高速公路邊坡綠化施工技術(shù)研究

李楠

（河北保津高速公路有限公司，河北 保定 071000）

1 引言

一般情況下，耕作層在邊坡開(kāi)挖后會(huì)有所剝離，導(dǎo)致植物難以在土層結(jié)構(gòu)中生長(zhǎng)[1]。此外，植物難以在巖質(zhì)邊坡中生長(zhǎng)，即使巖質(zhì)邊坡在風(fēng)化作用下出現(xiàn)土壤母質(zhì)，也會(huì)因?yàn)橥寥滥纲|(zhì)中缺乏營(yíng)養(yǎng)成分而難以滿足植物生長(zhǎng)需要[2]。綜合上述分析可知，在開(kāi)展邊坡綠化時(shí)應(yīng)先確保其有符合植物生長(zhǎng)的土壤條件，即應(yīng)先改進(jìn)貧瘠的土壤表面或在其上部添加人工基質(zhì)。當(dāng)前有較多的邊坡綠化方法，且多是基于解決植物生長(zhǎng)種植基質(zhì)的角度入手，如植被網(wǎng)法、液力噴播技術(shù)等，但每段邊坡的綠化工藝應(yīng)按照自身?xiàng)l件進(jìn)行選擇[3]。

2 工程概況

某高速公路處于山地丘陵地段，邊坡開(kāi)挖高度在10 m以上的臺(tái)階有15個(gè)，其中，最高邊坡坡面面積約為670 m2。為使植被破壞面積有所減少，確保該高速公路有一致的生態(tài)和諧風(fēng)格，部分邊坡坡度在1∶0.75以上。為確保坡面穩(wěn)定性，錨固施工采用固定框架的方法，坡面直接采用植生袋綠化處理。

從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況可知，該高速公路邊坡綠化防護(hù)技術(shù)主要存在以下問(wèn)題。

2.1 石質(zhì)邊坡難以快速修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)

該高速公路石質(zhì)邊坡較多，且該類(lèi)邊坡坡度較大，缺乏植物生長(zhǎng)條件，坡上缺乏土壤和水分，在雨季來(lái)臨時(shí)，對(duì)于綠化植被而言，雨水有較大的沖刷作用。當(dāng)前，主要通過(guò)噴混植生技術(shù)進(jìn)行巖石邊坡的綠化，但該施工技術(shù)耗時(shí)較長(zhǎng)，缺乏經(jīng)濟(jì)性，因此，在施工時(shí)只能從基質(zhì)配比和黏結(jié)劑兩個(gè)方面對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 坡面難以生長(zhǎng)灌木

為使邊坡綠化有更好的效果，在邊坡綠化時(shí)灌木植物是新的一種選擇。但灌木生長(zhǎng)速度較慢，難以符合邊坡快速綠化的需要，且草本植物生長(zhǎng)速度較快，在基質(zhì)缺乏營(yíng)養(yǎng)以及水分的邊坡上，灌木的生長(zhǎng)會(huì)遭到草本植物的抑制，因此，灌木難以在邊坡坡面處生長(zhǎng)。

2.3 基材嚴(yán)重脫落

在該高速公路中，一部分開(kāi)挖后的邊坡巖面較為光滑，有較大的綠化難度，在綠化時(shí)只能通過(guò)客土噴播的方式進(jìn)行施工。因難以準(zhǔn)確把握客土密度和強(qiáng)度，且降雨時(shí)有較大的沖刷作用，因此，在部分邊坡坡面出現(xiàn)了嚴(yán)重的基材脫落情況。邊坡客土噴播施工如圖1所示。

圖1 邊坡客土噴播施工

3 邊坡綠化工藝的優(yōu)化

3.1 厚層基材技術(shù)優(yōu)化

3.1.1 基質(zhì)配比優(yōu)化

基材是噴播技術(shù)的重要內(nèi)容，一般情況下，降低基材密度和提高噴播厚度是主要的優(yōu)化途徑[4]。當(dāng)前，在厚層基材施工技術(shù)中，主要通過(guò)將進(jìn)口泥炭和東北泥炭加入基材中使基材密度得以減小，以此供給植物必要的養(yǎng)分，但無(wú)論是進(jìn)口泥炭還是東北泥炭，二者均資源有限，且運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，需要較高的成本。若可選擇替換的材料使上述兩種泥炭的用量得以減少，且具有基本相同的作用，那么將使草坪退化和快速成坪的問(wèn)題從基質(zhì)層面得到解決。

基于室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)有資料可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)口泥炭可由城市污水處理廠中的污泥替換。當(dāng)前，該高速公路所處地區(qū)有較多的污水處理廠，每天產(chǎn)生的污泥產(chǎn)量可較好地代替泥炭。對(duì)城市污泥進(jìn)行分析檢測(cè)可知，其中含有較多的微生物和有機(jī)質(zhì)，可滿足植物生長(zhǎng)需要。充分利用城市污泥，使其代替泥炭，不僅可以使泥炭用量有所減少，并且有助于城市污水廠消耗產(chǎn)物。

因?yàn)槲勰嗝芏容^大，若東北泥炭可以全部由污泥取代，會(huì)使基材坡面噴播厚度有所增加。為確保坡面基材厚度，基材中添加15%的污泥，將進(jìn)口泥炭的含量由35%降低到15%?；呐浔热绫?所示。

表1 基材配比

3.1.2 厚層基材技術(shù)施工流程

整理坡面，及時(shí)將碎石清理完，確保邊坡坡面的完整性，避免不平整坡面出現(xiàn)基材脫落或坍塌等情況。進(jìn)行鍍鋅鐵絲網(wǎng)的鋪設(shè)，確保其與地面貼近。檢查基材和種子，具體包括草種催芽情況等，以確保其在噴播之后可以較快地發(fā)芽[5]?；旌狭蠂姴ネ旰螅紤]到該高速公路所處區(qū)域雨水較多，為避免雨水對(duì)草種的沖刷作用，需加蓋無(wú)紡布，以確保保溫和保濕效果，使草種更好地進(jìn)行生根發(fā)芽。未降雨時(shí)，通過(guò)高壓噴霧劑對(duì)坡面進(jìn)行濕潤(rùn)，各綠化草坪應(yīng)連續(xù)進(jìn)行45 d的養(yǎng)護(hù)，并定期進(jìn)行廣譜藥劑的噴灑，以避免病蟲(chóng)害。

按照優(yōu)化方案，將活性污泥添加到綠化材料中以取代泥炭，使綠化成本約降低了15%，且從綠化質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定時(shí)，草坪約有96%的覆蓋率，綜合評(píng)分98，基質(zhì)配比可有效符合噴薄要求，如圖2所示。

圖2 邊坡噴播綠化效果圖

3.2 植生袋技術(shù)優(yōu)化

先在施工路段堆放土包袋，并使其平齊于框架結(jié)構(gòu)。在堆放完土包袋之后，結(jié)合實(shí)際需要在土包袋上進(jìn)行液力噴播。該優(yōu)化方式相比于植生袋而言，能夠使植物獲得更多的陽(yáng)光和水分。在優(yōu)化植生袋技術(shù)后，冬季也可進(jìn)行施工，使施工進(jìn)度大大加快，并且在初春季節(jié)進(jìn)行大面積播種，可以讓植物的生長(zhǎng)時(shí)間更長(zhǎng)，使其越夏能力大大提高[6]。

3.3 巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

在該高速公路的巖質(zhì)邊坡中主要有兩種類(lèi)型，分別是半巖質(zhì)和全巖質(zhì)邊坡。其中，半巖質(zhì)邊坡主要為變質(zhì)纖枚巖強(qiáng)風(fēng)化巖，有土壤夾雜其中，且坡度較低，主要以厚層基材和客土噴播技術(shù)進(jìn)行綠化施工。全巖質(zhì)邊坡主要為變質(zhì)花崗巖半風(fēng)化巖，有較大的開(kāi)挖難度，且若通過(guò)厚層基材和客土噴播進(jìn)行綠化施工，會(huì)因?yàn)槎钙潞洼^高的坡面光滑度而使混合料難以在坡面附著且有較差的穩(wěn)定性。從實(shí)際上看，結(jié)合全巖質(zhì)邊坡自穩(wěn)性能進(jìn)行考慮，決定使用部分綠化的施工方法，原因在于邊坡穩(wěn)定是全巖質(zhì)邊坡的首要前提，綠化是其次，且部分綠化也可較好地美化周?chē)h(huán)境。

3.3.1 半巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

確保坡面平整，避免坡面基材因鍍鋅鐵絲網(wǎng)不平整而出現(xiàn)脫落等，鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)時(shí)應(yīng)與坡面盡量貼合，對(duì)于有突出巖石的地方，應(yīng)將鐵絲網(wǎng)剪掉再鋪設(shè)。結(jié)合該項(xiàng)目特點(diǎn)及地質(zhì)條件，決定在斜坡上設(shè)置狗牙根以及結(jié)縷草?；乃门浔葹椋?8%的普通黏土、30%的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土、20%的土壤改良材料、1%的朵含量復(fù)合肥、0.3‰的微生物菌劑。

3.3.2 全巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)優(yōu)化

該高速公路含有部分全巖質(zhì)風(fēng)化巖高邊坡，從實(shí)際調(diào)研上看，綜合考慮實(shí)際情況和設(shè)計(jì)原則，決定使用掛網(wǎng)噴播植草毯、全灌木噴播等生態(tài)防護(hù)技術(shù)，以使其具有多樣化的景觀類(lèi)型。喬木和灌木相結(jié)合的種植方式可以有效防沖刷且耐旱。從安全性的角度考慮，決定對(duì)部分巖面進(jìn)行清潔，以消除安全隱患。種植狗牙草的地區(qū)，一方面可以起到保障巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定的作用，另一方面也有布局綠化的效果[7]。

3.4 灌木栽植技術(shù)優(yōu)化

3.4.1 優(yōu)化思路

在該項(xiàng)目中，使用的是全灌木噴播和移栽灌木苗株的方式栽植灌木。在全灌木噴播技術(shù)的優(yōu)化中，主要從草種配比入手。在強(qiáng)化風(fēng)巖邊坡進(jìn)行施工時(shí)，所用的草種配合比如表2所示。

表2 設(shè)計(jì)草種配比

灌木苗株移栽時(shí)主要從灌木種類(lèi)、移栽時(shí)間和密度的角度入手進(jìn)行優(yōu)化。因移栽的主要是灌木苗株，草本和豆科植物不會(huì)對(duì)灌木生長(zhǎng)造成影響，灌木在草本和豆科植物退化時(shí)即可獨(dú)立發(fā)揮效果。但當(dāng)前的邊坡移栽技術(shù)尚不成熟，一般多是在1∶1坡度以上的邊坡中移栽灌木。在本項(xiàng)目中，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行考慮，移栽的灌木僅有較小的冠幅，前期主要通過(guò)草本和豆科植物的噴播來(lái)實(shí)現(xiàn)覆蓋。

3.4.2 框架結(jié)構(gòu)邊坡

移栽和噴播順序是框架結(jié)構(gòu)邊坡移栽灌木的首要問(wèn)題。若先進(jìn)行移栽，在噴播時(shí)需要先避開(kāi)灌木苗株，導(dǎo)致噴播有較大的難度，且效果也有所減弱；若先噴播再移栽，則會(huì)導(dǎo)致灌木苗株在移栽時(shí)對(duì)基材造成損害。從該高速公路的氣候條件上看，決定先噴播冷季型草種子基材，再在明年1~2月進(jìn)行移栽施工。原因在于植株在1月、2月時(shí)仍保持在休眠狀態(tài)，生長(zhǎng)代謝較慢，可以有效避開(kāi)夏季移栽時(shí)出現(xiàn)的高溫蒸騰作用，且移栽后有較為適宜的溫度條件，能夠有效提升植株活力，有利于提高其成活率。在灌木植株苗木移栽時(shí)，噴播植物已經(jīng)生長(zhǎng)了一段時(shí)間，可以產(chǎn)生一定的防護(hù)效果，可避免施工時(shí)破壞坡面，若移栽會(huì)破壞噴播材料，也可及時(shí)補(bǔ)充噴播。

4 結(jié)語(yǔ)

1）針對(duì)厚層基材噴播技術(shù)的不足，針對(duì)性地提出采用污泥替代泥炭的方法，結(jié)果顯示，該方法可以較好地保證植物的生長(zhǎng)，且可以使基材強(qiáng)度有所提高，避免基材在后期出現(xiàn)脫落等情況。

2）基于土包袋綠化的施工技術(shù)，針對(duì)性地提出土包袋結(jié)合液力噴播的方法，充分利用了液力噴播的高效性，有效縮短了施工工期和難度，取得了良好效果。

3）通過(guò)基質(zhì)優(yōu)化的方式處理半巖質(zhì)邊坡的綠化，通過(guò)局部綠化的方式處理全巖質(zhì)邊坡，使巖質(zhì)邊坡的綠化問(wèn)題得到有效解決。

4）通過(guò)全灌木噴播以及灌木苗株移栽的方式優(yōu)化灌木栽植技術(shù)，從草種配比上對(duì)全灌木噴播技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從工序上對(duì)移栽灌木苗株進(jìn)行優(yōu)化。