三維植被網(wǎng)植草防護(hù)在南平市公路邊坡養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

■孟延藝

(南平市公路局，南平 353000)

1 概述

我市大部分的國(guó)省干線公路路塹邊坡坡率陡， 且無(wú)防護(hù)措施， 邊坡裸露、 掛白等現(xiàn)象隨處可見， 經(jīng)長(zhǎng)期日曬雨淋，部分坡面被雨水沖刷，出現(xiàn)虧坡、垮塌、堵塞邊溝等現(xiàn)象， 不僅影響行車安全， 而且與周邊生態(tài)景觀不協(xié)調(diào)。根據(jù) 《福建省 “美麗交通生態(tài)公路”創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化指南》、創(chuàng)建 “暢、安、舒、美”的公路交通環(huán)境要求， 我局近年來(lái)對(duì)國(guó)省干線公路路塹邊坡進(jìn)行生態(tài)治理。

我市專養(yǎng)公路路塹邊坡多為坡率介于1∶0.5～1∶0.75的土質(zhì)邊坡或土夾石邊坡， 受雨水沖刷影響大， 采用三維植被網(wǎng)植草防護(hù)技術(shù)可有效減少雨水沖刷的危害，提高了邊坡的整體和局部穩(wěn)定性， 有利于邊坡植被的生長(zhǎng)，同時(shí)工程造價(jià)也較低。

2 三維植被網(wǎng)防護(hù)的原理和作用

2.1 三維植被網(wǎng)防護(hù)的概念

三維植被網(wǎng)防護(hù)是指利用活性植物并結(jié)合三維植被網(wǎng)，在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自身生長(zhǎng)能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過植物的生長(zhǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)固的一門技術(shù)。

2.2 三維植被網(wǎng)的護(hù)坡原理

由于三維網(wǎng)的存在， 植物的龐大根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，形成一個(gè)板塊結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于邊坡表層土壤加筋)， 從而增加防護(hù)層的抗張強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，限制在沖蝕情況下引起的 “逐漸破壞” (侵蝕作用會(huì)對(duì)單株植物直接造成破壞，隨時(shí)間推移，受損面積加大)現(xiàn)象的擴(kuò)展，最終限制邊坡淺表層滑動(dòng)。

2.3 三維植被網(wǎng)護(hù)坡的作用

三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)， 起到了復(fù)合護(hù)坡的作用。 邊坡的植被成坪后能抵抗雨水對(duì)坡面的沖刷， 由于土工網(wǎng)的存在，對(duì)減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)， 增加入滲量有良好的作用。

3 三維植被網(wǎng)植草防護(hù)施工要點(diǎn)

3.1 植物的選擇

選配植物時(shí)， 需根據(jù)各地路線所在地的氣候、 地質(zhì)情況， 綜合考慮種子發(fā)芽率、 發(fā)芽速度、 苗木生長(zhǎng)速度、邊坡的巖性和坡率， 植物的自然群落結(jié)構(gòu)； 充分考慮植物在群落中的生態(tài)位特征， 從空間、 時(shí)間和資源生態(tài)位上的分異來(lái)合理選配植物種類， 使所選擇植物生態(tài)位盡量錯(cuò)開， 從而避免物種間的直接競(jìng)爭(zhēng)。

參考南平林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、 南平市林業(yè)局、 農(nóng)業(yè)局等部門經(jīng)驗(yàn)， 結(jié)合我市氣候及邊坡土壤環(huán)境， 草種選用狗芽根、百喜草、豬屎豆、木豆、大翼豆、高山茅等作為生態(tài)邊坡防護(hù)的植物，效果較好。

(1)低海拔、溫暖濕潤(rùn)氣候的路段邊坡草種選用喜溫暖濕潤(rùn)氣候、 對(duì)土壤要求不嚴(yán)的耐旱、 耐瘠品種，如狗芽根、豬屎豆、大翼豆。

(2)高山區(qū)、低溫、霜凍期長(zhǎng)的路段邊坡草種選用耐寒、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)的品種，如木豆、百喜草、高山茅。

(3)為增強(qiáng)觀賞性，對(duì)臨近或過村鎮(zhèn)路段邊坡草種增加野菊、金雞菊、蛇目菊、鳳仙花。

3.2 三維植被網(wǎng)規(guī)格及性能參數(shù)

我市邊坡三維植被網(wǎng)植草防護(hù)采用三維網(wǎng)EM3(規(guī)格2m×12mm，寬度×厚度)，具體參數(shù)詳見表1。

表1 三維植被網(wǎng)規(guī)格及性能參數(shù)

3.3 施工工藝

(1)工藝流程：坡面整理→掛網(wǎng)→固定→噴射培養(yǎng)基→噴播種子層→覆蓋無(wú)紡布→養(yǎng)護(hù)管理。

(2)施工方法

①坡面整理。坡面上浮土、松土及雜物，予以清理干凈，平整后坡面高差不超過5cm，使其有利于培養(yǎng)基和坡面的緊密結(jié)合；邊坡坡率視邊坡高度、土質(zhì)和相鄰邊坡穩(wěn)定性等情況確定，減少大開挖、征占林地。按照坡面縱向間距0.2m 開挖3～5cm 深平行溝， 保證縱向1m 間距內(nèi)不少于4 條。

②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、坡面排水、地下水等情況，設(shè)置截水溝、平臺(tái)邊溝、流水槽等排水設(shè)施，減少雨水對(duì)坡面草坪的沖刷。

③為保證種子的發(fā)芽率，種子在播種前要進(jìn)行必要處治。施工過程中一般對(duì)種子采取浸種的處治方法，具體見表2。

表2 種子浸種方法一覽表

④三維植被網(wǎng)掛網(wǎng)和固定。掛網(wǎng)和固定同時(shí)進(jìn)行，邊掛邊固定。三維網(wǎng)在坡頂處延伸埋置截水溝內(nèi)或延伸100cm 埋入土內(nèi)， 然后沿坡面自上而下鋪設(shè)， 緊貼坡面，無(wú)皺褶、懸空現(xiàn)象，相鄰網(wǎng)間搭接寬度15cm； 在坡頂、三維網(wǎng)搭接處采用U 型釘固定， 坡面固定間距100cm， 坡頂固定間距50cm；U 型釘采用φ8 鋼筋制作。詳見圖1。

圖1 三維植被網(wǎng)施工大樣圖

⑤噴射培養(yǎng)基。將機(jī)械攪拌后的培養(yǎng)基，用高壓噴射到三維網(wǎng)內(nèi)，噴播平均厚度為5～7cm。噴頭噴射時(shí)距坡面距離應(yīng)有1.5m 左右。

培養(yǎng)基由種植土、有機(jī)質(zhì)、肥料等按10∶2∶8 的比例摻和而成。根據(jù)南平地區(qū)的實(shí)際情況，種植土選用粘性紅壤(黃壤)，有機(jī)質(zhì)選取鋸木屑，肥料由復(fù)合肥、有機(jī)肥如牛糞、雞糞等組成(復(fù)合肥和有機(jī)肥的比例為1∶4)。其中有機(jī)質(zhì)可以起到疏松土壤、保持水分的作用，增加種植層氧氣的含量。

種植土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)先過篩，去除石塊以及較大的顆粒；拌合時(shí)將各種物料按配比在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拌合，然后用將拌合好的物料倒入濕噴機(jī)的攪拌罐中，加入10%的水后機(jī)械混攪拌至少5min。

⑥液壓噴播種子層。將混合種子、肥料、保水劑和水等按一定比例配制成的粘性漿體，利用裝有空氣壓縮機(jī)的噴播機(jī)組，通過高壓，直接噴送至邊坡上。噴下的種子泥漿應(yīng)當(dāng)具有良好的附著力及明顯的顏色， 不遺漏、不重復(fù)且均勻。

⑦無(wú)紡布覆蓋。噴播后當(dāng)天應(yīng)及時(shí)覆蓋無(wú)紡布，從上到下平整覆蓋，坡頂延伸30cm 用土壓??；兩幅相接疊加10cm，然后用竹筷或8#鐵線做成的 “U”型釘進(jìn)行固定， 固定間距100cm。 待草長(zhǎng)到5～6cm 或2～3 片葉時(shí)，揭去無(wú)紡布。無(wú)紡布撤下后，應(yīng)組織人員及時(shí)收集，不得遺落在現(xiàn)場(chǎng)。

3.4 前期養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)

(1)編制前期養(yǎng)護(hù)組織措施，落實(shí)人員、水源及工器具。

(2)由于噴射后表面抗沖刷能力較差，用水車養(yǎng)護(hù)時(shí)要注意控制好噴頭與坡面的距離、 出水量和移動(dòng)速度。用高壓噴霧器使養(yǎng)護(hù)水成霧狀均勻地濕潤(rùn)坡面。

(3) 養(yǎng)護(hù)時(shí)間及次數(shù)。 種子前期養(yǎng)護(hù)一般為45d，發(fā)芽期15d 濕潤(rùn)深度控制在2cm 左右， 幼苗期依據(jù)植物根系的發(fā)展逐漸加大到5cm 以上， 要控制不在基材混合物內(nèi)形成 “壤中流”。前期養(yǎng)護(hù)時(shí)間為每天養(yǎng)護(hù)兩次， 早晚各一次， 早晨養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在10 時(shí)以前完成，下午養(yǎng)護(hù)應(yīng)在16 時(shí)以后開始，避免在強(qiáng)烈的陽(yáng)光下進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，以免造成生理性缺水和誘發(fā)病蟲害。在高溫干旱季節(jié)， 種子幼芽及幼苗由于地面高溫容易被受傷，每天應(yīng)增加1～2 次養(yǎng)護(hù)， 每次濕潤(rùn)1～2 cm。 中期靠自然雨水養(yǎng)護(hù)， 每月噴水2 次， 并追施肥， 促苗轉(zhuǎn)青， 交付驗(yàn)收。 在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期中， 應(yīng)注意病蟲害的防治。

3.5 施工注意事項(xiàng)

(1)噴播注意事項(xiàng)

①施工路段要做好安全警示， 注意過往車輛和行人。

②設(shè)備必須按正規(guī)要求操作，噴播車上設(shè)備的周邊扶攔必須裝好。

③在噴播施工中車輛時(shí)速不能超過8km/h。

(2)坡面施工注意事項(xiàng)

①施工前必須設(shè)立安全區(qū)域，每一道工序必須配帶好安全措施； 有一個(gè)專門的安全員檢查每一個(gè)安全工具。

②坡面清理及三維網(wǎng)掛網(wǎng)和固定施工，必須沿坡面自上而下進(jìn)行施工。

圖2 邊坡治理前原貌

圖3 實(shí)施后效果圖

③坡面上施工人員必須在施工時(shí)成一橫線，不得錯(cuò)亂施工。

④安全帶必須按安全操作穿戴好。

⑤三維植被網(wǎng)鋪設(shè)前要進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)合格后方可使用。 有扯裂、 老化、 變形的三維植被網(wǎng)均不得使用。鋪設(shè)完畢后，盡快噴射培養(yǎng)基，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露，以防老化和破損。

4 工程實(shí)例及實(shí)施效果

省道202 線政和段K124+600～K124+730， 該段邊坡在工程建設(shè)時(shí)未對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，2012 年交付我局管養(yǎng)，坡面經(jīng)雨水沖刷，右側(cè)邊坡出現(xiàn)虧坡，左側(cè)邊坡出現(xiàn)塌坍現(xiàn)象。 該段邊坡最高約14m， 為土質(zhì)邊坡，坡率在1∶0.35～1∶0.81 間，邊坡總體穩(wěn)定。2014 年9月至11 月對(duì)其邊坡進(jìn)行生態(tài)治理。治理方案：邊坡按1∶0.75 坡率刷坡， 左側(cè)邊坡采用三維植被網(wǎng)種草+C15水泥混凝土護(hù)面墻防護(hù)、 右側(cè)邊坡采用三維植被網(wǎng)種草(坡高超高8m 設(shè)置2m 平臺(tái))， 本段位于政和高山區(qū)，草種選用木豆、百喜草、高山茅等。

項(xiàng)目實(shí)施后， 從現(xiàn)場(chǎng)情況看邊坡植被覆蓋率高達(dá)95%，植被在生長(zhǎng)后期總體呈良好態(tài)勢(shì)，在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯(cuò)節(jié)的根系，有效抑制雨水對(duì)坡面的侵蝕，從而提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力；而且草種配置合理，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，形成物種多樣性，有利改善整體功能，而且種植后植物能夠與周圍環(huán)境、植物融為一體，形成和諧景觀。

5 結(jié)束語(yǔ)

三維植被網(wǎng)種草防護(hù)結(jié)合了三維網(wǎng)和植被防護(hù)的功能，顯著提高了邊坡的整體穩(wěn)定性，還有利于邊坡植被的生長(zhǎng)，綠化效果良好，同時(shí)工程造價(jià)也較低，因此，在我市普通公路邊坡生態(tài)防護(hù)治理中有很大的應(yīng)用空間。

[1]福建省“美麗交通生態(tài)公路”創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化指南.

[2]福建省高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)施工標(biāo)準(zhǔn)化指南.

[3]安保昭.坡面綠化施工法.北京：人民交通出版社.

[4]楊永兵，施斌.邊坡治理中的植物固坡法.上海地，2001.