高次团粒喷播绿化技术在道路工程中的应用研究

陈祥猛

摘要 随着经济的发展和城市化进程的加快，市政道路工程日益增多，道路绿化随之也成为提升城市环境质量、营造良好的城市风貌、守住绿水青山的重要举措。山区道路两侧多为高陡石质边坡，植被自然恢复能力弱，普通的防护难以实现边坡的长久绿化。高次团粒喷播技术作为一种先进的绿化技术，常用于高陡石质边坡的治理、矿山修复。文章结合湖北省209国道恩施龙凤坝至谭家坝段改建工程边坡生态修复，研究了高次团粒喷播绿化技术在石质边坡上的应用。实践证明，高次团粒喷播技术能够有效地提高道路绿化质量和施工效率，并对其效果进行了评估。

关键词 高次团粒喷播；道路绿化；环境保护；城市建设

中图分类号 S728.9文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）12-0192-03

0 引言

随着社会经济的快速发展，人们对居住环境和生活的品质要求也越来越高。道路作为城市的重要基础设施，其绿化标准直接关系到城市的环境质量、人们的幸福生活指数等。传统的道路绿化方法存在施工效率低、绿化效果不理想、特殊环境下不能生长等缺陷，因此寻求一种新型、高效的道路绿化技术成为亟待解决的问题。高次团粒喷播技术是一种通过专用设备将植物种子、生物团粒、黏结剂等材料按照经事前实验确定的比例混合，然后通过高压喷枪将混合物喷播至需要绿化的表面，形成稳定植物生长层的一种先进的绿化技术，具有施工效率高、绿化效果好等优势，能有效提高边坡的安全性，同时具有净化空气、美化景观、恢复生态平衡等优点，在道路绿化方面发挥着极其重要的作用。

1 高次团粒喷播技术概述

高次团粒喷播技术因在边坡绿化喷播时发生“团粒化”连续作用反应，形成具有一定“团粒结构”的优良的营养基盘而得名，是一种通过特定设备将植物种子、生长基质、黏结剂等材料按照科学配比混合，然后通过高压喷枪将混合物喷播至需要绿化的表面，形成稳定的蜂窝结构，具有一定的力学强度，不流失、不龟裂、抗冲刷、抗冻融，非常适合植物生长层的一种技术，具有以下优点：

（1）该技术采用的是将植物恢复技术中配置好的基材混合物，通过专业的机械设备进行搅拌后的喷播施工。由于喷播时添加了开发的专用栽培基质，使得喷播后的基质表面与原有的岩石不同，呈现出更利于植物生长的透气、透水的孔状结构，更适用于多种不同植物种类的生长。

（2）该技术在恩施地区具有更好的适应性。恩施地区气候湿润，雨量充沛，当地的植物群落复杂多样；植物搭配有更多更好的选择，可以依照业主的要求以该地为主的植物群落进行搭配，在不同季节展现不同的自然景观；当地的施工队伍具有丰富的经验，施工安全性高、速度快。

（3）团粒客土对基质选择是基于大多数植物对土壤的选择。经过对优良的土壤分析发现，具有多级孔隙、水稳性、腐殖性高的土壤极利于植物的生长，在工程实践中团粒客土基质就是重造这种结构。恩施地区为经济欠发达地区，团粒客土基质也本着节约原则；当地雨量充沛，在基材选择时，对土壤蓄水能力进行了弱化，尽可能地节约成本，更多地考虑与周边生态系统融入和协调。另外，当地雨水冲刷大，团粒客土基质在黏附性上进行了加强改良，能最大限度地降低水土流失。

（4）团粒喷播多数使用乔木、灌木等木本植物护坡。该项目应考虑整体的景观效果，坡面应与周边的山体协调统一，视觉上不能太突兀，过于彰显人为的痕迹；植物的选择多以本土植物进行搭配，形成与本地植物相符相生的整体效果；木本的植物群落在当地更具适应性，生长效果更好，护坡作用愈发明显；木本的植物群落没有侵略性，不会打破既有的生态平衡，真正保护自然生态，同时节约了大量的养护费用。

2 工程实例

2.1 现场情况

209国道恩施龙凤坝至谭家坝段的改建工程现状，边坡为修路开挖山体后形成，坡比为1∶0.75～1∶0.5，坡体为灰岩，部分边坡为顺层边坡。因采用爆破施工和部分坡体节理裂隙、溶蚀、溶槽发育的原因，部分坡体的平整度较差，部分溶槽内填充黄色黏土。坡体在爆破刷坡过程中造成坡面平整度差、表层岩体较松散，存在碎落风险；路堑开挖时，原有植物被挖除，生态系统遭到严重破坏，而裸露的灰岩岩坡面贫瘠、有机质含量低，远观呈灰色“斑秃”，景观效果差。综上所述，传统的TBS、客土喷播、有机基材喷播、植被混凝土均只能形成单粒结构的植生基层，不能够满足道路景观绿化需求，亟需采取切实可行的生态修复技术措施，对路堑边坡进行生态复绿，提升景观效果。

2.2 生态修复原则

生态修复主要是对工程破坏了的自然环境，进行最大限度的人工修复。在一定时期恢复到破坏之前的程度，甚至较工程实施前更好，或生态更平衡合理，改善环境质量。在视觉感官上让人们更觉得工程给人们带来的是便利，而不是破坏，达到工程与环境的和谐统一。

（1）遵循自然规律、近自然的生态修复。在工程上一定要深入分析当地的工程实际情况和自然情况，尊重工程的合理性和可行性，不盲目抄袭，不可以打造；拟定的方案应更符合客观实际，才能更好地恢复自然原貌，减少人工痕迹。

（2）因地制宜、尊重自然。不能一味追求高大上进行生态修复。生态修复应与周边植物群落相生相息，不是花花绿绿的博人眼球。

（3）乡土植物种类繁多，合理选择共生种组合进行生态修复。从植物品种的生态适应性、抗逆性、持续稳定性、生物多样性等特性出发，筛选适宜物种[1]。

（4）统筹考虑全寿命周期成本。除了工程本身的成本，还要充分考虑后期的运营和养护成本，力求选择的物种能在后期不需维护就可以自然生长。

2.3 原设计方案

该设计灰岩区岩质边坡的生态防护面积为42 331 m2，其中一级边坡面积合计15 901 m2，二级及以上边坡面积为26 430 m2。因边坡存在顺层不良地质，且节理裂隙、溶槽发育，首先必须对坡体采用锚杆加固防护，保证坡体安全后进行坡面防护。工程实施前拟定了“垫墩锚杆+主动防护网+爬壁藤”方案，此方案优点是施工相对简单、造价相对较低、见效较快、工期较短，缺点是景观效果差、爬壁藤存活率低，达到覆盖效果周期长，难以满足城市的发展需求，需变更工程方案。

3 实际实施方案

3.1 工程概况

该项目是恩施市的主要出城道路，也是进城的迎宾大道，最初拟定的设计方案不能满足城市发展的需求，为此对边坡生态修复进行了深入研究。经调研发现，在矿山修复采用的高次团粒喷播绿化技术具有较好的景观效果，考虑该项目边坡较高且为石质，与矿山修复的坡面有很多的相似性，因此结合该地特色对该项技术进行改进引用，工程最后实施时采用了“挂双网团粒喷播+生态棒生态防护”方案。

边坡高度为一级边坡的，应采用“碎落台种植毛竹、法国冬青等耐旱遮挡性植物+挂网植爬壁藤”方案；边坡高度大于两级的，第一级应采用“碎落台种植毛竹、法国冬青等耐旱遮挡性植物+挂网植爬壁藤+第一级平台顶种植垂吊植物”方案；第二级和以上边坡应采用“挂双网团粒喷播+生态棒生态防护”方案。

3.2 施工工艺

（1）原材料准备：

①工程实施前对植物配置进行了深入研究，水土保持草种选择的基本原则是生态适应性原则。根据恩施地区的地带性气候、土壤等特征，以及特定的局部小气候、土壤类型、地形地貌、坡度、高度、朝向、风力风向和水文等周边环境特点，筛选出适合种植的优质草种、乔灌木树种及确定其混配比例，构建先锋植物群落，改善土壤、小气候条件，为最终植被恢复目标的实现创造有利条件。该项目中的植物选择了紫穗槐、胡枝子、多花木蓝、马棘、黑麦草、高羊茅、狗牙根、白三叶、紫花苜蓿、波斯菊、野花组合等植物进行组合搭配[2]。

②土壤应为松散、具有透水性并含有有机物质的土壤，利于植物生长，不应含有盐、碱土、有害物质以及大于20 mm的石块、棍棒、垃圾等。

③肥料应优先使用经过沤制的农家肥。使用化肥时，应为标准农田化肥并按袋装提供，满足复合肥料的国家标准规定。

④钢丝网采用成品镀锌钢丝网，其质量符合有关标准的规定，其他工器具根据现场需要进行配备。

（2）修坡钻孔：

①边坡修整应先剔除浮石、危石及有害物质，在修整后的坡面上进行坡面处理，对表面光滑的直面进行刮花处理；对于凹陷处应采用人工垫土修平，不出现坡面凹凸不平、松垮等现象。

②钻孔插筋在坡面上横纵每隔0.8 m设置一根。在边坡上采用人工打孔（孔径ф63 mm），孔深为0.8 m，孔内灌注水泥砂浆（1∶2水泥砂浆）；然后插入ф14钢筋进行固定，钢筋应露出坡面7 cm用于固定钢丝网，外漏钢筋端部做45 °弯钩处理，防止钢丝网滑落。

（3）生态棒安装时上下排距应保持1 m，置于网内并采用U形锚钉固定，U形锚钉间距为50 cm。

（4）镀锌钢丝网具备使用寿命长、抗老化、抗腐蚀、防龟裂等特点，铺设网时应当拉紧，网间搭接长度不小于10 cm。

（5）客土植生应在镀锌钢丝网铺设完毕后进行，首先喷射不含种子的混合料，喷射厚度为8～10 cm，将泥土均匀覆盖于镀锌钢丝网上，再用网包覆盖住，直至不出现空包，确保镀锌钢丝网上的泥土厚度不小于100 mm。

（6）喷播混合料应待第一次喷射达到一定强度后（约8～12 h），紧接着进行第二次喷射，是对经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、粘结剂、纤维、缓释复合肥、保水剂搅拌均匀后的混合材料进行液压喷播。

（7）养护及补植：

①草种播完后应立即覆盖无纺布，以减少坡面水分蒸发、改善种子发芽生长环境、防止鸟禽啄食种子，同时还可以减轻强降水（大雨）对种子的冲刷。当草苗长至3～5 cm时，应在阴天或下午3：00以后，及时掀去无纺布。

②如果苗木成活率或种子萌发率过低以及出苗不整齐，应进行苗木补植、补种。苗木补植时应选择适宜的季节，用保水剂蘸根或其他提高苗木成活率的措施。另外，对因风雨、冰雹等造成的苗木损伤，应及时救护。

3.3 实施成果

采用的方案施工简便、操作简单，对施工人员技能要求不高，还可以大幅缩短施工周期；绿化效果好，形成的植物生长层具有良好的保水性和透气性，有利于植物的生长，且能与周围环境良好融合；维护成本低，形成的植物生长层具有一定的自我保护能力，减少了后期维护的工作量，施工过程及完成半年后的成果如图1所示：

4 结论

通过这次工程实践，该文认为在道路工程中高次团粒喷播技术可应用于以下几个方面：

（1）边坡防护：在道路两侧的边坡上应用高次团粒喷播技术，可以防止水土流失，提高边坡的稳定性和安全性。同时，形成的植物层还可以起到美化道路景观的作用。

（2）中央分隔带绿化：在道路中央分隔带上应用高次团粒喷播技术，可以快速形成覆盖率高、生长稳定的植物层，提高道路绿化率，降低车辆行驶噪声。

（3）立交区绿化：在立交区应用高次团粒喷播技术，可以实现快速绿化，提高立交区的环境质量，减少尘土对附近居民的影响。

为了评估高次团粒喷播技术在道路工程中的实际效果，该文进行了一系列实验和研究。通过对不同路段进行对比实验可以发现，应用高次团粒喷播技术的路段在绿化效果、水土保持和交通安全等方面均表现出明显的优势。具体来说：

绿化效果：应用高次团粒喷播技术的路段植物生长迅速、覆盖率高、景观效果好。经过一段时间的生长，植物层逐渐形成，有效提高了道路的绿化率。

水土保持：应用高次团粒喷播技术的路段在雨季能够有效防止水土流失，保护道路安全。同时，形成的植物层还可以起到调节地表径流的作用，为城市排水系统减轻了负担。

交通安全：应用高次团粒喷播技术的路段具有良好的视线引导作用，提高了驾驶员的行车安全性。此外，绿化的边坡和中央分隔带还能够降低车辆行驶噪声，为驾驶员提供了舒适的环境。

经济和社会效益：相比传统的道路绿化方法，高次团粒喷播技术具有施工简便、效率高等优点，能够缩短施工周期，降低工程成本。同时，该技术的应用还能带来显著的环境效益和社会效益，提高了城市的整体形象和生活品质。

参考文献

[1]王娜， 付进. 团粒喷播技术在矿山地质环境恢复治理工程实施中的应用[J]. 吉林地质， 2016（4）： 143-145.

[2]张进德， 田磊. 矿业城市矿山地质环境综合治理对策研究[J]. 城市地质， 2010（3）： 28-31.