客土喷播覆绿技术在水库岩质高边坡施工中的应用

王 静

(浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江 杭州 310051)

1 工程概况

大陆引水工程三期大沙调蓄水库工程位于舟山市定海区小沙街道，水库正常蓄水位60m，相应库容821万m3，总库容888万m3；死水位28m，相应库容44万m3。大坝、溢洪道、输水隧洞、放空洞等设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为1000年一遇，主要建筑物级别提高至3级。大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程64.30m，最大坝高50.5m，坝顶宽6m，坝顶长度为300m，主坝上、下游坝坡均为1∶1.4。面板采用C25W8F100钢筋混凝土，厚45cm，河床段基础防渗采用C25W8F50混凝土防渗墙，墙厚80cm。溢洪道为WES实用堰，堰顶高程60m，堰顶长度12m。工程使用客土进行喷播覆绿施工，高大岩质边坡通过放缓坡度，设置多级马道等方式处理后，客土喷播覆绿形成的三维植物网，利用草本灌木发达的根系和铁丝网的加筋作用，加以客土优良的透水性、保水性、耐冲蚀性等特性，减少了边坡滑坡坍塌的发生，同时形成了良好的生态景观。

2 工艺原理

岩质高边坡客土喷播覆绿施工是一种在岩石边坡上进行植被恢复与生态防护的施工技术。该施工首先通过打设锚杆与铁丝网挂网将岩质高边坡固定为稳定载体，然后将复合土(原地种植土与复合肥按一定比例拌制)、保水剂、纤维、草籽和灌木种子等按一定比例进入搅拌机充分混合拌和，通过空气压缩机和喷射泵输送，掺水喷射至受喷面上。成活后的植物根系发育充满岩面与铁丝网、复合土形成的三维植被网，有加筋加固的作用，从而形成耐风蚀雨侵，保水透水，牢固稳定的生态防护结构，实现耐用可靠性与生态美观性的双赢。

3 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 工艺流程

4 操作要点

4.1 土石方开挖

根据设计坡比进行测量放样，岩质边坡坡度宜为1∶0.3～1∶0.5，不宜过陡，禁止出现反坡、倒坡，以避免覆绿植被基础滑坡。每级马道设置排水沟，阻截雨水，减轻坝体冲刷，两级马道之间高度不宜过大，以便于后续边坡防护施工。雨季前应优先做好截水沟等排水设施。

4.2 原材料进场检验

a.种子。应选择能够在本地环境中生存良好、根系发达、青绿期长的非入侵种草种及灌木种。秋冬季节播种可考虑适当增加耐寒性强、耐干旱的草种。混合草种应试验其萌芽情况，其纯度和萌发率均应达到80%以上。灌木种子为林木或绿化种子，其发芽率、纯度、生活力、优良度应不低于相应国家标准规定的种子质量三级要求。

b.土壤。应该是松软的、富含有机物质的地表土或农田土，这样有助于植物的生长。在选择土壤时，应该使用10mm的筛网，确保土壤中没有盐分和碱性物质，也没有任何有害物质，如石头、棍棒和垃圾。

c.肥料。在选择肥料时，应该根据土壤的特性，选择缓释性或高效性的肥料，而且要尽量选择沤熟的农作物。在购买化肥时，要确保它们符合国家有关的标准(GB 15063—2020)，且是以包装形式出售的。

d.水。为了保证农田灌溉的质量，必须遵守《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2021)的要求。

e.外加剂。为了确保植物生长所需的水分得到有效储存和缓慢释放，需要使用外加剂。外加剂包括保水剂、纤维(如腐熟稻草、木屑等)、稳定剂(能够使喷射到坡面的基材混合物具有一定的强度和抗腐蚀性)，外加剂的添加必须符合相关的规范要求。

4.3 坡面浮渣碎石清理

从上到下彻底清理边坡表面的碎屑、砂砾、垃圾和杂草，并在水平方向挖掘出适当深度的沟槽，以便将客土材料牢固地固定在坡面上。

4.4 锚杆与铁丝网挂网施工

a.造孔。按照设计要求测放布置孔位(用红漆标记)，根据设计参数(孔的倾角、深度等)使用架式型潜孔钻进行造孔。造孔完成后采用高压水洗孔，并用手动抽水机抽出孔内积水。如果边坡坡面渗水严重，可布置排水孔并插设带孔塑料PVC管引流排水。

b.锚杆插设。使用砂浆注浆机向孔内注射设计要求的标准砂浆，人工插入锚杆，捣实，确保孔内砂浆饱满充实，用硬性砂浆封口。锚杆外露端宜做成弯勾，以便于铁丝网固定。

c.当坡面岩体结构完整，整体稳定时，可以使用镀锌铁丝网来保护；但是，如果坡面岩体有裂缝，表面破碎，有崩塌的风险，则应使用高强度的钢丝网来保护。

从上到下安装铁丝网，顶部要与岩石牢固结合，尽量将整个铁丝网沿着坡度铺开。安装时，要紧绷网格，并将其稳固地固定在锚杆上。如果坡度有起伏，可以使用电钻钻出孔洞，并将锚钉安装在“U”形的位置，以确保铁丝网的牢固安装。网间采用平行对接法连接，搭接宽度不宜小于50mm，用铁丝或“U”形钉紧密相连，并满足设计要求。网与坡面之间可安装垫块以充分发挥铁丝网的加筋连接作用。

4.5 湿润坡面

在开始喷播之前，应该对坡面进行1～2次充分的洒水，确保它保持湿润，并且没有明显的水痕，以利于喷播材料与坡面贴合。

4.6 喷播施工

4.6.1 场地布置

使用一台专用0.35m3拌和机来混合配料，这台机器安装在工作台旁边，混合好的干料会被1.0t机动翻斗车运送到喷射作业台上，喷射作业台位于混合工作台附近。

4.6.2 工艺流程

供料、供水和供风三个主要系统组合成施工系统，喷播工艺流程见图2。

图2 喷播工艺流程

a.供料。将土壤粉碎后，通过10mm的筛子，将粉碎好的土壤运至施工地点。

将不同类型的配料，如土壤、草籽、速效肥、长效肥、保水剂和纤维，按照配合比重量进行称量，然后将其放入搅拌机中，进行充分混合，最后将混合物倒入运输机，运送到作业现场。之后在储存槽中添加稳定剂，并由工人进行拌和，最终通过皮带机输送到喷射机。

b.供水。通过建造施工供水系统，将水通过管道输送到喷头。

c.供风。通过空压机将新鲜空气输送到风包，然后通过汽水分离器将其转移到喷射机中。

4.6.3 喷播作业

在坡顶埋设固定安全桩，工人必须戴好安全帽、系好安全带和安全绳，手持喷头自上而下喷播施工。安全桩难以设置或坡度较高的区域可采用折臂式升降机。

首先确保空压机和水泵处于正常工作状态，确保空气压力保持平衡，接着使用搅拌器把混凝土装进喷雾器的料斗，最后开始喷雾。在喷射过程中，要注意调整喷雾器的位置，确保它距受喷面0.5～1.0m。为了提高效率，施工人员应经常检查喷头的性能，并适时调节它的位置。这样才能使喷出的覆盖层更加均匀，避免出现任何缺陷。为了更好地控制覆盖层的厚度，还应该采取一些措施，例如安装钢丝绳，或者使用电钻对岩石进行钻探，以便更好地覆盖。喷播作业宜分层完成，每次喷播厚度不应过厚，否则可能因客土自重过大引起局部滑坡剥落。气温低于12°C时，不宜进行喷播作业。

4.7 盖无纺布，喷灌养护

在喷播完毕之后，要立即覆盖无纺土工布，并且要随着天气变化而定期给坡面喷水养护，以确保在幼苗发芽期以及生长期都能够维持土壤的潮湿状态。在炎热的夏季，要使用黑色的编织布挡住阳光，以减少光线的暴晒。在浇灌时，要使用喷湿机，而不是水龙头，以免因为浇灌的水太多而导致土壤中的砂粒被冲走或剥落。

病虫害防治要做到以预防为主，防治结合。为了提高生存率，应及时补种和修复受损的植物，并使用相同规格和品种的植物。

5 质量控制

高边坡喷播覆绿虽然整体施工简单，无困难复杂的施工工艺，但作为高边坡施工，同时施工交叉面较多，涉及专业广，仍需严格控制质量。

5.1 易出现的质量问题

a.坡面不平整，铁(钢)丝网安装质量差，局部铁(钢)丝网外漏。

b.客土厚度不均，局部不符合设计要求。

c.局部植被绿化成活率低。

5.2 质量控制要点

a.开工前要进行充分详细的施工交底，特种作业人员必须持证上岗，同时做好原材料自检、施工配合比试验等准备工作。

b.顶层与各层马道上的截水沟应连为整体，形成阻水屏障，有效抵抗雨水的侵蚀，保护山坡的完好。在进行山坡维护工程之前，还需要把山坡的边缘和拐弯处改善。

c.锚杆施工完毕后，需通过抗拉拔力试验检测后，做好隐蔽计量、签证，方可进入下一道工序。

d.喷播作业开始前，要密切关注天气情况，临近台风、大雨、暴雨天气前不得施工，以免基材和种子的流失。以及因滑坡塌落补喷使施工成本提高。

e.为确保草灌种子获得充足的营养和水分，喷播的厚度必须符合设计标准，可以采用钢钎随机抽样的方式来确定。

f.为确保草灌种子的成活率，应将其与土壤混合均匀，并在喷播之前进行预处理。绝对不能先在表层喷撒客土，再进行草灌种子的撒播。

g.“三分种，七分养”，应特别重视覆绿植被的养护，如无雨水则应每天浇水保持土壤湿润。使用高压喷雾器洒水养护，切忌使用高压水枪直喷。植被成坪后可逐渐减少洒水养护次数。养护时间宜安排在早晨与傍晚。

h.为确保植物的健康生长，定期派出管理人员进行巡视，以检查植物的存活率、覆盖面以及生长情况。此外，根据季节实施施肥、除杂、防病等措施。

5.3 质量控制标准

喷播覆绿各检查项目质量要求见表1。

表1 喷播覆绿检查项目质量要求

6 结 论

客土喷播覆绿作为一种新颖的生态防护形式，在公路建设中使用较多，在水利工程中出现相对较少，特别是水库工程大量土石方开挖后留下的高大岩质边坡，往往使用挂网锚喷处理，工程造价高，污染面源多，景观效益差。大陆引水工程三期大沙调蓄水库工程使用客土喷播覆绿施工工艺，对高大岩质边坡通过放缓坡度、设置多级马道等方式处理后，客土喷播覆绿形成的三维植物网，利用草本灌木发达的根系和铁丝网的加筋作用，加以客土优良的透水性、保水性、耐冲蚀性等特性，可较大程度减少边坡滑坡坍塌的发生，较好地恢复原有生态，与水库库区景观统一、连续，建成优美、和谐的库区生态区域，取得良好的景观效果。