挂网喷混植草防护技术在惠南大道上的应用

(整期优先)网络出版时间:2012-11-21
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挂网喷混植草防护技术在惠南大道上的应用

陈旭东

陈旭东广东惠州公路建设总公司广东惠州516001

摘要:随着公路的发展,在修建公路过程中存在大量深挖的高陡边坡,环境保护越来越引起人们的高度重视。本文结合惠南大道路堑边坡施工实践,总结了挂网喷混植草防护技术的原理、特点和施工工艺。

关键词:挂网喷混植草边坡应用

1.引言

惠南大道,是沟通惠州市惠城区和惠阳区的交通大动脉,于2008年6月26日全线通车。惠南大道路基、路面绿化分为中央分隔带和两侧绿化带,以及边坡绿化等。其中永湖至惠阳三和经济技术开发区K15+500~K21+100段路线所经地区为低缓丘陵,地形虽有起伏,但相对高差不大,地形总体为北高南低,路堑边坡基本为石质边坡。随着人们环保意识的日益增强,要求对大量裸露的岩石边坡给以植被恢复。但岩石边坡通常不具备植被赖以生长的土壤条件和养分条件,并且坡度一般都较大,雨水极易冲刷坡面,边坡植草一般较难成活。对石质边坡的防护以前通常采用单纯的工程技术,如浆砌片石、喷射砼等,由于施工复杂等原因已逐渐地被淘汰。为了解决惠南大道石质边坡的稳定和绿化问题,结合金龙大道绿化、交通环保方面的经验,2006年6月,惠州市公路管理局决定在惠南大道改建工程路堑石质边坡第二次实施挂网喷混植草防护技术。

2.挂网喷混植草防护技术的基本原理

挂网喷混植草防护,是在稳定的岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网或者土工网后,采用专用喷射机将拌和均匀的种植基材喷射到岩面上,形成近10㎝厚度的具有连续空隙的硬化体,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,它可达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。它具有防护边坡、恢复植被的双重作用,可以取代传统的片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、保水剂、水泥等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1:0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。

3.挂网喷混植草防护技术在惠南大道路堑边坡中的应用情况

3.1路段沿线地区气候特征

惠南大道布设区域濒临南海,年平均气温21.3~21.8℃,偶有霜冻现象出现。降雨量充足,年降雨量达2000~2700mm,一年内有100~150天为降雨日。全年平均相对湿度79%。

3.2惠南大道公路边坡条件

惠南大道K15+500~K21+100段大部分为挖方石质边坡,边坡多为三级以上坡面,在工程中实际坡率多为1:0.5~1:0.75。边坡岩性主要为砂岩、砂砾岩,黃至褐色,是线路最主要基岩,主要分布在惠南大道三栋至永湖和联想集团一带呈黄至黄褐色,中厚层状,岩性较坚硬,属中硬岩,岩层中裂隙和褶皱发育。

3.3挂网喷混植草防护主要施工设备与材料

3.3.1主要施工设备

喷混植草机、空气压缩机、输送管、普通卡车、抽水泵、自动震动筛、发电机、搅拌机、水车等。

3.3.2主要材料

1.客土、耕植土。可因地选材,选择就近可以采集的粘土、黄土等,土要干净无杂质,保持干燥,并过筛去掉大的粗的颗粒以便于喷播使用。

2.有机质。有机质的使用主要是增加土的肥力和保证土壤的通气性,常用的有腐叶土、堆肥、锯木屑、谷壳等。

3.肥料。主要用化学肥料和有机肥,增加贫瘠边坡肥力,提供植物生长所需营养。

4.保水剂。保水剂可在雨期大量吸附水分,干旱时便慢慢地释放给根系。挂网喷混植草防护岩石表面上的种植基层平均厚度一般为10厘米,比一般土层厚度薄,而且岩石基本上不透水,极不易贮藏水分,岩石上植物种子的发芽和生长对气候相当敏感,稍一干旱便会凋败枯萎,此时保水剂的保水作用是岩石上植物得以正常生长发育的关键。

5.水泥。为避免自然因素对种植基材造成的侵蚀、冲刷,必须在种植基层中加入相当数量的水泥,以促使基质与岩石粘结和增强基质本身的抗侵蚀冲刷。水泥的碱性对种子生根、发芽是有害的,因此加入水泥时应严格控制其用量。

6.砼绿化添加剂。砼绿化添加剂的应用不仅可以增加植被砼中的水泥用量,增强护坡强度和抗冲刷能力,而且使植被砼层不产生龟裂,又可以改变植被砼化学特性,营造较好的植物生长环境。

7.植物种子。种子的选择及配置应考虑气候适应性、土壤适应性、抗旱抗逆性、易粗放管理等各种因素和要求,各方面可取到优势互补的作用,增加草坪的适应性。在惠南大道工程中,采用了的草种主要有大翼豆、狗牙根、多花木兰、高羊茅等。总之,在工程实际中应结合公路本身的特点,通过对比试验来选择草种或草种组合,根据各种草的生物学特性及需要进行合理组配,发挥其各自的优势,可弥补单一草种某方面的不足,从而达到护坡和绿化的最佳效果。

8.镀锌铁丝网或高强塑料加强网、锚杆材料的选配。旨在加固喷混基材,减少雨水对喷混基材的冲刷,防止喷混基底垮塌。镀锌铁丝网采用直径为2.6mm,孔径为5cm×5cm的网,塑料土工网采用(27X27)±3㎜,拉伸负荷≥5.8KN/m的网。挂网的主锚杆采用Φ16,L=150cm的钢筋,辅锚杆采用Φ16,L=30cm的钢筋。

3.4挂网喷混植草防护工艺

1.边坡清理。将容易滑落、影响边坡稳定的岩石处理掉,特别凹的地方需用石块填补,陡峭的凹陷处需用水泥砂浆将石块粘结砌平,边坡特别凸出的地方用榔头修理,使坡面尽可能平整以利于挂网喷混植草防护施工。

2.锚杆和网的铺设。锚杆为梅花形布置,孔排距均为3米,锚杆用水泥砂浆加固。将镀锌铁丝网或高强塑料加强网沿坡面由上至下铺于坡面上,网与坡面之间保持平顺结合,相邻两卷网分别用绑扎铁丝连接固定,两网交接处要求有20cm重叠,网与坡面的距离保持5~7cm。网铺于坡顶时需延伸20~30cm,打入锚杆后用砼包边。

3.配制种植基材、喷射基材。将土打碎过筛,将各种混合料充分拌合,搅拌均匀。喷播混合料PH值必须控制在6.0~7.5之间,使其适合植物生长。采用专用挂网喷混植草防护喷射机,将混合料均匀喷射至坡面,自上而下分两次实施喷播,第一层喷播厚8cm,待稳定后(约60分钟左右)再喷播第二层至设计厚度。在喷射第二层时,在种植基材中加入相应配方的植物种子。喷射设计厚度为10±3cm。喷射厚度是今后植物生长的关键所在,此环节应随时检查厚度以保证施工质量。由于惠南大道所处地段夏季气温高,蒸发量大,阳坡的种子发芽率多有降低,阳坡应适当加大种子的用量。喷播后要及时加盖无纺布覆盖以防止雨水冲刷,然后在播植区域顶部挖排水沟防止大雨冲淋草地。在施工时要对边坡的岩质情况、裂隙发育情况、水理情况、酸碱度等进行分析、测试,做到一坡一客土喷播配比方案。具体种植基材标准配比如下表。

4.由于选择了适合惠南大道地段当地气候、土壤条件及公路粗放型管理的灌木种及草种,但仍然是“三分种,七分养”,因此应特别重视边坡草的养护。喷播后如未下雨则每天浇水以保持土壤湿润,成坪后可逐渐减少浇水的次数。后期养护时若天气长期持续干旱则应适当予以浇水养护,并根据需要施肥和杀虫。

4.总结

挂网喷混植草防护技术通过草、灌、乔结合绿化修复后的边坡,根据植被的不同生长周期,前期在达到边坡水土保持及绿色修复的同时,并通过营养基材来改善原贫瘠、薄土的边坡。遵循自然界“优胜劣汰”和植被的自我修复原则,人为地提供了以本地物种取代外来物种的良好平台,为后期恢复原生态的绿化景观效果创造了有利的条件。挂网喷混植草防护技术适合地质条件恶劣的岩石坡面,保障植被快速成型及生态稳定性。惠南大道路堑边坡由于采用了机械化施工,建坪速度快、效率高,草坪质量效果好,生长均匀,应用范围广,在复杂及恶劣条件下强制绿化,成功建植草坪。