三维植被网植草防护在南平市公路边坡养护中的应用

2015-04-24孟延艺

福建交通科技 2015年6期

■孟延艺

(南平市公路局，南平 353000)

1 概述

我市大部分的国省干线公路路堑边坡坡率陡，且无防护措施，边坡裸露、挂白等现象随处可见，经长期日晒雨淋，部分坡面被雨水冲刷，出现亏坡、垮塌、堵塞边沟等现象，不仅影响行车安全，而且与周边生态景观不协调。根据《福建省 “美丽交通生态公路”创建标准化指南》、创建 “畅、安、舒、美”的公路交通环境要求，我局近年来对国省干线公路路堑边坡进行生态治理。

我市专养公路路堑边坡多为坡率介于1∶0.5～1∶0.75的土质边坡或土夹石边坡，受雨水冲刷影响大，采用三维植被网植草防护技术可有效减少雨水冲刷的危害，提高了边坡的整体和局部稳定性，有利于边坡植被的生长，同时工程造价也较低。

2 三维植被网防护的原理和作用

2.1 三维植被网防护的概念

三维植被网防护是指利用活性植物并结合三维植被网，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行稳固的一门技术。

2.2 三维植被网的护坡原理

由于三维网的存在，植物的庞大根系与三维网的网筋连接在一起，形成一个板块结构(相当于边坡表层土壤加筋)，从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度，限制在冲蚀情况下引起的 “逐渐破坏” (侵蚀作用会对单株植物直接造成破坏，随时间推移，受损面积加大)现象的扩展，最终限制边坡浅表层滑动。

2.3 三维植被网护坡的作用

三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点，起到了复合护坡的作用。边坡的植被成坪后能抵抗雨水对坡面的冲刷，由于土工网的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有良好的作用。

3 三维植被网植草防护施工要点

3.1 植物的选择

选配植物时，需根据各地路线所在地的气候、地质情况，综合考虑种子发芽率、发芽速度、苗木生长速度、边坡的岩性和坡率，植物的自然群落结构；充分考虑植物在群落中的生态位特征，从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类，使所选择植物生态位尽量错开，从而避免物种间的直接竞争。

参考南平林业职业技术学院、南平市林业局、农业局等部门经验，结合我市气候及边坡土壤环境，草种选用狗芽根、百喜草、猪屎豆、木豆、大翼豆、高山茅等作为生态边坡防护的植物，效果较好。

(1)低海拔、温暖湿润气候的路段边坡草种选用喜温暖湿润气候、对土壤要求不严的耐旱、耐瘠品种，如狗芽根、猪屎豆、大翼豆。

(2)高山区、低温、霜冻期长的路段边坡草种选用耐寒、耐瘠薄、适应性强的品种，如木豆、百喜草、高山茅。

(3)为增强观赏性，对临近或过村镇路段边坡草种增加野菊、金鸡菊、蛇目菊、凤仙花。

3.2 三维植被网规格及性能参数

我市边坡三维植被网植草防护采用三维网EM3(规格2m×12mm，宽度×厚度)，具体参数详见表1。

表1 三维植被网规格及性能参数

3.3 施工工艺

(1)工艺流程：坡面整理→挂网→固定→喷射培养基→喷播种子层→覆盖无纺布→养护管理。

(2)施工方法

①坡面整理。坡面上浮土、松土及杂物，予以清理干净，平整后坡面高差不超过5cm，使其有利于培养基和坡面的紧密结合；边坡坡率视边坡高度、土质和相邻边坡稳定性等情况确定，减少大开挖、征占林地。按照坡面纵向间距0.2m 开挖3～5cm 深平行沟，保证纵向1m 间距内不少于4 条。

②根据现场地形、坡面排水、地下水等情况，设置截水沟、平台边沟、流水槽等排水设施，减少雨水对坡面草坪的冲刷。

③为保证种子的发芽率，种子在播种前要进行必要处治。施工过程中一般对种子采取浸种的处治方法，具体见表2。

表2 种子浸种方法一览表

④三维植被网挂网和固定。挂网和固定同时进行，边挂边固定。三维网在坡顶处延伸埋置截水沟内或延伸100cm 埋入土内，然后沿坡面自上而下铺设，紧贴坡面，无皱褶、悬空现象，相邻网间搭接宽度15cm；在坡顶、三维网搭接处采用U 型钉固定，坡面固定间距100cm，坡顶固定间距50cm；U 型钉采用φ8 钢筋制作。详见图1。

图1 三维植被网施工大样图

⑤喷射培养基。将机械搅拌后的培养基，用高压喷射到三维网内，喷播平均厚度为5～7cm。喷头喷射时距坡面距离应有1.5m 左右。

培养基由种植土、有机质、肥料等按10∶2∶8 的比例掺和而成。根据南平地区的实际情况，种植土选用粘性红壤(黄壤)，有机质选取锯木屑，肥料由复合肥、有机肥如牛粪、鸡粪等组成(复合肥和有机肥的比例为1∶4)。其中有机质可以起到疏松土壤、保持水分的作用，增加种植层氧气的含量。

种植土运到现场应先过筛，去除石块以及较大的颗粒；拌合时将各种物料按配比在现场进行拌合，然后用将拌合好的物料倒入湿喷机的搅拌罐中，加入10%的水后机械混搅拌至少5min。

⑥液压喷播种子层。将混合种子、肥料、保水剂和水等按一定比例配制成的粘性浆体，利用装有空气压缩机的喷播机组，通过高压，直接喷送至边坡上。喷下的种子泥浆应当具有良好的附着力及明显的颜色，不遗漏、不重复且均匀。

⑦无纺布覆盖。喷播后当天应及时覆盖无纺布，从上到下平整覆盖，坡顶延伸30cm 用土压住；两幅相接叠加10cm，然后用竹筷或8#铁线做成的 “U”型钉进行固定，固定间距100cm。待草长到5～6cm 或2～3 片叶时，揭去无纺布。无纺布撤下后，应组织人员及时收集，不得遗落在现场。

3.4 前期养护注意事项

(1)编制前期养护组织措施，落实人员、水源及工器具。

(2)由于喷射后表面抗冲刷能力较差，用水车养护时要注意控制好喷头与坡面的距离、出水量和移动速度。用高压喷雾器使养护水成雾状均匀地湿润坡面。

(3) 养护时间及次数。种子前期养护一般为45d，发芽期15d 湿润深度控制在2cm 左右，幼苗期依据植物根系的发展逐渐加大到5cm 以上，要控制不在基材混合物内形成 “壤中流”。前期养护时间为每天养护两次，早晚各一次，早晨养护时间应在10 时以前完成，下午养护应在16 时以后开始，避免在强烈的阳光下进行喷水养护，以免造成生理性缺水和诱发病虫害。在高温干旱季节，种子幼芽及幼苗由于地面高温容易被受伤，每天应增加1～2 次养护，每次湿润1～2 cm。中期靠自然雨水养护，每月喷水2 次，并追施肥，促苗转青，交付验收。在整个养护期中，应注意病虫害的防治。

3.5 施工注意事项

(1)喷播注意事项

①施工路段要做好安全警示，注意过往车辆和行人。

②设备必须按正规要求操作，喷播车上设备的周边扶拦必须装好。

③在喷播施工中车辆时速不能超过8km/h。

(2)坡面施工注意事项

①施工前必须设立安全区域，每一道工序必须配带好安全措施；有一个专门的安全员检查每一个安全工具。

②坡面清理及三维网挂网和固定施工，必须沿坡面自上而下进行施工。

图2 边坡治理前原貌

图3 实施后效果图

③坡面上施工人员必须在施工时成一横线，不得错乱施工。

④安全带必须按安全操作穿戴好。

⑤三维植被网铺设前要进行检测，经检测合格后方可使用。有扯裂、老化、变形的三维植被网均不得使用。铺设完毕后，尽快喷射培养基，避免长时间暴露，以防老化和破损。

4 工程实例及实施效果

省道202 线政和段K124+600～K124+730，该段边坡在工程建设时未对坡面进行生态防护，2012 年交付我局管养，坡面经雨水冲刷，右侧边坡出现亏坡，左侧边坡出现塌坍现象。该段边坡最高约14m，为土质边坡，坡率在1∶0.35～1∶0.81 间，边坡总体稳定。2014 年9月至11 月对其边坡进行生态治理。治理方案：边坡按1∶0.75 坡率刷坡，左侧边坡采用三维植被网种草+C15水泥混凝土护面墙防护、右侧边坡采用三维植被网种草(坡高超高8m 设置2m 平台)，本段位于政和高山区，草种选用木豆、百喜草、高山茅等。

项目实施后，从现场情况看边坡植被覆盖率高达95%，植被在生长后期总体呈良好态势，在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制雨水对坡面的侵蚀，从而提高边坡的稳定性和抗冲刷能力；而且草种配置合理，充分发挥各自优势，形成物种多样性，有利改善整体功能，而且种植后植物能够与周围环境、植物融为一体，形成和谐景观。