岩石陡坡绿化的关键技术及其在高速公路中的应用
2022-05-11彭运兰
彭运兰
(中交广州航道局有限公司,广东 广州 510230)
1 工程概况
呼包高速全长160km,喷混植生项目主要在公路左右两侧的路堑边坡,岩石边坡的主要地质构成形式为砂砾岩。路堑边坡总施工面积为5 万m2,坡比为1∶1,野古草、狗尾草、灰灰菜、篙子等是主要原生植物。本区域气候类型为中温带大陆性半湿润气候,年平均降水量为50cm。
2 方案设计
(1)设计调查
调查内容包括3项:①调查周边植物,依据四周植物分布情况找到适合本地区的植物种类;②调查地形地质,观察地形地质的表层风化、岩性、坡高、坡度和形状;③调查气象资料,收集工程附近气象站5a的气象资料。
(2)设计绿化定植网
绿化定植网要满足图1所示的规格要求。镀锌铁丝网是绿化定植网的主要材料,14#镀锌铁丝网主要以相互缠绕的小菱形方式构成整个网面,与相关的产品质量标准保持统一。在铺设和张紧网时施工顺序应从上至下,上坡顶的覆网长度要大于50cm,网与网搭接长度保持在20cm 并注意搭接出完整的孔形。
图1 绿化定植网设计(单位:mm)
(3)设计锚钉
锚钉布置方式要满足图2所示的标准要求。锚钉直径在12~25mm,采取梅花形的方式布置锚钉,间距1m,锚钉长40cm,针对破碎程度比较严重的施工区域,锚钉要加大、加粗。排水孔间距3m,孔深30cm。
图2 锚钉布置(单位:mm)
(4)设计种子配比
确保植物间生态生物搭配科学、合理。暖季型草种与冷季型草种合理搭配,采取粗放管理模式,不断提升抗逆性,使其具有超强的自播能力。
(5)设计喷植厚度
土夹石边坡和回填边坡喷植厚度在6cm 左右,水泥边坡与岩石边坡喷植厚度为10cm。
(6)应用条件
确保施工坡面稳定、安全,采取加固稳定的方法处理非稳定坡面,同时确保绿化工程施工满足设计要求。
3 岩石陡坡绿化施工技术
3.1 施工准备
(1)施工前,复测线路各导线点与水准点的相关数据,将导线点和水准基点设置在线路的四周。
(2)采用自然沟渠取水方式满足施工用水需求,按设计要求挖掘蓄水池。从当地的电网中连接施工用电,自发电作为辅助。
(3)所有人员要熟悉施工图纸和施工内容,项目部门负责人做好技术交底工作。
(4)提前运送施工用机械设备到施工现场,做好调试和检查工作,并在指定位置存放整齐。
(5)所有材料要准备充足。采购符合设计要求的标准镀锌铁丝网,主铆钉选用Φ18mm 铆钉,辅助铆钉选用Φ 12mm铆钉,长80cm,依据边坡具体情况调整现场布置。
(6)确保资料齐全,做好测量放样工作。
3.2 清理石边坡
施工人员填补好坡面不平整的地方,加固处理不稳定的坡面。清理坡面上的杂质,使坡面保持干净[1]。
3.3 修筑排水沟
依据石边坡的整体结构合理设置排水沟、蓄水沟和截水沟。将截水沟设置在坡面各级平台处和坡顶位置,并在坡顶设置单独的蓄水沟。在坡脚处修建排水沟,将上级水沟对下级水沟的冲刷影响降到最低。
3.4 铺网和加固网
绿化定植网的铺设施工顺序应从上至下,按照设计标准完成绿化定植网的衔接。如:绿化定植网片的左右衔接宽度为9cm,上下衔接宽度为16cm,使用细铁丝将衔接位置捆绑结实,确保网片连成一个整体,起到加固坡面的作用。铺网时使用不同型号的主辅铆钉来加固网,在缝隙和稳定性不强的位置使用特殊锚杆加固。
3.5 喷附基质
根据石坡面厚度、坚硬程度、施工区域地质条件和施工材料质量等调整基质。使用筛网筛选客土,将杂质和石头全部清理干净,筛网的孔洞直径为2cm。以石坡的土质情况为基础计算基质材料,使用机械设备完成混合搅拌施工。若土壤较干应适当加水,使用手抓的方式判断土壤湿度:攥紧可成团,放手可松散。使用专业设备将混合好的材料均匀地喷附在石坡面表层。喷附用混合料配比见表1。
表1 喷附用混合料配比 单位:kg/cm3
3.6 喷附植生层
基质层喷附结束后,在高压喷浆机中加入稻壳、肥料、保水剂、黏结剂、腐殖土、泥炭土和经催芽处理的植物种子,完成喷附施工。依据地质情况选择植物品种,长期植物与先锋植物结合,在阳坡面要适当增加种子的种植数量。
做好基材混合物的配置工作,按照设计标准混合纤维、基材和土壤。依据合同段边坡的实际情况设置客土喷附厚度,通常在10cm 左右,若边坡表面岩性破碎较严重,应适当调整喷层厚度,确保植物能发芽生根。结合边坡作业面土壤的具体情况和气候条件等,将根系较发达的植物作为首选,充分考虑与地貌上现有树种的协调性,使次生植物与自然生态环境完美融合[2]。机械设备就位后调节输送泵的压力和出风量,使混合料均匀地喷洒到边坡表面,按照从上而下的顺序分批次完成喷附工作。
3.7 覆盖无纺布
喷附完成后立即将无纺布盖好,可减少水分蒸发,同时也可防止雨水冲刷[3]。
3.8 养护
养护期设置为3 年。一般施工完成1 个月后,植物长势较好,坡面覆盖率大于90%。在坡面恢复建植后安装好微型喷灌设备,借助坡顶的蓄水池完成机械浇水施工。依据作业面植物的生长情况选择补种或喷水作业,同时做好病虫害治理工作。
3.9 质量检测与标准
铆钉长度:使用尺量检测方式,20m范围内最少要完成5尺检测,检测结果符合设计标准。铆钉间距:使用尺量方式检测,20m 范围内最少要完成5 尺检测,误差控制在2cm以内。喷附厚度:使用尺量方式检测或使用雷达断面仪测量,10m 内至少要完成2个断面的检测,平均厚度要符合设计要求。搭接铁丝网:使用抽查的方式检测,搭接长度要保持在20cm。
4 效益分析
采用植被绿化措施处理边坡,将边坡绿化区域的地表温度与对照区进行比较,呼包高速公路边坡绿化区域的地表温度降低了4℃,厚度在20cm 以内的土层温度降到了1.5℃。植被绿化措施实施以来,公路边坡的视觉效果得到了改善。高速公路噪声有所降低,与未绿化区域比较,噪声降低了5dB。
5 结语
在高速公路岩石边坡中使用喷混植生技术后,施工石边坡的绿化和防护工作取得了较好的效果,对生态绿化防护起到了积极的作用。通常草本植被的成活率很低,养护成本较高,使用草木共生的种植方式可提升植被的成活率,绿化保护效果显著。