土壤菌法在高速公路边坡绿化施工中的流程设计及应用

李春华 郎煜华

(三峡大学，湖北 宜昌 443000)

0 引言

为了克服现有绿化技术不能对边坡起到可持续的绿化效果且成本高的不足，留学日本十余年归国的郎煜华博士在土壤菌绿化法的基础上，对边坡绿化施工技术在国产原料及设备等方面进行了再开发。郎煜华博士在土壤改良领域发明了一种土壤改良组合物及土壤改良的方法；该土壤改良方法主要适用于公路、铁路及采石场等岩石边坡生态防护工程，并以高木林型（森林型）作为绿化的复原目标；尤其适用于坡度≤90度的软岩、中硬岩、硬岩及强酸等高陡边坡的坡面绿化。

1 基材搅拌

1.1 植物种子选择

植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为主,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。草灌乔体系是较稳定的植物群落。初期边坡的防护主要依赖草本,如狗牙根、高羊茅、紫穗槐等；但随着时间的推移,主要防护植物演变为灌、乔木,而且灌、乔木体量较大，是利用空间、形成环境氛围的骨架材料；尤其乔木杆高根深，在防风固土方面具有很高优势。

1.2 施工材料与机械进场

按照施工工艺流程（图1）要求，按材料及构件名称、规格、编制出材料及构件需要量，确定料场、场地堆放所需的面积。组织材料、工具及机械（表1）按计划进场，并做好保管工作。

图1 施工工艺流程图

表1 材料、工具及设备一览表

在购置绿化用土时，要提前对土料进行晾晒、风干，做好土料储备，对土料做好防水工作，保持土料的含水率≤20%；备足土料，以免土料不足影响工程进度。

1.3 料场布置

保证料场交通便利、供电、通风、排水、遮雨和料场的平整。在机械进场之前做好测试与维修工作，确保进场后所有设备能够顺利运转。根据施工流程的布置，安排好施工监督、安全等措施。料场布置如图2。

图2 料场布置图

1.移动式喷播系统；2.搅拌系统；3.移动式运料系统;4.喷枪;5.储水系统;6.移动式运水系统;7.喷播车;8.发电机;9.空压机;10.喷播机;11.储料罐;12.料管;13.水管.

2 喷播现场施工流程

2.1 喷播现场机械布置

在高速公路边坡绿化工程中，由于高速公路路线长、绿化喷播点分散、来回高速车辆频繁，而且在已开通的高速公路上不允许随意堆放机械、材料，这就使得喷播机械、工具的安置、移动、供电变得尤为困难。在这种情况下，为了使各种资源的利用更加合理、工程运行的更加和谐高效、生产能力得到更充分有效的发挥，引入了移动式喷播系统的概念（图3）。

2.2 排水

进入边坡绿化工地首先要做排水，“最好的排水沟就是没有排水沟”，即在边坡顶部和中部台阶上开挖时就设计横向坡度，让水自然向一边流出，而在台阶纵向上则设计向内倾斜的坡度，在台阶内部靠山处挖浅沟，在台阶外缘预留丘状鼓起带，然后用钩网整体包住（图4）；这样降水向内然后向一侧自然流动，远好于浆砌排水沟；排水沟深、宽各30cm，挡水墙高、顶宽各30cm。

图4 排水沟示意图

2.3 边坡清理施工

在喷播现场，坡面平整是土壤菌绿化法技术的关键之一,平整的坡面可使坡面景观均匀一致,给植物种子提供有利的萌芽立地条件,并有利于钩网的铺设。坡面不平整,会导致局部过陡处土壤无法附着,暴雨时,陡峭部位成为侵蚀的入侵点,逐渐向周边蔓延,最终导致大范围生态防护失效,引起新的水土流失。为了保证喷播牢固平整节约基材，或填或挖，清除10cm以上的凸凹。在做好清坡的同时，测量喷播面积及边坡的坡度，为制作植生条带（直径10cm，长1m）及购置铅丝钩网提供数据。

2.4 挂网施工

边坡坡度大于20度以上时必须铺设金属网，大于60度时要增设植生条带，然后布置钩网。挂网时上部要包住坡顶的丘状鼓起带，在此丘的两侧使用大钢钉固定，网中以较小的铁钉固定，在较松软岩层中还得加强锚固。钩网规格：铅丝网、菱形结构、内格间距小于8cm、裸铅丝直径大于1.5mm。 挂网时钩网自上而下放卷，相临两卷钩网分别错缝搭接并用铁丝绑扎牢固，至少每隔0.8 m间距,用锚钉固定。

在挂钩网时，由于地形起伏钩网的搭接、损耗致使我们实际需要的钩网面积要大于工程量清单的喷播面积。所以在施工前期，时刻留意钩网使用量，如果钩网的剩余量无法供应剩余挂网工程的用量，要提前订钩网，以免施工时钩网不足造成窝工。

2.5 锚钉施工

在边坡上打钉固定植生条带和钩网。依据岩石硬度,软岩用铁钉，硬岩用钢钉，无法直接打入时用相同口径电钻钻眼后打入锚钉；打孔深度应≥10cm，锚钉应伸出喷播层1-2cm；其作用是加固岩石表层,防止边坡表层发生局部崩塌,同时,还能有效地固定用作喷播基础的钩网。

2.6 喷播施工

在喷播现场打设锚钉、做排水的同时，料场可以按照设计配比进行基材的搅拌，然后通过料车把拌合后的基材和水运到喷播现场，施工时把拌合后的基材一次性喷播到边坡上，土质边坡喷播厚度应大于5cm，岩质边坡应大于10cm。

在组装喷播车进入喷播现场前，做好机械设备的调试，进行试喷，试喷合格，方允许组装喷播车进入现场。在喷播前，要在车辆来驶方向正确摆放好路障和警示牌；工人正确带好安全带后，方允许工人开始施工。在喷播时，喷播现场空压机、喷土机、水泵的开关顺序，开依次是：空压机、喷土机、潜水泵；关依次是：水泵、喷土机、空压机；喷播时材料潮湿会堵塞喷管，堵塞部位一般是接头处，变径处和弯道处。堵塞清理喷管时要一节一节地卸下来，一段一段地用空压打通，软管可以逐渐卷曲着查明堵塞点，切记拆管前要机器倒转打负压松管。变径两端的相对差异要尽量小，管道铺设的弯道要成钝角；水桶和喷播管道一定要有备份，以免水供应不足和管道堵塞造成窝工；计算基材、水的喷播速率，随时和料场保持联系，基材和水的供给要及时，以免材料供应不及时，造成窝工；喷播现场要建立起统一、清晰、简洁的调度信号，以免信息传达不明确造成窝工、甚至是工程事故。

3 喷播后事项

3.1 清理现场

清理好料场和喷播现场，妥善处理剩余材料及做好对机械设备的保养、安置。

3.2 零养护

“土壤菌绿化法”用有效土壤菌将岩石的风化/土壤化过程加速几万倍，并从岩土及大气中自主吸取养分恢复并提高表层的生物活性,即模拟产生“生土熟土化”、“熟土腐植化”过程，使岩石的植物生长及其永久绿化成为可能。以往的施肥等方法是给土壤“输血”，而土壤菌绿化法是让土壤“造血”。数年后岩石边坡的土壤化持续展开，进入健全永久绿化的良性循环；所以工程喷播后零养护。

4 结语

通过工程实践证明土壤菌绿化法在保证施工工艺成熟的基础上，造价比常规方法更低，施工工艺更加简便；特别是后期无需人工养护，真正实现复绿零养护、永久性复绿。也可以预见郎煜华博士发明的该土壤改良组合物及土壤改良方法将在水土保持与环境建设领域上具有广阔的技术应用前景，其生态治理的快速性、可行性、前瞻性必将对国内石质边坡生态防护方面产生深远的影响。

［1］郎煜华,邱茂国.喷播绿化工程的失败经验与对策[J].建筑,2011(17).

［2］郎煌华,白义如,王景春,周建军.用土壤菌绿化法绿化浆砌块石挡墙[C]//全国公路生态绿化理论与技术研讨会论文集.

［3］郎煜华,柴华.一种土壤改良组合物及土壤改良的方法[P].中国专利：ZL201210211584.8,2013-07-31.

［4］郎煜华,李春华.一种用于已开通公路边坡绿化的喷播装置[P].中国专利：ZL201320429796.3,2013-12-11.

［5］肖衡林,彭泉,肖本林.厚基材喷播技术在鄂西高速公路护坡中的应用及问题分析[J].中外公路,2011,6(3).31.