植被混凝土生态防护技术在高陡边坡上的应用

刘晓蓉

(山西交通控股集团吕梁南高速公路分公司， 山西 汾阳 033104)

0 前 言

我国针对边坡防护的研究由来已久，过去多采用铺设草皮护坡、液压喷播纸草护坡、土工格室生态护坡以及浆砌片石骨架植草护坡等相关技术，但是这些技术在边坡绿化方面存在一定的局限性，特别是针对高陡的岩质边坡，因其土层和水源十分匮乏，难以达到有效的绿化效果。同时，传统的生态修复技术无法在坡面上生根发芽，而通过有效结合传统的防护加固技术和新型的植被恢复技术，可以很好地发挥绿化的效果。这种合成技术就称之为植被混凝土生态防护技术。该技术能够应用于坡度60°～90°的高陡边坡上，且该技术运用的是特定的植被混凝土基材配方、合理的施工工艺等，有助于植被的自然生长，促使植被能够在边坡上生根发芽，真正发挥到永久绿化的功效。现阶段，南方地区对该技术的应用较为广泛，北方地区也在积极尝试，应用前景十分广阔。

1 植被混凝土生态防护技术概述

植被混凝土生态防护技术是一种新型的复合性技术，其适用于60°以上的高陡岩石边坡上，该项技术的主要材料包括水泥、CBS植被混凝土绿化添加剂、有机物、砂壤土、植物种子、肥料和水等，将这些材料按照一定比例混合好，然后喷射到边坡上，促使混合料和边坡形成一体。在植被混凝土中，其基材主要包含有土壤、水泥、有机质、肥料、保水剂、草种和绿化外加剂等(见表1)。

表1 植被混凝土基材配比(相对质量比)

1)土壤。在植被混凝土中，土壤的占比是最大的，通常需要选取水、热、气条件均上乘的砂壤土，且土壤之中的砂含量要低于5%，最大粒径不得超过8 mm，含水率应低于20%。土层的具体厚度需要结合实际情况而定，应要确保植物能够在基材上良好的生长且能够实现坡面的稳定，通常来说保持为8～12 cm为最佳。

2)水泥。水泥材料作为一种胶结剂，主要是发挥其胶结的功能。通常来说，选取P.O32.5 普通硅酸盐水泥即可。当然，在实际工程项目施工中，亦可以结合实际，选取其他标号的水泥基材。

3)有机质。可以选用酒糟、醋渣等材料，或者选取稻壳、秸秆和树枝等的粉碎物，但是需要将其进行发酵处理后才能作为有机质材料。

4)肥料。综合运用长效肥料和短效肥料。短效肥料的目的在于促使植被快速地生长，而长效肥料则是为了确保植被后续生长过程中对于养料的汲取。

5)保水剂。多选用的是吸水树脂，其可以将高于自身体积数倍的水分进行吸收。将适量的吸水树脂添加在植被混凝土中，能够切实提升喷播层的抗旱性能。

6)草种。需要结合施工区域所处的地质环境，水文气候特点等，选取冷暖两新的混合种子(见表2)，同时选取一定的本土植被进行喷播。在进行植被混凝土喷播时，面层中包含草种，基层中不含草种。

表2 植被混凝土草种配比 单位：g·m-2

7)绿化外加剂。外加剂的种类较多，诸如酸碱缓冲剂、着色剂、消毒剂、团粒剂等。之所以要添加外加剂，主要目的在于调节植被混凝土的一些性能，促使植被更好地生长。例如可以将磷化工生产过程汇总产生的废弃物磷石膏作为外加剂，不仅能够对植被的pH值予以调节，增强植被的肥力特性，而且能够发挥废物回收和环保的重要作用。

2 高陡岩质边坡植被混凝土生态防护技术的应用

2.1 工程概况

某高速公路工程项目施工过程中，辅道位置有众多的岩质边坡，且岩质边坡的长度为60～150 m，高度则为10～73 m，且边坡的倾角达到了75°～85°，属于高陡边坡。同时在具体施工开挖过程中，对原有的植被产生了较为严重的破坏。加之该岩质边坡的岩层主要为中风化和弱风化的灰岩以及泥岩，岩石的硬度也极大，未有适宜植物生长的土壤条件和水分条件，可以说，植被几乎无法生长。因此，为有效整治该高陡岩质边坡，避免垮塌，同时积极发挥环保绿化效益，最终决定采用植被混凝土生态护坡施工技术。

2.2 施工工艺流程

2.2.1 植物品种选择与搭配

在植被混凝土生态护坡技术中，植物品种的选择与搭配是首要任务，务必要选择适宜该地区的植物种类，且能够为植被提供足够的营养和水分条件。具体来说，尽可能地选取该高速公路所在区域的本土植物，且科学予以搭配，使之形成最佳的植物群落，营造科学的生态系统。同时，在选择好植物品种后，还应该开展发芽试验，待发芽率达到95%以上的时候，才可以开展后续施工活动。结合该工程实际状况，由于当地的降雨量相对较小，因此，选择耐寒和抗旱的植被，例如冰草、紫花苜蓿、紫穗槐、胡枝子、柠条、波斯菊、榆树等，设计发芽量为1 000 株/m2。

2.2.2 清理坡面

完成植被的选取后，就要开始仔细清理岩质边坡，将岩质边坡上存在的碎石、泥土以及危石等清理干净。对于凹凸位置较为严重的地方，还需要借助工具将其整平。在该工程项目中，距离边坡顶部约50 cm的范围之内，还应该将碎石和杂灌等清理干净，以便于后续的挂网锚固得以顺利进行。

2.2.3 钻锚杆孔并固定锚杆

在该工程项目中，选用的是12 mm左右的螺纹钢筋作为锚杆，且设置间距为1 m×1 m，选取长度为45～65 cm。锚固施工时，可以利用铁锤进行敲击，促使锚固深度达到40 cm左右。同时，钻孔时应确保钻孔的直径达到12 mm，且保持孔向和坡面的垂直。

2.2.4 铺设并固定铁锌网

在该工程项目中，选用的铁丝网为4号菱形网，且网孔规格为5 cm×5 cm。在具体铺设操作中，需要朝向坡顶延伸50 cm左右。且按照从上至下的顺序进行铺设，全面覆盖住岩质边坡。针对相邻的网片，亦可以运用平行对接的办法，并拧紧网面的接头，使之成为一个完整的网片结构。

2.2.5 植被混凝土配制

植被混凝土分为基层和面层两种。一般来说，无需添加植被种子在混凝土基层中，而是在面层中进行植被种子的添加，以便于节约成本，提升植物种子的成活率。在实际操作中，应分别配制基层和面层混凝土。选用立式搅拌机进行混和配制。结合高陡边坡的具体状况，对于水泥以及添加剂等进行微调。

2.2.6 高压喷播

选用空气压缩机进行植被混凝土材料的高压喷播。利用常规的喷锚设备由上至下的进行植被混凝土的喷射，厚度保持在10～12 cm的范围内即可。喷播时应分为两次，第一次喷射8～10 cm的基层，然后进行1～2 cm厚度面层的喷射。完成植被混凝土的高压喷射后，应立即开展养护工作。

2.2.7 养护管理

植被混凝土的养护作业主要包括了水分、肥料以及病虫害的防治三个方面的内容。

1)针对植被混凝土的种子发芽的时期，对于喷水量需要严格把关，严禁水柱直冲，而导致对种子产生较大冲力而影响生长，水分以浇透为止，高温环境下严禁浇水，避免植被受到灼伤。

2)定期施撒肥料，确保植被种子获得充足的养分，具体施肥情况结合植被种子的具体情况而定。

3)病虫害防治，通过物理和化学手段，对于常见的害虫等进行防控，避免对植物产生危害，确保植被的健康生长。

3 结 语

在工程项目建设过程中，经常会遇到高陡的岩质边坡，若不对边坡进行妥善处理，可能导致边坡出现滑坡以及垮塌等事故。传统的边坡防护技术存在一定的局限性，于是植被混凝土生态防护技术应运而生，其适用范围较广，特别适用于高陡的岩质边坡，该技术能够结合施工区域的水文气候条件对基材配方予以调整，既能够实现水土保持、水源涵养的作用，又能够恢复边坡的生态环境、加固边坡，综合效益十分显著，应用前景十分广阔。