肖 云
(江西通威公路建设集团有限公司)
随着人们物质生活水平的提高和环保意识的增强,公路环境绿化施工技术也在不段的改进,生物防护逐渐成为边坡防护中的首选形式,它不仅在防灾减灾、净化大气、调节气温、消减噪声、水土保持和美化环境等诸方面起积极作用,而且对退化生态系统的恢复与重建具有重要意义。同时,与其他防护方式相比较,生物防护是比较经济的一种。
公路边坡生物防护主要有两种表现形式:一是生物防护;二是综合防护,即工程防护与生物防护相结合。
对于稳定的土质边坡,地面水和地下水的侵蚀其产生病害和变形。生物防护能有效地防止水对坡面的冲刷和侵蚀。而对于不稳定的土质边坡和松散的碎砾石土质边坡,宜采用综合防护,即先进行工程防护确保边坡稳定,在边坡稳定的基础上进行生物防护。对于较硬、不易风化且有抗冲刷能力的岩石边坡,一般不进行防护,但从边坡稳定及恢复植被的角度来考虑,可采用客土喷播,实现防护和绿化的双重目的。对于严重风化的、坡面破碎节理缝隙较多的石质边坡,可采用综合防护。
公路边坡防护目的在于防治边坡病害,减少水土流失,加强边坡稳定。而水是影响边坡稳定的一个重要因素,尤其是多雨季节,暴雨集中地区的冲刷,侵蚀现象严重。降雨对坡面侵蚀的三个过程:首先是雨滴击溅侵蚀,进而形成片状水流侵蚀,最后在水流集中处出现细流侵蚀,而细沟侵蚀破坏作用最强,细沟逐步加大形成较大的冲沟,引起坡面滑塌等破坏。在坡面上种植植物正是防治细沟侵蚀的主要措施之一,并且它可以拦截雨水,减缓径流,防止水土流失。重点研究探讨的就是生物防护的建植技术中的一种——液压喷播。
生物防护的建植技术种类很多,其中包括:湿式喷播(最为典型的是液压喷播)、客土喷播、三维网格、铺草皮、沟播等,其各自的施工工艺、适应范围和性能特点见表 1所示。
表1 各种建植技术工艺和特点的对比
续表1
液压喷播植草技术作为一种先进的植草方法,在边坡防护中逐步得到应用和推广,改进和提高了草坪建植方法,使播种、混种、覆盖等工序一次完成。液压喷播是以水为载体的植被建植技术,先将配置好的种子、肥料覆盖料、稳定剂等加入喷播机与水充分混合,再用喷枪将他们喷洒到坡面,而养护成长的一种播草技术。
考虑到坡面防护的良好效果,混播草地更为有利。试验证明,混播草地生长 1月左右,其地下生物量 100g/m2左右,己达到坡面防护的要求,中、大降雨强度对其几乎没有影响,在草种的选择和组合中,禾本科草和豆科牧草及小灌木类的比例应为 1∶1,或者禾本科草种草类的比例稍大一些。播种量一般按照草类的营养面积和种子用价计算,使植物群落在理论上达到相对稳定状态和预期的资源评价目标。
喷播量的公式
式中:M为设计播种量,g/m2;A为期望成株数(株/m2),为5000~10000株/m2;B1为坡度修正率;B2为土质修正率; B3为吸收阳光修正率;B4为年降水量修正率;B5为施工季节修正率;B6为使用种子发芽率,为 90%以上;B7为使用种子的效率。
理论上,材料用量越大,种植效果越好。但实际上应从技术、经济、生态效益三方面考虑,喷播材料一般用量参考表2。
表2 喷播材料用量
液压喷播液的配料主要有水、粘着剂、纤维、肥料、保水剂和着色剂及草坪种子。水起溶合的作用,用量为 3~4L/m2;粘着剂反复吸水而不失粘性,起附着、粘结作用,随喷播浆喷到土壤上让覆盖物成膜,不被风、雨侵蚀,防止水土流失,种子、幼苗被水冲失,均匀快速出苗,用量根据喷播场地 3~5g/m2,平地用量少,坡地用量多。纤维有木纤维和纸纤维两种,用于包裹和固定种子,吸水保湿,起到覆盖作用,用量为 100~200g/m2,坡度大时可适当加大用量。保水剂吸水能力强,可满足种子萌芽及时所需的水分,一般在特别干旱、无法保证及时浇水的地方使用,用量为 3~5g/m2,有时可用木纤维代替保水剂。肥料最好是硫酸氨与氮肥的复合肥,用量为 30~60g/m2。
(1)加料:先加入 1/3左右的水,在继续加水的同时依次加入覆盖料、肥料、种子和土壤稳定剂等。
(2)搅拌:在加料的同时开始不间断地搅拌,充分拌均匀约45min。
(3)喷播:根据现场情况,直接用喷枪喷播或采用皮管加喷枪喷播,喷播时喷头距边坡 4m以上,喷枪与坡面保持一定的角度,使混合料均匀洒布在坡面上,喷播时先从左到右喷一遍,再从右到左重叠喷洒,保证凹凸不平的边坡都能洒到。
(4)铺盖无纺布及养护:喷播后应及时铺盖无纺布,尤其是小气候、当地条件差或施工季节不佳时更应该及时覆盖。并重视前三个月的养护管理,后三月内应适时浇水和施肥,促进植被迅速茁壮成长。
景婺黄(常)高速公路根据上述理论,进行了草籽搭配和严格计算喷播量,按照喷播的施工步骤,采用液压喷播植草技术进行绿化,经过半年多时间的养护,取得了良好的绿化效果,经有关专家和部门的初步评估意见,反映良好,能带来更好的社会效益和经济效益。
实践证明液压喷播技术应用于土质边坡、严重风化石质边坡以及松散碎砾石加土边坡较为适应,能取得良好的绿化效果,平衡生态环境并带来经济效益。在设计和施工时应注意:草种选择和搭配比例、喷播量以及使用材料用量等要素。
[1] 孟繁玲,韩烈保.液压喷播植物全落结构动态研究方法初探 .草业科学,V01.18,No.5.
[2] 尹淑霞,李宪友,陈竣崎,等.液压喷播植革新技术 .V01.95, No.4.