淺談植被砼噴技術(shù)在三凱高速公路石質(zhì)邊坡中的應(yīng)用

代永前

【摘 要】結(jié)合三凱高速公路工程實例，介紹了巖石路塹邊坡噴植混凝土植被防護機理、方法、作用和施工工藝。

【關(guān)鍵詞】巖石邊坡 噴植混凝土 施工工藝

1 工程概況

三穗至凱里高速公路是上海至云南瑞麗國道主干線中的一段，是國家規(guī)劃的國道主干線網(wǎng)“五縱七橫”中的一橫，也是貴州省公路網(wǎng)規(guī)劃“二橫二縱四聯(lián)線”中的一橫的重要路段，還是交通部規(guī)劃的環(huán)保試點路。該路段地處貴州省黔東南州，該區(qū)屬亞熱帶溫和濕潤季風(fēng)氣候，雨量充沛，公路所經(jīng)區(qū)域山體連綿起伏，植被茂密。路塹開挖后，部分邊坡為巖石坡面，對這類坡面，設(shè)計中引進了綠色與防護并舉這一新型理念，采用綠色砼對坡面進行處理。

2 采用噴植混凝土防護巖石邊坡的機理

常用的邊坡防護大致可分為工程和植物兩種方法。工程防護方法包括圬工護坡、骨架、擋墻柵欄、錨索、噴混凝土等傳統(tǒng)工程防護方式；植物防護方法是在邊坡較為穩(wěn)固的基礎(chǔ)上采用植樹種草的辦法作為防止雨水沖刷，控制表土流失的措施。隨著對環(huán)境保護的重視，工程防護與相結(jié)合并盡可能多的使用植物防護已是大勢所趨。

巖石邊坡一般是穩(wěn)定的，經(jīng)過工程加固的邊坡其穩(wěn)定性更有保障，但裸露的巖石不僅影響景觀，破壞了環(huán)境，而且長時間的裸露會導(dǎo)致風(fēng)化嚴重甚至邊坡失穩(wěn)。噴植混凝土邊坡防護技術(shù)是針對以往巖石坡面無法綠化的狀況而研制開發(fā)的，原理是用高次團粒劑使客土形成密實結(jié)構(gòu)，植物纖維在其中起開類似植物根莖的網(wǎng)絡(luò)作用，造就具有耐降雨沖刷、牢固且透氣、與自然表土相近的生長基礎(chǔ)。噴植混凝土主要用于巖石坡面和硬質(zhì)噴植土地等綠化困難的地帶，使期得以恢復(fù)自然生態(tài)保護環(huán)境和景觀美化為目的的綠化成為可能。巖石坡而施以錨桿掛網(wǎng)的工程措施后，輔以噴植混凝土將起到較為理想防護目的，是巖石邊坡較為完美的防護方法。

3 巖石路塹邊坡防護設(shè)計

錨桿采用螺紋鋼筋，直徑為12mm，錨桿間距為1*1m，正方形排列，錨桿錨固深度一般為2m。兩側(cè)鐵絲網(wǎng)邊緣加設(shè)封閉錨桿，封閉錨桿的間距和深度為0.5m。錨桿采用砂漿錨固，鐵絲網(wǎng)采用鍍鋅鐵絲，其鋼絲網(wǎng)規(guī)格為14mm、網(wǎng)孔5cm*5cm。鐵絲網(wǎng)與錨桿在端頭部緊緊連接，鐵絲網(wǎng)一般距坡面2.5cm呈張緊繃平狀態(tài)。將噴植混凝土的原料（植生混合料）用噴漿機噴布在邊坡網(wǎng)面上形成噴植混凝土。養(yǎng)護工作應(yīng)于噴植完成后即日開始，為期六個月。養(yǎng)護期間應(yīng)該隨時注意植物生長和天氣情況，做必要的加水濕潤和養(yǎng)份追加。原則上每兩個月施肥一次，使用復(fù)合肥料，六個月后植被的覆蓋率應(yīng)達到90%以上。

4 噴植混凝土基材原料的主要成份及其作用

4.1種植土和有機肥

它是供植物生長的土壤和養(yǎng)料，是植物生長的基礎(chǔ)物質(zhì)，天然、無菌、綠色、通氣、排水、保水、含有很高的有機質(zhì)，腐蝕酸及營養(yǎng)成份，可作為長效緩釋肥材質(zhì)。

4.2木質(zhì)纖維

它是綠化基材與坡面鐵絲網(wǎng)前期連接物質(zhì)，待草本植物的根系扎入巖石縫隙后，其連接作用失敗?？蛇x用造紙廠的紙漿為木纖維的代用材料時，注意可能有以下弊?。杭垵{中可能含有對草種萌芽有害的物質(zhì)，如PH值過大，纖維過于纖細，易造成播層交織性不好，并會產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象，吸水包水性能變差，且在發(fā)干后產(chǎn)生“結(jié)殼”現(xiàn)象，另外紙漿因含水率大，給供應(yīng)、包裝、運輸和施工帶來諸多麻煩。

4.3鋸木屑

它在基材中可保水，減輕基材的單位重量，增大基材的內(nèi)摩擦角，從而減小坡面基材的下滑力。與木質(zhì)纖維共同作用，使綠化基材穩(wěn)定在巖石坡面上，它和木質(zhì)纖維腐蝕后又是良好的肥料。

4.4粗顆粒河砂

它在綠化基材中是一種疏松劑，能有效阻止綠化基材板結(jié)，使噴植混凝土牢固、透氣、有利于植物生長。

4.5高分子外加劑

為使綠化基材在巖石坡面上保持水土，降低水份的蒸發(fā)量，在拌制和噴射基材時還要加入適量的高分子外加劑。它是一種高分子有機聚合物，粉末狀，它不僅吸水率大，而且在溶水后會變成極光滑且粘稠的物質(zhì)。它與其他基材材料混合后形成非常均勻的糊狀稠化物，有利于噴播施工。噴播后會在巖石坡面形成性能良好的保水、牢固透氣、松軟的“混凝土”，高分子外加劑摻量的多少取決于巖石邊坡的坡度，坡度越大，用量相應(yīng)增大。

5 護坡基材與巖石坡結(jié)合機理

5.1坡面鐵絲網(wǎng)

穩(wěn)定的巖石地坡鐵絲網(wǎng)靠錨桿固定在坡面上，不穩(wěn)定的巖石邊坡靠錨桿（或錨索）穩(wěn)定坡面后再與坡面鐵絲連為一個整體，坡面鐵絲網(wǎng)是噴植混凝土綠化基材與巖石邊坡前期相結(jié)合的不可缺少的材料。采用18號鐵絲編制呈網(wǎng)眼為8~13cm的菱形。網(wǎng)眼過大會增加鐵絲網(wǎng)單位面積的負荷，使鐵絲網(wǎng)變形，對距鐵絲網(wǎng)較遠的基材起不到固定作用，在基材重力作用下還會產(chǎn)生局部溜塌，網(wǎng)眼過小，其基材在噴射不易穿透鐵絲網(wǎng)，基材與巖石邊坡不能有效地密貼在一起，形成一個空面，不利于植被生長和邊坡穩(wěn)定。

5.2基材發(fā)穩(wěn)定機理

基材中地黏土和木質(zhì)纖維是基材在邊坡上穩(wěn)定的主要材料。當(dāng)基材噴射到坡面上，其木質(zhì)纖維一頭絞在坡面鐵絲網(wǎng)上，另一頭粘在基材中，黏土則粘在巖石和鐵絲網(wǎng)上。當(dāng)木質(zhì)纖維在基材中腐爛時，完成了自身在基材中的連接筋的作用，取而代之的是根系發(fā)達的草本植物的根系網(wǎng)，它將坡面上綠色的草、后層基材和巖石表層緊緊的連在了一起。

6 混合草種

在噴植混凝土護坡基材中主要選用適應(yīng)溫度變化地混合草種，具備較強地生命力，能在不同季節(jié)繁殖且根系發(fā)達、葉莖低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛，其各種草種重量比例為狗牙根：高羊毛：多年生黑麥草：白三葉：狼尾草=20：30：20：20：10。（1）草種的用量：摻入每平方米草種2~3kg；（2）草種的預(yù)處理：草種直接混入基材，發(fā)芽極其困難。為提高其發(fā)芽率，采用化學(xué)藥物催芽方法預(yù)處理。具體方法為：配置0.5%的氫氧化鈉溶液，將草川放到已配置好的溶液中浸泡24h。

浸泡過程中常用木棍拌和，撈出后用清水沖洗干凈，然后再用清水浸泡6~8h，撈出略曬干即可拌入綠化基材。（3）草種發(fā)芽生長的前期養(yǎng)護：當(dāng)拌有混合草種的基材噴射到巖石坡面上，就要注意草發(fā)芽生長的前期養(yǎng)護工作，養(yǎng)護的主要工具是高壓噴霧器，它使養(yǎng)護水霧化后均勻地濕潤在坡面基材上，沖走綠化基材及草種。前期養(yǎng)護每天早晚各噴一次，以后逐漸減少，養(yǎng)護時間為六個月。如果噴射植被護坡是在夏秋之交施工，天氣熱、太陽大、雨水少，為了保證草種的成活，采用覆蓋無紡布，主要起到防雨水沖刷，旱季及冬季保溫保溫、隔熱防曬，透氣通風(fēng)之功能。當(dāng)拌有混合草種的基材噴射到坡面上，立即覆蓋無紡布，無紡布與坡的距離控制在0.1~0.5m，接頭處重疊15cm，并按程序加強養(yǎng)護。

7 工藝流程

巖石路塹厚層基材噴射植被護坡的工藝流程見圖1。

8 結(jié)束語

通過對噴射混凝土的試驗及施工，為路基石質(zhì)邊坡防護工程創(chuàng)造了一條新的途徑，適應(yīng)了我國現(xiàn)行綠色覆蓋、美化環(huán)境的環(huán)保目標，同時也降低了石質(zhì)邊坡防護造價。