王峰北京市首发天人生态景观有限公司北京100026
[摘要]高速公路的边坡绿化是边坡防护的主要措施之一,但由于高速公路边坡坡度大,坡面长,土层薄,土壤瘠薄,立地条件极差,利用传统的绿化方式很难取得理想效果。尤其在北京地区高速公路上首次出现大面积的挖方边坡,能否尽快地、有效地达到植物覆盖尤为重要,在京承三期挖方边坡生态恢复采用客土喷播和厚层基材喷射护坡,并在喷播完成的坡面上按照一定距离和比例穴植植物,利用双层防护,既提高了边坡的稳定性,又有效地防止水土流失,达到生态护坡,美化环境的效果。
[关键词]高速公路,客土喷播,厚层基材喷射,生态恢复
绪论随着社会经济发展,人们思想观念逐渐改变,越来越重视生态环境保护,道路景观的美化,在高速公路边坡的防护工程措施当中,引进了生物防护措施如湿式喷播、客土喷播等,据有关调查资料表明在边坡防护措施中,采用“工程防护+生物防护”的综合边坡防护措施不仅起到生态环保、改善景观的作用,还有利于增加边坡稳定性,通过采用客土喷播和厚层基材喷射护坡技术不仅能让裸露的边坡很快披绿,还能起到生态固坡的作用,使首都高速公路边坡达到生态恢复的效果。
一、边坡生态防护技术的基本原理以工程力学和生物学理论为依据,利用客土掺混粘结剂、有机肥、保水剂和锚杆加固+挂铁丝网等技术,使客土、有机物料等喷播材料紧贴坡面。通过成孔物质的合理配置,使种植基土壤固体、液体、气体物质处于平衡状态,创造草类和灌木生长的良好环境,以直接喷灌草及灌木方式快速修复边坡生态植被,具有水土保持和生态景观功能。
日本较早产生改进传统喷锚支护方法,把防护和绿化有机地结合在一起,创造出了喷射绿化方法。并于1976年首先开发出厚层基材喷射护坡技术,主要用于软弱岩石边坡的生态防护。20余年来,此项技术在日本得到不断的改进、完善。目前,喷射绿化技术已成为日本应用最为广泛的生态护坡技术,采用厚层基材喷射护坡后可保证坡面植被经过多年以后也不会衰退1。
二、两种喷播技术的施工工艺1、客土喷播清理坡面——挂铁丝网——风钻锚孔——锚杆固浆——筛制客土、高分子有机物粘结剂、有机物料(或多孔材料,肥料等)保水剂及种子混合搅拌——高压喷播——盖无纺布——养护管理(喷水,施肥,除杂草,防治病虫害等)。
2、厚层基材喷射护坡清理坡面——挂铁丝网——风钻锚孔——锚杆固浆——筛制客土、高分子有机物粘结剂、有机物料(或多孔材料,肥料等)保水剂及少量种子混合搅拌——高压喷混基底——混合料与灌草种混拌——表层高压喷混植灌草——盖无纺布——养护管理(喷水,施肥,除杂草,防治病虫害等)。
两种工艺的差别主要在于:客土喷播采用一次喷附,喷播平均厚度为10cm;厚层基材喷附先喷一层基层,再喷种子层,喷播平均厚度为15cm。
三、喷播工艺在京承三期施工中的应用1、人工清理边坡清理边坡是用人工将容易滑落、影响边坡稳定的碎石、浮石及其它障碍物去除掉,按照从上到下的顺序,对坡面依次进行整理,顺坡势在低凹处用土袋填平,使坡面尽可能地平整,土袋夯实,并用加长的锚杆进行锚固,使土袋紧贴坡面。一些光滑的坡面,现场采用木条并用锚杆支撑处理,以免客土下滑。
2、铺网镀锌铁丝网的左右连接,先将两张网左右搭接在一起,并保证两网交接处有不小于10cm的重叠,然后用钳子将铁丝网左右开口处的断头逐一钩绕在另一张网上。铺网时把网材拉开使之自然地平铺在坡面上,既不要过紧,也不要过松,保证网材贴近坡面。
3、锚固喷射客土前需要在坡面上锚挂镀锌铁丝网,镀锌铁丝网卷要用锚杆固定在坡面上,主锚杆(?16×300mm)用量为30根/100㎡,辅助锚杆(?12×200mm)用量为150根/100㎡,平均密度为1.8根/㎡。
在现场中有些坡面质地坚硬,锚杆用锤子不易钉进去,就采用凿岩机打孔,然后再将锚杆钉入。在锚固铁丝网时,一定要使铁丝网与坡面的起伏相吻合,并与坡面紧密贴在一起,但不将铁丝网钉死,也不将锚杆钉死,而要使弯头顶部距坡面1-3cm,这样在用力向上拉铁丝网时,能使铁丝网在受力点处离开坡面10-15cm左右。
4、预留灌木种植穴按设计要求在坡面选好种植灌木的适当位置,把所铺好的镀锌铁丝网破孔,孔径大小能放入?100mm的PVC管,且保证其不脱落。PVC管底部紧贴坡面,高度略高于喷播厚度,这样使其在坡面喷播完毕后,易于拔出。根据穴植植物品种预留孔密度一般为1个/平米。
5、物料混合提前按照设计要求准备好各种物料,在施工现场混合均匀后用于喷播。但在京承三期施工中,由于工期比较紧,与土建等其他单位交叉施工比较多,施工现场作业面有限,一般在施工现场外选择一个土场,物料的拌合在土场进行。在物料混合前确定各种材料的种类及用量,并预先将设计用量换算成每台设备的投入量,保证客土与其他各种添加物的比例为70%:30%。
6、喷射在喷射时要一边拉起铁丝网一边移动喷枪,使物料能够进入到网材的下面,网材在客土层中的位置以处于中上层为宜,这样网材对客土的加筋作用明显,能真正起到防止客土层脱落的作用。为保证喷播效果,如遇到大雨暴雨天气,为防止喷附材料被雨水冲刷,应暂停喷播作业,并对材料进行覆盖,待天气晴好后再进行喷播作业。
7、覆盖覆盖采用无纺布、遮阳网或草帘子均可。根据这几月施工后多个坡面出苗效果来看,喷播后立即覆盖坡面是必要的,但采用何种材料覆盖应根据北京地区的天气情况来定,如在三月份施工时,气温还比较冷,采用无纺布覆盖效果就比较好,既能保温也能保湿。在随后的四五月份,随着北京气温的升高,采用遮阳网效果比较好。但进入六月份后,用草帘子就要好一些。
8、浇水喷播后及时浇水养护,用高压喷雾使养护水成雾状均匀地湿润坡面,特别注意控制喷头与坡面的距离和移动速度,保证无高压射水流冲击坡面形成径流。第一遍水浇透后,覆盖保墒。进入养护期,针对北京地区天气情况,采用一天浇两遍水,并要求上午10点以前完成第一遍水,下午4点开始第二遍水;自喷播完成后直至出苗,浇水连续时间不应少于45天;出苗后苗木高度大于20cm时,视坡面生长情况及时补水,不低于3天/遍。植物生长发育完全后,可视天气情况进行浇灌。
9、补播种子发芽后,根据坡面出苗情况,及时对稀疏、无草区进行补播。
在京承三期补播施工中,如果出现大面积需要补播的坡面,一般可采用喷播机在原坡面喷附一层种子层,对于小块面积的补播,一般采用挖穴点播方式,点播中的乔灌种子预先进行催芽处理。
10、坡面栽植灌木坡面完成喷播后,待坡面较为干燥具备条件后按照预留孔密度栽植紫穗槐、锦鸡儿、刺槐、五叶地锦,为保证成活率,使用上盆苗木。
各级坡面栽植时应保证五叶地锦在坡面下面,紫穗槐和锦鸡儿栽植在坡面中部,刺槐栽植在坡面上部,以形成变化自然的坡面景观。
结论本文通过客土喷播及厚层基材喷射技术在京承三期高速公路中具体应用,喷播的坡面经历了北京雨季的考验,达到了生态恢复的效果。得出结论:根据边坡不同的土质状况选择不同的喷播方式,并选择适宜的喷播种子及穴植植物,结合现场情况控制好每一步工艺,喷播技术完全能为北京地区挖方边坡起到披绿的作用。
参考文献[]张俊云,周德培,李绍才.厚层基材喷射护坡试验研究水土保持通报2001,8.第21卷第4期.44-46.