王飞飞
(西藏自治区重点公路建设项目管理中心,西藏 拉萨 850000)
在公路工程施工中,为避免对路线两侧草甸草皮造成破坏,可在施工前将其移植到另一区域,等公路施工完毕后,再将草皮重新移植回来,这样可统筹兼顾环保效益和经济效益[1]。为提高草皮的成活率,需对移植施工技术提出更严格的要求[2]。根据施工经验,草皮的剥离、堆放、养护、铺植等环节都有需要关注的技术要点[3]。只有熟悉移植流程,并把控各环节技术要点,才能达到预期的绿色施工效果。
某公路为西北地区国道,于2014 年建成并投入使用。由于路基土周期性冻融,加上近年来车流量明显增加,路面出现了不同程度的车辙、坑槽、裂缝等病害。该公路现需进行改建,在加固路基、修复路面病害的基础上,从原来的双向4车道改建为双向6车道。
正式开始草皮移植前,需开展公路沿线植被调查工作。由调查结果可知,该地区属于典型的高原草甸生态系统,具体又可分为苔草草甸、退化蒿草草甸、灌丛草甸和流石滩草甸4种。在完成调查后,根据施工图纸画出需开挖、占压的区域,对该区域内的草皮进行移植。同时,对拟开展草皮剥离的场地,安排专人确认草皮下方腐殖土厚度与面积,计算好剥离及回铺的范围与数量。另外,在准备阶段还要提前完成草皮调运计划、沿线渣土处理方案等,为后续施工提供指导。
按照设计好的草皮剥离方案和标记出的剥离区域进行剥离。如果表面分布有较多石块,可先使用挖掘机清理,然后再替换为人工剥离。采用机械与人工相配合的方式,既提高了草皮剥离速度,也减少了对草皮本身的破坏。草皮剥离厚度是该环节需关注的主要技术指标,通常要开挖至根系层以下并保留3~5cm 的裕度,以保证草皮根系完整,草皮在堆放养护及重新铺植后有较高的成活率。对于流石滩草甸区域,由于草皮层薄、覆盖度低、土壤匮乏,要注意剥离后配合优质土调运,防止草皮因营养、水分流失而失去活性。
由于公路沿线不同地区的草皮覆盖度不一致,因此对草皮剥离面积没有固定要求,原则上以能人工搬动为宜。剥离区域边长在30~100cm 间,如面积太小、分块过多,会导致草皮根系裸露,可能因为失水过多而失去活性;如面积太大,则增加了剥离施工难度,也不利于草皮堆放。需注意的是,在草皮剥离后,要尽量同步剥离草皮下方的土壤,这样在后期回铺草皮时,可将土壤重新垫在下方,能帮助提高草皮移植成活率。对于地势相对平坦的区域,应选择用切割机沿着规划的引导线完成切割后,再使用加装了钢板的铲斗车将整块草坪铲起,通过装载机将草皮堆放到指定区域。如遇地表不平的区域,则使用手持切割机进行切割,尽量保证草皮规整,然后使用相同的方法堆放草皮。
剥离的草皮要做到“即剥即用”,草皮堆放时间越长,则回铺后的成活率越低。因此,要加强施工组织管理,尽量减少堆放时间。另外,在短暂的堆放期内,也要做好草皮管理,主要包括:(1)所有草皮尽可能按照就近原则集中堆放,减少草皮与外界接触面积,可有效缓解风干;(2)合理划分堆放区,分成一般堆放区、堆放试验区,前者最大堆叠层数为8 层,单堆最大面积不超过100m2;后者堆放层数为1层,最大面积不超过200m2。
对堆放区的草皮要做好日常养护。首先,选择遮阳网、纤维毯等透气性好且能遮阳、防风的材料,将堆放的草皮完全覆盖。在遮盖材料的四周及草皮上方使用石块压住,防止刮风时将覆盖材料吹走。然后,要勤洒水、保持草皮湿润。洒水量和洒水次数要根据草皮土壤湿润度灵活调整。通常以土壤含水率在20%左右为宜,若风力较大、光照强烈,可适当增加洒水频率。如遇降雨天气,则要观察有无积水,避免积水浸泡导致草皮烂根。最后,每隔一段时间要注意翻堆通风。尤其是对于一般堆放区的草皮,为节约场地,堆放层数通常在5 层以上。下层的草皮通风效果差,应当每隔5~7d进行一次上下翻堆,保证草皮正常呼吸。
草皮剥离后,应根据表层土壤的实际情况和利用价值决定其处理方式。苔草草甸、灌丛草甸的表层土多为富含有机质的砂性土,利用价值较高,因此在剥离后也要堆放到指定区域,后期可重复利用;而流石滩草甸的表层土,多以粗砂为主,富含营养的细质土很少,利用价值不高,这类表土剥离后也要选择合适位置堆放,并在四周建立围挡。不同地区的表土剥离厚度要求也不尽相同,对于苔草草甸、灌丛草甸应全部剥离,直到砾石层;而对于流石滩草甸,控制在20~30cm 即可。表土剥离可借助挖掘机、推土机等机械设备进行,以提高施工效率。在降雨、降雪等恶劣天气下,不宜开展剥离施工。
剥离的表土要选择合适的场所临时堆放。堆放场区要尽量避开河流两岸或道路两侧,远离草原或居民区,降低对堆放区周边环境的影响。荒地、杂灌丛等是较理想的表土堆放区。在选定堆放场址后,还要进行简单的处理,如使用推土机、压路机进行场地平整,同时在堆放区的边界砌筑一圈高度为1.5~2.0m 的混凝土墙,起到挡土的作用。堆放区内应设置排水沟,合理规划运输路线。注意将表土堆放区域与弃(渣)土堆放区域分隔开,避免两种土体混杂。尽量使表土呈台体或圆锥体堆放,并在表面覆盖土工布,防止雨水冲刷造成水土流失。在表土堆放区的周围设置标识牌,并安排专人定期进行检查、维护。
在公路改建施工完毕后,要尽快将临时堆放的草皮重新回铺。通常来说,在施工末期现场管理人员就要及时开展组织调配,按照就近原则合理分配草皮,降低运输成本,提高草皮成活率。根据回铺方式的不同,可分为“间铺式”和“满铺式”两种类型,同时均结合播种,铺植方式如图1所示。间铺式中间的格子里还可喷播草种,进一步提高公路边坡的抗渗能力和固土效果。在坡脚处设置拦水草皮带或草皮排水沟,既能提高雨水的利用率,又可解决雨水堆积、渗透而降低路基强度的问题。满铺式则是将草皮集中布置,并在相邻两块草皮中填入优质土,使填充土的密实度达到80%以上,可提高边坡草皮的整体稳定性与成活率。
图1 草皮铺植形式
为进一步提高回铺草皮的成活率,还应注意以下施工技巧。
(1)在土壤比较贫瘠的地区要衬垫生长土。可选择前期剥离的优质土壤进行回填,厚度不得低于10cm,压实度在1.0~1.5t/m3即可。如果衬垫土比较干燥,可通过洒水使其保持湿润,这样草皮回铺后才能由衬垫土向草根提供水分、养分,进而提高成活率。
(2)回铺草皮时,要保证草皮与下方的衬垫土压实,与周围的其他草皮连接牢固,不得存在鼓包、缝隙。
(3)对于边缘位置的草皮,要采用覆土、压实的方法,将侧部裸露的根系保护起来。
(4)草皮回铺完成后,要使用纤维毯、无纺布进行遮盖,降低水分蒸发、削弱蒸腾作用,也是提高草皮回铺成活率的有效举措。
基于绿色理念的公路草皮移植技术,其优势之一为实现了各类资源的重复利用。前期剥离的表土,如果本身含有较为丰富的有机质,可在草皮回铺前作为衬垫土;如果有机质含量少,则可通过掺加土壤进行调配、改良,以提高其利用价值。对于以砾石为主、不宜进行重复利用的,选择空地集中堆放。本次工程中,表土的重复利用率在80%以上,环保效益明显。
在高寒、高海拔地区进行公路施工时,生态保护尤为重要。草皮移植技术的运用,一方面最大程度降低了因为施工对当地生态环境造成的破坏,另一方面则通过重新回铺,以较低的成本恢复了公路生态,兼顾了经济效益和环保效益。加强对草皮剥离、表土管理、草皮回铺等施工技术的管控,有助于确保绿色公路工程的顺利实施。