厚层基材喷射法在公路岩质边坡防护绿化的应用

2012-08-15马洪锋

科技视界 2012年21期

马洪锋

（郑州弘锐工程技术咨询有限公司河南郑州 450002）

0 前言

近年来人们对环境保护意识日益提高，我国也高度认识到生态环境的破坏、日趋严重和频繁的自然灾害带来的灾难。洪涝、旱灾、滑坡、土地沙漠化、风尘暴、温度效应、水质变化等一切来源于植被减少、森林的破坏，尤其是公路带状工程的建设对生态系统的破坏有工程规模大、影响不可逆、持续时间长、影响范围大等特点，引起了公路建设者们的高度重视。其中边坡绿化在整个公路生态环境保护中起着重要的作用。边坡绿化方法主要有客土植生带绿化法、纤维绿化法、框格客土绿化法、厚层基材喷射法等。

下面简单介绍下利用厚层基材喷射法植被护坡技术的绿化结构组成、护坡原理以及施工工艺。

1 设计方案

1.1 基材喷播绿化结构组成

1.1.1 锚杆采用Φ8～10cmA3 钢，砂浆型锚杆，砂浆配合比为水泥：砂=1:1，水灰比为0.45；非砂浆型锚杆，杆尾弯折8cm，锚固于铁丝网；杆头制成尖头。水泥使用标号不低于425 号的硅酸盐水泥，且注浆须饱满。锚杆采用正四边形布置。

1.1.2 铁丝网采用12～16# 镀锌铁丝，网孔为50mm×50mm。网与网之间采用平行对接法，网间搭接宽度≥5cm，并间隔30cm 用铁丝扎紧，网之间的缝隙采用铁丝扎牢。挂网应在锚杆可受力后进行，网必须张拉紧。

1.1.3 基材原料由有机物、肥料、粘合剂、保水剂、石灰混合土壤等材料组成，具体配合比须根据岩体坚实度、岩体类型、气候状况和原料质量进行组配。

1.1.4 在喷完基材后铺一层椰纤维网。椰纤维网主要作用是前期稳定基材，同时在一段时间后其自身可以分解成为有机物，为植被提供养分。

1.1.5 草的培育采用液压喷播草种，草种选用百慕达、百喜草、画眉草、波斯菊、大金鸡菊等，每平方米种子用量30g。同时在坡顶处应适当增加种子用量，在坡脚处加入部分灌木种子，以形成立体绿化。

1.1.6 排水设施平台内侧与上级坡面做成矩形型排水沟，10cm 砂浆抹面；在坡面适当位置设急流槽。

上述中的材料配比为本坡面的设计配比，具体施工应根据实际情况进行调整。

1.2 护坡原理

1.2.1 基材和岩石坡面的结合原理：（1）基材中的玻璃纤维在基材喷射到坡面时，其中纤维的一头绞在坡面铁丝网上，另一头粘在基材中；而黏土则粘在岩石和铁丝网及椰纤维网上。（2）表层椰纤维网能有效的防止暴雨冲刷，保证基材和种子不被冲刷。（3）当铁丝网和椰纤维网在基材中锈蚀后，它的连接筋的作用消失，但草本植物的根系网已将坡面上草、基材和岩石紧紧相连。

1.2.2 有机基材：（1）有机基材具有很强的抗旱性，并且有很强的粘性，从而保证与岩石坡面可以结合良好，对坡面进行防护。（2）基材的强度,基质的内聚力保证基质的自身的整体稳定性与铁丝网结合共同形成一层牢固的防护层。（3）基材良好的保水、吸水能力，能为植被提供前期生长所需的养分。

1.2.3 锚杆和铁丝网对坡面有加固作用，保证坡面稳定。铁丝网提供了一个网状结构，对基材的整体稳定性和植被浅根加筋作用的发挥起了重要作用。

1.2.4 植被防护：（1）植被的力学效应：植物的深根锚固作用和浅根的加筋作用。（2）植被的水文效应：降低坡体孔隙水压力，降雨截流，削弱溅蚀，控制土颗粒流失。

1.2.5 椰粉砖：椰粉砖起保水，减少基材的单位重量，增大基材的内摩擦角，从而减少坡面基材的下滑力，使绿化基材稳定在岩面上。同时防止基材板结，有利于植物生长，在基材中是一种疏松剂。它也是一种有机质，降解后能缓慢提供肥料。

2 施工工艺

下面结合本边坡简要介绍椰纤维植物护坡技术的施工方案和施工要点。

2.1 坡面清理

主要是清理片石、碎石、污淤泥和杂物，用粘土对一些孔洞进行补洞，敲除掉一些凸出的岩石，刷清坡面。若坡面有渗水严重应先进行处理，防止基材长期泡水。

2.2 锚杆施工

由于锚杆兼有固定边坡和挂网的双重作用，因此在布置锚杆时应根据坡面的具体情况，在预先不能清除的危石处及节理裂隙较发育处应当加密锚杆的数量，而在坡面平整、岩体稳定处间距可适当调整。

2.3 挂铁丝网

固网时两网连接以平衡连接为宜，不必重叠，用绑丝扎牢，同时使铁丝网距坡面5～7cm。

2.4 基材喷射

2.4.1 土料过筛。混合基材中粘性红土应进行过筛，筛网直径为1.5cm，把土壤中杂物和石块筛去，大块土打碎过筛。含水量不宜过大，一般应小于20%，如含水量大应进行晾晒，具体视喷射机要求为宜。

2.4.2 土和物料的混合。先将椰粉砖提前1～2 天用水浸泡膨胀后待用。土和物料的配比应根据土的粘性，坡面情况和采光情况等综合考虑进行调整。混合料的拌和可利用人工或机械混拌合。如土壤较干，可加入适量水，拌合后标准为用手抓混合料能成团，松开掉地能散开为度，物料随拌随喷，不宜放置太久。

2.4.3 高压喷基材。将混合好的基材，用干喷机喷射到岩石上，厚度平均10cm，在铁丝网外喷射基质厚度保持在2cm～3cm，不可超过5cm。喷头距岩面距离应有1.5 米左右垂直喷射。喷射时水压要适当，同时要根据喷出的混合料的情况适当调动水阀控制水量。基材的施工质量应通过基材的厚度、基材的收缩裂缝、基材的流失情况、基材的粒化度、基材的酸碱度、基材的剥离状况进行综合评价。

2.5 液压喷播草种

2.5.1 草种根据本地区的气候特点和植被情况选取适合本地区生长的优质草种。采用暖季性为主的草种组合，可采用百慕达、百喜草、画眉草、波斯菊、大金鸡菊等。

2.5.2 在基材喷播施工完后，将椰维网从坡顶往下铺设，铺设时尽量紧贴基材，铺设时可用U 型钉以50cm 间距予以固定，个别不平的地方可多加固，对接部分应用铁丝折紧。

2.5.3 喷播。利用喷播机将混合含有草籽、粘合剂、肥料、保水剂、绿色颜料、纤维素以及松软的适量有机物和水等配制而成的粘性浆体喷射到边坡上。由于喷下的草籽有明显的颜色，所以不会遗漏、不重复。本边坡每平方米用纸浆100g，保水剂25g，混合草种30～40g，粘合剂5g。挂椰纤维网和草种喷播两种工序可以颠倒。挂完椰纤维网后要进行坡顶和平台的浆砌片石施工，将坡顶和平台部分的铁丝网和椰纤维网压住。