淺析噴射式邊坡植被綠化技術(shù)的應(yīng)用

趙世清

（山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西 陽泉 045000）

0 引言

近幾年，因環(huán)保力度加大，在邊坡的治理中，尤其是與人們生活、工作息息相關(guān)的各類邊坡治理中，在保證安全的前提下，甲方多要求邊坡具有一定的美觀性。如放緩坡體，減小單級坡面的高差，增大平臺(tái)面積以種植綠植等。對于高陡邊坡的生態(tài)修復(fù)治理，由于大部分高陡邊坡為巖質(zhì)邊坡，生態(tài)環(huán)境條件惡劣，種子很難附著，加之受外界因素影響，進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)較難實(shí)現(xiàn)長久的復(fù)綠效果[1]。

1 邊坡綠化的發(fā)展與意義

在最初的邊坡設(shè)計(jì)中，只重于邊坡的穩(wěn)定性，在采取了一定的加固措施后，多采用漿砌片石、混凝土擋墻或噴射混凝土層等護(hù)面方式，對邊坡進(jìn)行全封閉式的剛性防護(hù)。這樣的防護(hù)措施在視覺上多為灰色，被稱為“灰色污染”。后因其不美觀性，有時(shí)會(huì)在這些防護(hù)措施上噴彩繪、宣傳標(biāo)語等增加其可觀性。

隨著國家對環(huán)保問題的重視和人們環(huán)保意識(shí)的提高。人們越來越意識(shí)到在進(jìn)行邊坡防護(hù)的同時(shí)，對邊坡原有植被進(jìn)行恢復(fù)的必要性和可行性。護(hù)坡植被的恢復(fù)可有效的減少坡面的水土流失，起到穩(wěn)固坡體、維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定，并最終達(dá)到改善景觀和美化環(huán)境的目的[2]。因此利用生物（主要是植物）單獨(dú)或與其他構(gòu)筑物配合對邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化，已成為邊坡設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)[3]。

邊坡綠化初期多適用于較緩（高：寬=1:1）坡體，多采用植草磚或者格構(gòu)內(nèi)種植土撒草籽方式，或在邊坡平臺(tái)（馬道）上栽種植物等。用于恢復(fù)原有的地區(qū)植被。對于高而陡的土坡及巖石體的坡體，綠化的意義更加重大，因此噴射式邊坡綠化技術(shù)應(yīng)用而生。

2 噴射式邊坡綠化技術(shù)

噴射式邊坡綠化技術(shù)，即采用直接噴射的方式將植物種子播撒于坡面，并在坡面形成能有利于植物生長的面層環(huán)境，從而達(dá)到坡面綠化的目的。

植物種子的選取可根據(jù)地域不同采用本地區(qū)適宜植物，多采用地被植物。其養(yǎng)護(hù)期需根據(jù)植物種類不同確定，一般為1～2年。

面層與坡體間的連接須根據(jù)坡體巖土層情況及坡度采用不同的連接方式。

適用于各類穩(wěn)定邊坡，尤其是在較陡及巖石坡體的綠化中效果明顯。

以下淺析兩種較常使用的技術(shù)。

2.1 植被混凝土

植被混凝土是將混凝土集料與植物基層進(jìn)行配比，通過混凝土澆筑的方式在坡面形成生態(tài)綠化層，從而達(dá)到邊坡綠化的目的。

顧名思義，其類似于混凝土錨噴面層，是采用短錨釘與原始穩(wěn)定坡體進(jìn)行加固連接，使面層固定于原始坡體上。不同點(diǎn)在于面層材料為特定比例的含種子基材。

基材層一般約100mm厚，基材材料由砂壤土、水泥、有機(jī)質(zhì)、添加劑組成（圖1）?；膶痈鶕?jù)材料的不同分為兩層，接觸坡面處為基層，厚度約80~90mm，內(nèi)設(shè)置鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并采用錨釘與原始坡面固定；表層約10~20mm為植被層，植被層內(nèi)含植物種子。

圖1 植被混凝土面層結(jié)構(gòu)（單位：mm）

2.2 客土噴播

客土噴播就是將植物種子及其生長的基礎(chǔ)——有機(jī)基材（包含土壤、粘結(jié)劑、保水劑、肥料等按一定比例混合），利用客土噴播機(jī)噴射到已穩(wěn)定的邊坡坡體表面，造就有一定厚度的具有耐雨水、風(fēng)侵蝕，牢固透氣，與自然表土相類似或更優(yōu)的多孔穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后形成植被層從而達(dá)到邊坡綠化的目的。

基材層一般為100mm厚（圖2），主要為團(tuán)?；Y(jié)構(gòu)的有機(jī)土壤，具有一定流動(dòng)性、良好的粘結(jié)能力，基材本身無害，且對周圍環(huán)境無污染。

圖2 客土噴播面層結(jié)構(gòu)（單位：mm）

2.3 技術(shù)對比

植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)對于高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)效果顯著，在實(shí)在坡面快速復(fù)綠的同時(shí)，能有效防止對基材的沖刷使基材長期穩(wěn)定附著于高陡邊坡，有效的避免了生態(tài)工程重建現(xiàn)象[4]。因此植被混凝土技術(shù)適用于較陡（≥45°）尤其是的巖質(zhì)坡面。因其具有較高的粘結(jié)能力（粘結(jié)劑為水泥）并設(shè)置掛網(wǎng)與巖石坡面連接。

客土噴播技術(shù)多適用于較緩的坡體（≤45°），其內(nèi)部多不設(shè)置網(wǎng)片，與坡面連接僅依靠基材本身粘結(jié)劑，所以其與坡面的粘結(jié)能力較弱（注：在一些地區(qū)采用客土噴播技術(shù)綠化較陡坡面時(shí)，也有采用掛網(wǎng)的方式進(jìn)行），但其土壤含量較高，更有利于植被的成活。

在經(jīng)濟(jì)方面，客土噴播較植被混凝土價(jià)格較低，且施工相對更容易，因此在高度較低、坡度較緩的坡面采用客土噴播技術(shù)性價(jià)比更高。

3 案例

3.1 工程概況

泊里煤礦進(jìn)場道路全長596.00m，道路兩側(cè)均形成挖方邊坡，邊坡最大高差為35m，為防止邊坡產(chǎn)生流泥、沖溝及表層溜坍等病害，保證邊坡下建（構(gòu)）筑物的安全，美化礦區(qū)環(huán)境，并對挖方邊坡進(jìn)行坡面防護(hù)綠化設(shè)計(jì)。

3.2 場地地質(zhì)條件

擬建公路場區(qū)屬剝蝕中低山地貌及馬連灘溝相結(jié)合地貌單元。區(qū)內(nèi)基巖裸露，溝谷發(fā)育，切割劇烈，地形相對高差大，地形復(fù)雜。場地內(nèi)地層自上而下為耕土層、中晚更新統(tǒng)風(fēng)成粉土及粉質(zhì)粘土層，下伏基巖為二疊系上統(tǒng)上石盒子組下段地層。

本區(qū)地層總體為一走向SE，傾向SW的單斜構(gòu)造，傾角一般在10°~20°，有少量小褶曲，在此基礎(chǔ)上發(fā)育了一定數(shù)量的褶皺，斷層陷落柱稀少，無巖漿巖活動(dòng)，構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類。

擬建道路段主要分布有耕土層，多分布于河谷處；第四系中晚更新統(tǒng)粉土及粉質(zhì)粘土層，土質(zhì)較均勻，主要分布于山頂部，層厚變化較大；二疊系上統(tǒng)石盒子組下段地層，主要為砂巖層，中風(fēng)化~微風(fēng)化，屬較堅(jiān)硬巖體，較完整。

3.3 邊坡設(shè)計(jì)及坡面綠化

3.3.1 邊坡設(shè)計(jì)

道路兩側(cè)的邊坡以放坡的方式進(jìn)行削坡，邊坡每級高度為10m，兩級坡體之間設(shè)置寬度為3m的平臺(tái)。

根據(jù)巖土的不同情況，道路邊坡分為三段，A-B段邊坡最大高差西側(cè)為35m，東側(cè)為21m，坡面處頂部約5m厚為粉土層外，下部均為巖石層，放坡坡率采用1:0.75；B-C段為填方區(qū)，最大填方高度為12m，采用1:1.5坡率進(jìn)行坡體填方；C-D段邊坡出露均為土層，最大高差為13m，采用1：1坡率進(jìn)行放坡。

3.3.2 坡面綠化技術(shù)選取及基材配比

根據(jù)不同坡面的狀況，綠化面層采用不同選擇。AB段巖石坡面較陡且高，采用植被混凝土技術(shù)；B-C、CD段坡度較緩采用客土噴播技術(shù)。

植被混凝土材料采用直接拌和的方式，表層與基層用量稍有不同，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)配比[4]做了適應(yīng)性的改進(jìn)，配比如表1所示。

表1 植被混凝土基材配比

客土噴播基材選用時(shí)，因所用坡面為土質(zhì)坡體且坡率較緩，所以減小了粘結(jié)劑的使用量。當(dāng)?shù)刂脖磺闆r較好，且表層存在耕土且相對肥沃，所以配比種植土含量較高，且經(jīng)破碎、篩分后進(jìn)行使用，具體配比見表2。

表2 客土噴播基材配比[5]

因本地基兩側(cè)有耕土及綠化植被層，在選取草種時(shí)采用了當(dāng)?shù)爻Ｒ娢锓N。具體配比為草種:灌木種=2:3。其中草種采用狗尾巴:紫花苜蓿:臭蒿=3:4:3；灌木種采用荊條:檸條:沙棘=3:3:4。

3.4 施工流程及要點(diǎn)

3.4.1 坡面修整

巖質(zhì)及土質(zhì)坡面均須對坡面進(jìn)行平整處理。清除坡面表層的浮土、浮石及雜物，坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂棱角巖石進(jìn)行磨平處理。對于凹陷坡面，巖質(zhì)坡體采用噴射混凝土進(jìn)行局部補(bǔ)填，土質(zhì)坡面采用素土回填，修整后坡面凹凸度±10cm。坡面平整后要求整體坡率均勻、平滑，且無突出孤石、凹陷坑洼等。

3.4.2 面層噴射

巖質(zhì)邊坡：植被混凝土須先噴射80~90mm基層材料。采用混凝土噴射機(jī)，從坡面自上而下進(jìn)行，每次噴面寬度4~6m，高度3~5m。

鋪設(shè)14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)片，規(guī)格為直徑=3mm，網(wǎng)孔50mm×50mm，單幅寬度2m。鋪設(shè)時(shí)上下搭接不小于10cm，左右側(cè)無須搭接，采用18#鐵絲綁扎連接（圖3）。網(wǎng)片距坡面需保持≥70mm，采用木墊塊支撐。

圖3 鐵絲網(wǎng)搭接

坡面為鉆孔注漿錨釘，錨釘采用φ14螺紋鋼，錨入巖石深度為2m，漿液采用M25水泥砂漿。外露部分須瀝青防腐處理，并采用8#鐵絲與鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)進(jìn)行綁扎。錨釘間距為1.5m（以坡面距為準(zhǔn)）。鋪設(shè)錨固完畢后進(jìn)行含草種的植被層噴射。

土質(zhì)邊坡：客土噴播采用客土噴播機(jī)直接噴射。噴射前須用水進(jìn)行坡面噴淋，浸潤坡面層，以促使噴射植被基材與坡面緊密連接。每次噴護(hù)單寬為4~6m，高度3~5m，自上而下噴射。噴附后坡面應(yīng)厚度均勻，粘性適中，不流失、不剝離、不干裂。

3.4.3 養(yǎng)護(hù)

噴射完成后，兩種坡面均須采取養(yǎng)護(hù)措施。噴面先采用植被毯或遮陽網(wǎng)覆蓋（植被混凝土可采用土工布）。自坡頂開始由上而下順平攤開，坡面頂端處采用U型鉚釘（鉚釘長20cm，彎鉤5cm）固定，連接處縫合或搭接10cm均采用U型鉚釘固定，搭接處下方覆蓋層要壓于上方覆蓋層底部，覆蓋層底部可進(jìn)行埋壓處理，埋深30~50cm。

澆水養(yǎng)護(hù)前期須每天進(jìn)行一次澆水，須澆透、均勻、全面，隨后可根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡M(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)減少澆水次數(shù)。

若發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域剝落、脫皮須及時(shí)補(bǔ)噴處理。

4 結(jié)語

噴射式邊坡植被綠化技術(shù)對于坡面生態(tài)修復(fù)有良好的作用效果，尤其在高陡邊坡及巖質(zhì)邊坡的綠化方面的作用尤為突出。植被混凝土的較適用于巖質(zhì)邊坡及高陡坡體，客土噴播技術(shù)在較緩坡體中的適用性更優(yōu)。

施工較為快捷、簡便，相較于傳統(tǒng)的人工栽種，縮短了工期。但面層存在局部的剝落現(xiàn)象，須后期彌補(bǔ)，盼在今后的工程中能有新的技術(shù)改進(jìn)。