挂网客土喷播技术在石质边坡防护中的应用

黄 燕

(南京交通职业技术学院，南京211188)

1 工程概况

黄南线二期改造工程位于江苏省常州天目湖南山竹海旅游风景区。在K4+220～K4+300路段左侧有一石质边坡，坡长约100 m，坡高约35 m，坡度约45°。此边坡是因石头山开挖遗留下的石质边坡，边坡大部分岩石裸露在外，为了保证汽车在公路上行驶的安全性以及公路景观建设的要，将对其采取挂网客土喷播技术。

在裸露的石质边坡上种植植物，植被无法快速覆盖整个岩面。为此我国交通部科学研究院在20世纪90年代末期从日本引进挂网客土喷播技术这一新型绿化技术［1］。其原理是先根据边坡类型，选择挂金属网或塑料三维网等，并用锚钉或锚杆将网锚固，然后采用压缩空气喷枪将事先充分混合的客土喷射到坡面上，再用喷枪在客土上喷射植被种子，利用植被发达的根系和网体的紧密结合，达到防护的目的［2］。客土能为种子的发芽和生长提供营养，合理选择挂网的种类也能起到更好的边坡防护效果。

2 材料准备

2.1 植物种子材料

选料时可根据施工地点、土质条件、施工季节等相关因素，选择1～2种当地的本土植物，配合一些四季常青的植物种子进行混播，选择的种子应深根、耐旱，适合边坡生长，施工前应参照成功经验，结合种子的发芽率，同时进行试验路段，并确定合理的配合比例。

建议先用如下几种植物种子:

草本 (占7%左右):黑麦草、高羊茅、白三叶、波斯菊、狗牙根、白喜草。

灌木 (占93%左右):火棘、胡枝子、小叶锦鸡、木豆、多花木兰、小叶女贞、紫穗槐。

亚乔木:香花槐 (坡比大于1∶1时使用)。

2.2 生长发育基材材料

(1)普通粘土 (40% ～50%)。可以是亚粘土、亚砂土，并要求能与其他改良材料混合后排水通畅。

(2)有机营养土 (25% ～35%)。一般为泥炭，要求是有机质含量高，养分全，结构合理，益生菌群活跃。

(3)土壤改良材料 (15% ～25%)。是指添加有效微生物使有机物发酵制成的材料，目的是增加土壤肥力及保水能力。

(4)多含量复合肥 (0.6% ～0.8%)。普通复合肥，如选择长效复合肥为佳。

(5)土壤保水剂 (0.25%)。一种有机高分子聚合物，在土壤中能将雨水或浇灌水迅速吸收并保住，不渗失，并能缓慢释放供植物利用。

(6)团粒剂 (0.03%)。一种白色粉末颗粒或结晶体，具有十分理想的疏水性能，并且不会因为土壤的松散，通透而流失土壤基材与养分。

(7)微生物菌剂 (0.02%)。能悬浮活化磷、钾、微量元素，加速吸收再利用，提高肥力，延长肥效，改善土壤微生态环境，增强植物在贫瘠立地的固氮能力和适应能力。

3 项目实施

3.1 施工工艺流程

本项目主要施工工艺流程分为以下几步:施工准备、作业面处理、挂网锚固、回填客土、喷播植物种子、覆盖无纺布、养护与管理。

3.2 主要工序施工方法

3.2.1 施工准备

施工之前先进行截水沟的开挖，用以截引雨水汇集而形成的径流对植被产生集中冲刷破坏。然后就是基材的准备和临时设施的搭设等。施工安全方面，应设置专门的安全防护区，在施工现场两端设置施工标志牌。对施工人员采用安全防护措施，并要求所有作业人员必须系安全带施工。施工脚手架搭设应牢固可靠，现场施工人员均应佩戴安全帽及必要的劳保用具。

3.2.2 作业面处理

(1)修整坡面。清理坡面杂物、危石，修整棱角，用点状喷浆稳固浅层不稳定的坡面。对低洼处适当覆土夯实回填或以植生袋装土回填，在岩石边坡本身不稳定的情况下，采用预应力锚杆锚索进行加固处理。

(2)坡面排水。在坡面两侧设置泻水管，在坡面平台设置横向排水管，将水引至坡底边沟。

(3)对过于平滑的坡面，可以在作业面上人为建造凹凸粗糙面，或间隔一定距离开一横槽，以增加作业面的粗糙度，使客土对作业面的附着力加大，以营造植物的生存空间，防止基材流失。

3.2.3 挂网锚固

根据当地的气温、降雨量、坡比、岩石裂缝、岩石硬度、植物的选择，以及本工程的岩质边坡的实际条件，综合考虑工期及岩面的实际情况，选择自坡顶从上往下挂金属网并进行锚固的方式，在坡顶应预留50 cm的锚固长度，施工时压在坡顶的截水沟之下，让其连成一个整体。因为是岩质边坡，比土质边坡难度要大很多，采用的金属网必须要防锈，不然一下雨就会崩溃，短时间没事，时间长了效果就明显了。土质边坡采用长、短两种规格的锚钉就可以，岩质边坡则要用锚杆，本工程准备纵、横向两种锚杆，纵向长度1.2 m，横向长度0.8 m，用U18螺纹钢筋制作而成。另外，需要准备具有蓄水导水作用的植生带，植生带直径为10 cm左右，采用土工布包裹黄砂或锯末屑，并卷制而成。岩质边坡需要挂金属网，在挂网前先在边坡上钻直径38 mm的孔，然后将锚杆插入孔中，在孔外预留6～8 cm用于绑扎植生带，再在孔内灌注水泥砂浆。紧接着就可以挂铺金属网，金属网重叠处应不小于10 cm。

3.2.4 回填客土

回填客土的优劣是喷播的种子能否发芽与健康生长的基础。土质边坡回填时，可以选用项目沿线或附近比较肥沃的土壤;如果是岩质边坡，则需要进行客土配制，其成分主要为:土壤、纸浆纤维及肥料等。考虑种子生长发育的需要，应控制客土回填的基本厚度、土壤的酸碱度、土的孔隙率、所含营养物质、孔隙水等指标。黄南线二期公路岩质边坡喷射的客土，引进了其他类似项目的配制比例，并进行了试验路段施工，根据试验路段的情况，按照重量比混合配制，在放入喷播机中的同时，还需每平方米掺入1～2 g的黏结剂，采用喷播机将客土喷在坡上，同时喷入一定数量的水，喷播的基本厚度控制在8～12 cm。

3.2.5 喷播植物种子

喷播植物种子同样采用喷播机，将种子、土壤、改良剂、复合肥、保水剂及清水等按事先确定好的比例在喷播机内搅拌均匀，喷播机里有一个空气压缩机，通过压力作用，将混合液喷射在客土上。选择喷播的植物种子优先考虑采用当地本土植物种类，并以一种草籽为主，配以适合在斜坡上生长的其他种子进行混播，选择合理的配合比例，根据季节不同进行混播。

3.2.6 覆盖无纺布

为了防止雨水对新喷种子及土壤的冲刷而导致水土及种子的流失，影响景观效果，同时为了减少边坡表面水分的蒸发，挂网客土喷播应尽量避开雨季施工，在种子喷播以后，应尽快覆盖无纺布。无纺布吸水性强、保水性好，可保温保湿，有利于种子的发芽和生长，无纺布的覆盖工作尽可能的在雨季来临前完成。

3.2.7 养护与管理

无纺布的覆盖工作结束后就进入到养护与管理阶段。养护与管理主要是通过水分、肥料及病虫害防治等有效管理，使植物处于良好的生长状态，以尽快达到固坡、绿坡的目的［3－6］。养护与管理因为是在施工完成之后，因此管养责任单位除定期检查之外，还需充分调动沿线当地的居民，黄南线二期改造工程中，项目部针对实际情况，选择安排了一部分当地的居民对他们进行简单培训及指导技术，让他们用人工溜浆的方式及时处理缺失的客土，通过经常性的检查，对未发芽及缺损苗的部位及时采用人工撒种的方式进行补种;在水分管理方面，项目部也安排相关人员注意在种子的发芽期避开中午气温高的时间段，采用喷洒的方式将水浇透。因本项目在旱季施工，浇水的频率定为每天早、晚各浇水1次，如遇阴天或湿度较大的天气，则只需浇一次;在肥料管理方法，要根据草种及灌木的实际生长情况，选择是否施用化肥，施肥时要掌握少量多次的原则;在以上活动的同时，需检查植物病虫害的发生情况，并加强当地生态系统的保护，尤其是鸟类、爬行类及两栖类等这些害虫天敌系统的保护，以期用生物的而非化学农药来控制病虫的数量。

4 项目效果评价

黄南线二期改造工程在2011年9月中旬开始施工。施工完成两周后，喷播的草种开始发芽，到11月中旬，草的覆盖率目测约60%，采用原先拟定的养护与管理方式进行补种后，到2012年春季，植被长势可喜，覆盖率达95%以上，选择的植物种子材料基本都成功正常生长，未发现有雨水冲刷的情况，项目的实施效果也达到了预期值。

挂网客土喷播技术工艺简单，施工方便，可在短时间内提高植被覆盖率，绿化、美化边坡，具有良好的生态效益和社会效益。

［1］苏 翔，杜 娟，曹映泓，等.生态工程在高速公路岩石边坡防护工程中的应用［J］.公路，2001(7):86 －89.

［2］赵宝军.挂网客土喷播技术在高速公路边坡防护中的应用［J］.山西交通科技，2004(4):20－22.

［3］陈晓斌.客土喷播法在石质边坡绿化中的应用［J］.公路，2004(8):307－309.

［4］陈向阳.石质边坡绿化在漳龙高速公路上的应用［J］.公路，2002(11):120－122.

［5］蒋必凤，董希斌.植被护坡水文机制模型的构建［J］.森林工程，2007，23(5):56 －59.

［6］谢 钢，李克俭.客土喷播技术在高速公路边坡防护中的运用［J］.公路与汽运，2005，(3):80 －82.