南方地区挖方边坡三维植被网技术探讨

曾有礼

（湖南省电网建设公司 衡阳市 421002）

南方地区边坡工程多采用喷浆（挂网）、砌石等方式，与国家建设绿色环保工程理念不相适应，政府环保部门对工程环评验收过程中，经常提出采用喷浆、砌石等方式对环境保护有影响，环评验收工作一再被动。而南方地区多属亚热带湿润季风气候，具有气温高、湿度大、雨量充沛，非常利于植被生长，三维植被网喷播植草技术能抵御强降雨恶劣天气，营造与周边环境自然和谐，体现人文自然和谐特点。该项技术在湖南省多个变电站项目推行，并取得良好经济社会效应。

1 三维植被网特点

1.1 三维植被网概念

三维植被网是以热塑性树脂（聚乙烯）为原料，经挤出、拉伸等工序形成相互缠绕，在结合点处相互融合，底部为高模量基础层的三维立体结构网点。

三维植被网是在草皮护坡存在容易遭受强降雨，或常年坡面径流形成冲沟、引起边坡表层失稳和滑塌等缺陷的基础上发展起来的，它具有以下特点：

（1）固土性能优良。三维植被网表面有波浪起伏的网包，对覆盖于网上的客土、草种等有良好的固定作用，可减少雨水的冲刷性侵蚀。

（2）消能作用明显。网包层缓冲了雨滴的冲击能量、减弱了雨滴的溅蚀，使风、水流等在网面表层产生无数小涡流，减缓了风蚀及流水的冲蚀。

（3）网络加筋作用突出，三维植被网的基础层和网包层网格间的横竖线交错编织粘结，对回填客土起着加筋作用，且随着植草根系的生长，增加边坡表层的抗冲蚀能力。

（4）保温功能促进植被生长。在夏季可使植被根部的温度比外部环境温度低（3～5）℃，在冬季则高（3～5）℃，因此三维植被网在一定程度上延长了路基植草护坡施工的时间，并促进植被的成活率和均匀生长。

1.2 三维植被网喷播植草中客土层特点

客土层就是利用流体力学原理把种子、土壤稳定剂、肥料、保水剂、草炭土、草纤维、木纤维、表土和水按一定比例混合成较稠的喷浆，通过喷播机直接喷射附着到安装有塑料网的泥质砂岩边坡上，形成一定厚度的附着土体，即植被混凝土。确定植被混凝土的配方需考虑以下几个因素：

（1）保证拌合物具有良好的粘性、流动性。

（2）植被混凝土的无侧限抗压强度不低于 15 kPa，即能经受风吹雨打，不脱落。

（3）植被混凝土具有合适的容重及空隙率，即空隙率在 50%～65%,容重在（1.3～1.7）g/cm3,这样的结构有利于植物生长。

（4）植被混凝土具有良好的植生条件，如水肥供应良好，能保证植物多年的养分供应。

1.3 三维植被网喷播植草中护坡植物的选取

三维植被网喷播植草中护坡植物成功与否，关键要解决两方面的问题：

（1）基质层如何较好地附着和固定在坡面上而不致被雨水冲刷下来；

（2）绿化植物应如何进行优化、适宜选取。

选择护坡植物时，当地土生土长的栽培草优于进口的草坪草，本地适宜绿化的野生草优于栽培草，即护坡植物应适应当地的气候，能抵抗不良环境，根系发达，生长迅速，短期内能达到一定的覆盖率，有多年生的习性。与土壤骨节固结能力强，茎叶茂盛，抗逆性强。植物的配置应遵循以下原则：灌草结合，这样可充分利用自然水、光、热条件，快速建起立体生态植被，保持坡面绿化的中长期效果，防止草坪退化，延续和提高水土保持功能；豆科和禾本科植物配置，有利于发挥种间优势，互惠互利，促进草种的萌发和茁壮生长。

2 三维植被网喷播植草的施工工艺

三维网喷播植草护坡施工工艺按如下步骤进行：

（1）清理坡面，在坡面上凿出数条横向浅沟，其后在修整好的边坡上打入锚杆，锚杆为Φ8钢筋，深度为2m和1m两种，路线方向间距为1.4m，顺坡方向间距为（2～3）m，采用 M7.5 号砂浆（设计配合比∶水泥∶中砂∶水=280∶1700∶280）固定，且锚杆成梅花状布置。

（2）将三维植被网垫沿坡面自上而下铺设，并用U形钉使其紧贴坡面。坡顶采用埋压沟、坡脚三维网埋于填土内。两幅三维植被网之间重叠（10～15）cm。三维植被网周边应有（5～10）cm的卷边，并用U形钉压边。

（3）具有一定抗拉强度的三维植被网铺设后，为了确保回填土的密实度，用人工方式分三步自坡顶向下充填土壤和肥料：一是回填干土并拍实，二是喷水沉降（防止“空鼓”现象），三是泥浆回填。

（4）在修整好的路基挖方边坡面上先置厚（5～7.5）cm土壤，采用液压泵送式湿喷机（型号YSP-15SR、生产能力15m3/h、泵送压力8MPa、水平输送距离350 m、功率46 kW）将拌合均匀的种植基质喷射道坡面上并以覆盖网包为宜。选用性能良好的喷播机和优质的喷播材料外，要采用合理的喷播工艺，它直接影响喷播施工效率、质量和材料消耗，从而影响喷播成本。首先应根据喷播材料的性能和施工作业的情况（坡度、土壤等）合理确定水、草种、肥料、木纤维、保水剂、粘合剂、染色剂等的配比数量；其次是喷播操作者应熟练掌握喷播技术，如根据喷播距离、坡面情况选用合适的喷嘴；合理选择喷播方向，防止漏喷和不均匀；利用“手型”控制喷注形态和喷播位置；尽量接近作业面进行喷播，这样更易于保证喷播质量和节省材料。喷播完毕之后，植物依靠基质生长发育，形成典型的植物边坡防护系统。此种技术具有防护边坡、恢复植被的双重作用。尤其对于1∶0.75的岩质边坡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，之后需及时进行洒水养护转贴。

（5）覆盖无纺布。一是防止雨水冲刷，阻滞种子在发芽生根期内的移动，二是部分组织水分蒸发，具有保温保湿作用。注意不露边口，轻揉操作，保持布面完好。

工艺步骤见图1～图4。

图1 混凝土骨架施工

图2 培植肥料袋（填充固基，利于植被营养吸收）

图3 挂网喷浆（种植基质）

图4 成型效果

3 三维植被网喷播植草的养护及其成活率

（1）喷播植草施工完毕后，需分前、中、后期对植草进行养护。前期为50天，以喷水为主，且需在上午10：00之前进行，经常保持土壤湿润，以促进种子发芽、生根和快速生长；中期靠自然雨水养护，若遇干旱每月喷2～3次水；后期养护每月喷2次水，并施追肥，促苗转青，并积极防止病虫害发生。

（2）喷播植草施工完毕一周后草种需发芽，发芽率达到90%，1个月后，青草覆盖率达到85%以上，50天之后坡面青草覆盖率需达到98%，且青草浓密，未出现大雨冲刷及客土层脱落。

4 结语

三维植被网喷播植草技术在国内各行业实践当中证明是切实有效的，既经济实惠又可与当地环境相得益彰，相互融合，最大限度地保护了自然环境。并且随着施工技术的进一步熟练和完善，从而有力地确保了施工质量和进度，达到了优化施工组织，节约施工成本的双重效果。该技术必将会成为未来变电站建设的优先发展方向。