浅谈边坡保护体系绿化工程技术
2012-04-10王剑锋于树峰
王剑锋,于树峰
(1.丰宁满族自治县林业局,河北 丰宁 068350;2.河北省孟滦国营林场管理局,河北 围场 068400)
边坡按坡体质地可分为土质边坡、岩质边坡和混合质边坡;按成因分为自然边坡和人工边坡;按坡度分为缓坡、陡坡、高陡坡、垂直坡和反坡;按边坡表面情况可分为裸土坡、裸岩坡等类型。一般开发建设形成的边坡陡峭,植物生长环境条件恶劣,植被自然恢复能力差。边坡保护绿化工程即是把仅凭借自然实现植被再生困难的边坡作为研究对象,在保证坡体稳定的情况下,积极地创造有利于植物生长的环境,综合科学地开展边坡保护绿化工程。
1 边坡保护绿化工程技术体系
实施边坡保护,应首先在保证边坡稳定的情况下进行边坡整治,而后创造出植物适宜生长的环境条件,其次是为了形成目标群落根据环境条件采用适宜方法导入植物,再根据绿化目标对植物进行有效管理[1]。其体系由“绿化基础工程”、“植被建植工程”、“植被管理工程”3部分构成。
绿化基础工程即生长发育环境的整治工程。包括①稳定生育基盘。②创造和改善生育基盘。③改善小气候条件。植被诱导工程包括①用播种方法引种植物的工程。②用栽植方法引种植物的工程。③促进植物自然侵入的工程。植被管理工程即为尽早实现目标群落实行的管理工程。包括①为确保恢复目标的早期实现而进行的管理。②为维持理想群落状态而进行的管理。③为保护和防止植被破坏而进行的管理。
1.1 绿化基础工程
目前,工程保护技术本身虽有较大发展,但基于自然营力的植物的生长发育并没有发生变化。为此,在导入植物时,为使植物稳定持续地生长,必须整治打造出植物适宜的生长环境。绿化基础工程主要是通过土木工程手段来稳定和改善植物的生长基质,通过设置工作物使不稳定的生长基质变得稳定,创造和改善生长基质,也就是改善现有基质的通气性、土壤硬度、保水性、透水性、土壤酸度等。
1.2 植被建植工程
实施植被建植工程的目的就是根据绿化目标,将植物引至施工场地,来防止种子、生育土壤的流失和表层土壤的侵蚀,进而促进植物群落的形成。在建植植物群落的系列作业中,植被建植工程紧随绿化基础工程之后,对目标植物的引进、种子发芽以及初期的生长发育具有促进作用。
1.3 植被管理工程
植被管理工程是将引进植物或自然生成植物按照绿化目标,通过培育、防灾、改善自然环境、形成景观等工作,诱导其形成优良植物群落的一种作业。绿化工程效果并不是随着工程的完工立即能够发挥作用,而是通过管理功能逐渐加强,管理好坏对效果有直接影响。
植被管理工程在植物生长初期阶段和目标群落形成过程中、形成之后都需要进行管理,主要管理作业种类有:①生长初期有追肥、补种、补植、除草、修剪。②群落形成过程中为补植、除伐、修剪、割蔓草、处理倒木。③群落形成后是修剪、割蔓草、处理倒木、整枝、砍伐。
2 边坡保护绿化工程技术
绿化工程措施主要是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的。对于一切适合种植的土质边坡都是应当首先选用的防治措施[2]。
2.1 常规绿化方法
(1)条播法。将草籽与土肥混合料播散在边坡上绿化的一种方法。一般按一定间距成水平条状铺在夯层上,然后盖土再夯,并洒水拍实。单播只用一种草籽,混播用几种草籽混合,使根系植被和出苗率为最优。另外由于草皮在5℃以下停止生长,10℃以下基本上不发芽,在高温季节蒸发太快,草皮生长易于干枯,故在此期间均不宜播种。
(2)喷播法。将草籽、肥料、纤维和水搅拌形成均匀的草籽稀糊,由喷射机喷于坡面上的一种绿化方法。一般是第一层先喷肥土,第二层再喷撒种子。为保护草籽不被雨水冲蚀,在喷有草籽的坡面上应再喷洒一层防侵蚀剂,在干旱和风沙地区尤宜。此外,根据不同立地条件,可以结合工程措施,采取更为灵活的方式。
(3)密铺法。采用人工铺植草皮。老边坡先要整理坡面,填平细沟坑洼,新边坡要经初验合格洒水浸湿后再平铺草皮。草皮之间要稍有搭接,块块靠拢,不得留有空隙,根部要密贴坡面、每块拍紧使接茬严密才能成活。边坡陡于1∶1.5的就需加钉固定。草皮的切块尺寸约25cm×40cm,厚5cm左右。
(4)框架内植草护坡。在坡度较陡且易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上,采用框架内植草护坡。框架有多种做法,例如:①浆砌片石框架成45°方格形,净距2~4m,条宽0.13~0.15m,嵌入坡面0.13m左右。②锚杆框架护坡,预制混凝土框架,用锚杆将框架固定在坡面上,框架尺寸和形状由具体工程而定,其形状可设计为正方形、六边形、拱形等,框架内再种植草类植物。
(5)植树。对于坡度较缓,土层厚度较大的边坡可以采取植树的方法实施边坡保护,植树不仅可以加强边坡的稳定性,防风固沙,减轻雪对路面的危害,还可以美化路容,调节小气候。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧,以免影响视线。
对不适宜植物生长的土质或风化严重、节理发育的岩石路堑边坡,以及碎石土的挖方边坡等,只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多,有护面墙防护、干砌片石防护、锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等,因不涉及绿化工程在此不再细述。
2.2 施工工序
由于不同的方法施工工序不同,且同一方法因立地条件的差异也会增加一定的工程措施,在此只以客土吹播法为例说明施工工序:施工准备→平整坡面→客土吹附喷播植物种子(或茎)及营养液→养护。
(1)平整坡面。清除坡面杂物及松动岩块,对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整,使之呈弧形。坡面要求达到基本平整对低洼处适当覆土夯实。
(2)客土喷播。将泥炭土、腐殖土(过筛)、木(草)纤维、缓释营养液等混合材料经过专用机械的搅拌后吹附在基质上。
(3)喷播植物种子和营养体。选用冷暖季型草种与当地灌木种子混播,以便在今后的几年里迅速恢复原有的种群。对于选好的种子应进行催芽处理,而后用木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释肥经过喷播机搅拌成喷播浆,在喷播泵的作用下,均匀喷洒在客土面上。
(4)养护管理。在种子从出芽至幼苗期间,必须浇水养护,保持土壤湿润。开始坚持每天浇1次水,浇水时应呈雾状喷洒,随后可减少浇水次数。喷播完成1个月后,全面检查植草生长情况,对生长明显不均匀的位置予以补播。
3 新技术措施应用
3.1 生态型土壤固化剂对客土喷播技术的改良
目前客土喷播已经成为我国边坡生态治理的主要方法之一,应用越来越广泛。由于其可根据地质和气候的差异适当改变其中成分及调整配方,具有广泛的适应性,从而可以在普通条件下无法绿化和绿化效果差的边坡上实现草灌结合、立体绿化、恢复自然植被。但在实际施工过程中也面临一些难题,比如:土质属砂岩夹泥岩类型的边坡,边坡稳定,但土壤蓄水能力差、土壤贫瘠,边坡表层存在一定程度的碎落石,采有常规客土喷播法不理想。
(1)客土基质附着在边坡上的稳定性差,由于重力影响和大量雨水的冲刷,基质不断剥落,种子数量和基质中的养分迅速减少,使植物出苗率降低,植物生长不良甚至无法生长。
(2)当边坡植物根系不足以保护坡体抵抗暴雨冲刷时,经常出现坡体坍塌,造成严重的事故和经济损失,不得不反复修复坡体。
(3)旱季客土基质水分不断蒸发,需要持续洒水养护以维持植物的发芽和生长,成本大大增加。
3.2 坡面挂镀锌铁丝网喷粉植草新技术的应用
近年来,采用工程防护和生物防护相结合,应用挂镀锌铁丝网喷粉植草技术有效解决了蓄水差、土质贫瘠及碎石的问题。该方法即增强了边坡的稳定性,又达到了绿化效果。
挂镀锌铁丝网喷粉植草法的施工工艺:清理坡面→安装锚杆→安装植生带→固定镀锌铁丝网→喷射有机基材→喷播草种→覆盖无纺布→养护管理。
(1)清理整平坡面。将路基边坡按设计的坡率、坡高、平整度清理坡面浮石、浮土等,做到处理后的坡面倾斜一致、平整、无大的石头突出与其它杂物存在,对于光滑岩石采取挖掘横平行沟等措施进行加糙处理,使其有利于基材和岩石表面的自然结合。
(2)安装锚杆。先放样,然后采用风钻或电钻进行钻孔,安装锚杆,用水泥砂浆灌注,以方便挂网。
(3)安装植生带。植生带是由土工布、木糠、细砂组成。主要起到蓄水和导水的功效,缓解岩石边坡在干旱时期草坪生长的缺水问题,植生带用铁丝固定。
(4)固定铁丝网。将铁丝网从坡顶沿坡面顺势铺下,铺设时网应拉紧,铺平顺后,将网挂在锚杆上,用连接件或铁丝锁紧,严格检查铁丝网与锚杆连接的牢固性,确保网与坡面形成稳固的整体,并根据需要在锚杆中采用不同厚度的混凝土垫块。
(5)喷射有机基材。有机基材是由土壤、水泥、保水材料、有机质和肥料等组成,其中土壤、保水材料及有机质须经过筛选,利用喷射机将混合均匀的有机基材喷于坡面,其中铁丝网之上要保证基材。根据边坡的岩性酌情调整喷射厚度,以保证有机基材能提供草坪生长所需足够的养分及水分。
(6)喷播种子并养护。将种子与木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥等搅拌后,均匀喷洒在有机基材上,然后附以必要的养护措施。
4 结语
边坡保护绿化工程是使用工程措施与植物措施相结合的方式来达到护坡目的的,与单纯的工程护坡相比,不仅具有保持水土的功能,还可以改善环境,营造景观,提高生态文化水平。边坡的防护技术类型很多,本文只介绍了一些较常用的类型。在实际工作中,要强调自然因素和人为因素相结合,强调岩土参数的准确性,因地制宜地选用上述方法,达到边坡防护的效果。
[1]赵廷宁,杨建英,韩冠男.边坡绿化工程技术概述[EB/OL].http://www.doc88.com/p-786378939252.html,2012-02-04.
[2]陈东升.坡面挂镀锌铁丝网喷粉植草新技术的应用[J].湖南交通科技,2004,30(2):51-53.