìn)一步風(fēng)化。環(huán)湖自行車(chē)道邊坡大部分為土質(zhì)邊坡，局部為巖質(zhì)邊坡，坡比1∶1。

2 施工工藝和施工方法

噴播植草生態(tài)護(hù)坡工程的施工工藝:截水溝開(kāi)挖和噴護(hù)→坡面清理和整理→鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O(shè)安裝→噴播植草混合料制備→噴播植草施工→覆蓋無(wú)紡布或遮陰網(wǎng)→養(yǎng)護(hù)。

2.1 截水溝開(kāi)挖和噴護(hù)

截水溝應(yīng)在邊坡開(kāi)挖前按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開(kāi)挖，為了避免對(duì)邊坡的擾動(dòng)，應(yīng)采用人工開(kāi)挖。首先由人工開(kāi)挖出深50 cm/底寬30 cm/上口寬70 cm的溝槽，待修整平順土壁，溝底坡度利于排水后，噴5 cm厚M10水泥沙漿護(hù)壁。在坡面溝槽水流匯集處設(shè)置急流槽，急流槽與截水溝平順連接，流水順急流槽排入環(huán)湖道路邊溝后，再通過(guò)箱涵排入天堂湖，對(duì)于過(guò)渡平臺(tái)也應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求做好防排水措施。

2.2 坡面清理和整理

邊坡按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖完成后，需做好邊坡開(kāi)口線與截水溝之間過(guò)渡部位的處理。對(duì)于坡面明顯存在的危巖和松散體進(jìn)行撬除；對(duì)于表面較為光滑的硬質(zhì)巖石坡面進(jìn)行鑿毛處理，以便于噴播植草混合料與巖面的結(jié)合。

2.3 鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O(shè)安裝

2.3.1 鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)

鋪設(shè)14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)(網(wǎng)目5 cm×5 cm)。網(wǎng)片從截水溝處由上至下鋪設(shè)，鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)要張緊，搭接長(zhǎng)度應(yīng)小于5 cm，所有網(wǎng)片之間用18#鐵絲綁扎牢固，在錨釘接觸處也一并綁扎牢固。用墊塊支撐使網(wǎng)片距坡面保持5～7 cm的距離，在坡底也應(yīng)保證有20 cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)埋置于碎落臺(tái)平臺(tái)填土中。

2.3.2 錨釘安裝

采用風(fēng)鉆或電鉆在垂直于坡面或者稍向上傾5～10°處進(jìn)行鉆孔，孔深達(dá)50 cm時(shí)，再擊入錨釘。錨釘采用直徑Φ16螺紋三級(jí)鋼，錨釘長(zhǎng)度60 cm，外露10 cm，錨釘間距1 m×1 m。坡體頂部為加強(qiáng)穩(wěn)定，需進(jìn)行加密加長(zhǎng)處理。坡體部分巖石風(fēng)化嚴(yán)重處，需視情況對(duì)錨釘進(jìn)行加長(zhǎng)，以錨釘擊入坡體后牢固穩(wěn)定為準(zhǔn)。

2.3.3 嚴(yán)格檢查

錨釘和鍍鋅鐵絲網(wǎng)的連接工作完成后，要嚴(yán)格檢查鍍鋅鐵絲網(wǎng)與錨釘連接的牢固性，以確保鐵絲網(wǎng)與坡面形成牢固的整體。

2.4 噴播植草混合料制備

2.4.1 對(duì)原材料的要求

栽植土：由邊坡開(kāi)挖的中等風(fēng)化的頁(yè)巖采用機(jī)械粉碎形成，不建議采用地表土壤風(fēng)干粉碎形成，要求含泥量不超過(guò)15%，最大粒徑不應(yīng)大于2 mm，含水量不超過(guò)10%。水泥：采用P·O 42.5普通硅酸鹽水泥。添加劑[2]：添加劑能中和因硅酸鹽水泥添加帶來(lái)的堿性，調(diào)節(jié)混合料PH值(PH值不得大于8)，降低水泥水化熱；增加混合料空隙率和透氣性；使混合料不易產(chǎn)生龜裂；同時(shí)提供土壤微生物和有機(jī)菌，有利于混合料的活化；且添加劑中含有緩釋肥和保水劑，能保證植物生長(zhǎng)所需的水和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源。水：不得含油、堿、鹽和其他有害植物生長(zhǎng)的物質(zhì)，最好采用自來(lái)水。草種選擇：按照因地制宜合理搭配的原則，采取冷季型草與暖季型草混合、前期護(hù)坡效果和后期效果搭配、草灌木結(jié)合的措施。根據(jù)天堂湖市景觀工程環(huán)湖道路環(huán)境條件，種子選用高羊茅、早熟禾、狗牙根、多花木蘭、黃花決明、紫花苜蓿和車(chē)桑子七種。

2.4.2 噴播植草混合料配合比

草混合料配合比見(jiàn)表1、表2。

表1 噴播植草混合料基層配合比

2.4.3 噴播植草混合料的拌制

噴播植草混合料由栽植土、水泥、有機(jī)質(zhì)、添加劑混合而成。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工配合比可進(jìn)行微調(diào)并應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，在保證噴層性能指標(biāo)的前提下，盡量減小水泥和水的用量。拌制混合料的稱(chēng)量允許偏差，偏差值應(yīng)符合該范圍：水泥和添加劑±2%；種植土±3%?；旌狭蠑嚢璨捎萌萘?00 L的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料，攪拌時(shí)間不得少于1.5 min。

2.5 植草混合料的噴射種植

表2 噴播植草混合料面層配合比

噴植采用PZ-6混凝土噴射機(jī)，分基層和表層分別進(jìn)行，噴播由12 m3的空壓機(jī)進(jìn)行送風(fēng)，采用干拌法施工，從坡面自上至下分段分層進(jìn)行噴護(hù)[3]。每次噴護(hù)單寬4～5 m，高度3～4 m，噴射順序?yàn)橄然鶎雍蟊韺?，噴射作業(yè)完成或因故中斷噴射作業(yè)時(shí)，應(yīng)將噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的積料消除干凈[4]。

2.5.1 基層噴植

噴植前先埋設(shè)控制噴射厚度的標(biāo)志，然后用水對(duì)坡面進(jìn)行噴淋，使坡面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，以促使噴射植草混合料與坡面連接緊密，然后開(kāi)始進(jìn)行試噴，根據(jù)噴護(hù)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整水灰比，再進(jìn)行噴護(hù)施工?；鶎拥膰娮o(hù)厚度為7 cm。噴射作業(yè)時(shí)，應(yīng)先送風(fēng)、后開(kāi)機(jī)、再給料[5]。噴射結(jié)束時(shí)應(yīng)待噴射料噴完后，再關(guān)風(fēng)?；鶎訃娚浠旌狭峡梢淮螄娭猎O(shè)計(jì)厚度，噴射過(guò)程中，噴嘴距坡面的距離應(yīng)控制在0.6～0.8 m之間，且需垂直于坡面，最大傾斜角度不能超過(guò)5°；噴射中，噴射頭處的水壓不能小于0.15 MPa。噴射采用自上而下的方法進(jìn)行，先噴凹陷部分，再?lài)娡钩霾糠?，噴射移?dòng)可采用“之”字形或螺旋形前進(jìn)。

2.5.2 表層噴植

基層施工結(jié)束4～8 h以內(nèi)進(jìn)行表層噴植，一般不小于4 h。表層的噴護(hù)厚度為3 cm，表層噴護(hù)之前再在坡面上噴一次透水，以保證基層和表層混合料的粘接，然后近距離實(shí)施噴播，以保證草籽播撒的均勻性。噴播采用自上而下的方式進(jìn)行，單塊寬度按4～5 m進(jìn)行控制，表層噴播完成后應(yīng)及時(shí)覆蓋無(wú)紡布(夏天覆蓋遮陰網(wǎng))保水養(yǎng)護(hù)。

2.5.3 草種的預(yù)處理[2]

對(duì)于某些發(fā)芽較難、或者養(yǎng)護(hù)條件困難的情況，如果草種直接混入基材，發(fā)芽極其困難。因此，可以對(duì)草種發(fā)芽進(jìn)行預(yù)處理。為提高其發(fā)芽率，應(yīng)采用化學(xué)藥物催芽的方法預(yù)處理。具體方法為：配置0. 5%的氫氧化鈉溶液，將草種放到已配置好的溶液中浸泡24 h，浸泡過(guò)程中經(jīng)常用木棍拌和，撈出草種后用清水沖洗干凈，然后再用清水浸泡6～8 h，撈出略微曬干后即可將其拌入噴射漿液中。

2.6 覆蓋無(wú)紡布或遮陰網(wǎng)

噴播植草混合料噴播完成后及時(shí)覆蓋無(wú)紡布或遮陰網(wǎng)，無(wú)紡布選用14 g/m2的丙綸長(zhǎng)絲無(wú)紡布，主要起到防雨水沖刷和保溫、保濕、隔熱、防曬、透氣、通風(fēng)等作用。無(wú)紡布與坡面的距離控制在0.1～0.3 m，接頭處須縫合搭接15 cm，采用竹筷插入穩(wěn)固。無(wú)紡布與遮陰網(wǎng)應(yīng)順坡鋪設(shè)，嚴(yán)禁橫坡鋪設(shè)。

2.7 成活養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)工作在噴射植草混合料混凝土終凝后進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)隨時(shí)注意植被生長(zhǎng)和天氣情況，需做必要的加水濕潤(rùn)和養(yǎng)份追加。原則上每個(gè)月使用復(fù)合肥料施肥一次，6個(gè)月后植被的覆蓋率應(yīng)達(dá)到95%以上[4]。前期養(yǎng)護(hù)的主要工具是水車(chē)高壓噴霧器，后期的養(yǎng)護(hù)依靠建好的自動(dòng)噴灌系統(tǒng)。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，要注意控制好噴頭與坡面的距離和移動(dòng)速度，保證無(wú)高壓射流水沖擊坡面形成徑流，沖走基材及草種。前期養(yǎng)護(hù)每天早晚各噴一次，以后逐漸減少。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，噴射施工完成后一個(gè)月時(shí)間內(nèi)能基本形成穩(wěn)定的坡面植被，因此，前期養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間為50 d左右。每天灑水兩次，早晚各一次，夏季灑水應(yīng)在上午10點(diǎn)以前完成，避免在強(qiáng)烈陽(yáng)光下進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。冬季養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在上午10點(diǎn)以后開(kāi)始。在高溫干旱季節(jié)，每天應(yīng)增加1～2次養(yǎng)護(hù)，使土壤保持濕潤(rùn)即可。

3 施工期和養(yǎng)護(hù)期質(zhì)量安全的控制要點(diǎn)

(1)首先應(yīng)做好施工方案技術(shù)交底工作，內(nèi)容包括作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、工程質(zhì)量要求、施工工藝流程、施工操作要點(diǎn)以及出現(xiàn)緊急情況下的救援措施等，并留存記錄。

(2)原材料及混合料在存放、運(yùn)輸、拌制及噴射過(guò)程中，需嚴(yán)防雨淋以及雜草、大塊石等雜物混入。

(3)在施工前對(duì)噴射面進(jìn)行仔細(xì)檢查，并做好以下工作：安設(shè)工作平臺(tái)；埋設(shè)控制噴播植草混合料噴射厚度的標(biāo)志；對(duì)施工機(jī)械設(shè)備，風(fēng)水管線和電線進(jìn)行全面檢查和試運(yùn)行；檢查安全繩、安全帶、安全穩(wěn)固樁的牢固和可靠程度。

(4)施工過(guò)程中應(yīng)安排專(zhuān)人全程值守安全穩(wěn)固樁，定時(shí)檢查安全繩、安全帶、安全穩(wěn)固樁的牢固和可靠程度；噴射機(jī)作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行噴射機(jī)操作規(guī)程[4]，連續(xù)向噴射機(jī)供料，保持噴射機(jī)工作風(fēng)壓穩(wěn)定；嚴(yán)禁邊坡上下同時(shí)作業(yè)；嚴(yán)禁在大風(fēng)和雨天進(jìn)行噴播植草作業(yè)。

(5)噴播植草混合料施工時(shí)候的氣溫不得低于15℃，植草混合料的PH值要控制在5.6～8之間[6]，以利于植物生長(zhǎng)，施工現(xiàn)場(chǎng)要配足PH測(cè)試紙，以準(zhǔn)確掌握實(shí)際的基材酸堿情況。

4 施工中存在的一些問(wèn)題和建議

天堂湖市政景觀工程環(huán)湖道路邊坡噴播植草生態(tài)護(hù)坡工程，存在的主要問(wèn)題就是混合料的配合比。配合比中水泥用量增加在一定程度上會(huì)增加混合料的強(qiáng)度，但同時(shí)也增加了混合料的水化熱和堿性，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。建議在今后類(lèi)似工程施工中，選用強(qiáng)度較高的生態(tài)混凝土，因?yàn)樯鷳B(tài)混凝土對(duì)邊坡的防護(hù)能力能大大增強(qiáng)，但成本較高。

5 結(jié) 語(yǔ)

天堂湖市政景觀工程環(huán)湖道路邊坡噴播植草生態(tài)護(hù)坡工程施工周期約兩個(gè)月，施工時(shí)段選擇春末夏初適宜植草的季節(jié)，施工開(kāi)始進(jìn)行半個(gè)月以后，剛開(kāi)始噴播施工的坡面種子已經(jīng)開(kāi)始發(fā)芽成長(zhǎng)。全部完工后一個(gè)月左右，整個(gè)坡面基本已被綠植覆蓋。相比于傳統(tǒng)的混凝土框格梁、菱形骨架內(nèi)種植草皮支護(hù)，噴播植草生態(tài)護(hù)坡具有投入小、成本低、技術(shù)要求低、方便操作、施工速度快等顯著優(yōu)點(diǎn)，且噴播植草與周?chē)鷥?yōu)美的生態(tài)環(huán)境完美融于一體，實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。