论客土喷播技术在岩石边坡绿化防护中的应用-论文网期刊
所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:33:21 更新时间:2022-04-23 14:56:01
论客土喷播技术在岩石边坡绿化防护中的应用
周哲波
宁波市花木有限公司,浙江省宁波市315012
摘要:本文主要通过对客土喷播技术在边坡防护工程上的优越性、施工工艺及方法、施工技术上的难点与重点的论述,提倡在岩石边坡绿化防护中适宜采用客土喷播施工技术。
关键词:岩石边坡防护工程客土喷播技术
随着经济的飞跃发展,城乡之间以及过境线上的路网日益扩展,在开山辟路的过程中,造成大量原始地貌的破坏,形成大量裸露的黄土边坡以及岩石边坡。如不及时处理,恢复生态平衡,将会造成水土流失、滑坡、泥石流等一系列的问题。如何因地制宜采取合理且行之有效的办法来进行边坡的生态恢复及环境治理,使其生态环境能够得到可持续发展一直以来是一个棘手的问题。因此,边坡绿化作为一个新型的研究课题,正受到人们的广泛关注。
目前,土质较好的边坡已普遍采用了直接种植植物、液压喷播植草、三维网植草等方式进行防护,实践中已经取得了良好的效果;土质较差的边坡以及岩石边坡,由于缺乏植物生长的基础,现在往往采用喷砼(绿色)工艺、浆砌片石、鱼鳞孔开挖工艺、种植槽工艺等方式进行防护,这些做法虽然对边坡进行了适当处理,但是被破坏的植被得不到恢复,同时也影响了整体的生态环境及周围景观的相互协调,因此,如何既保证岩石边坡的稳定又能实现长久绿化,是有关部门的焦点和难点。本文主要是通过对客土喷播技术的论述,提倡岩石边坡绿化防护采用客土喷播技术。
1、客土喷播技术的原理:
利用喷播设备将客土(生植基础材料)、纤维(生植基础材料)、保水剂、粘合剂、缓效性肥料和种子等按一定的比例配合,通过特制喷混系统(专用喷播机)喷播到待播表面,从而形成均匀的基质覆盖层,此覆盖层中多余的水分渗入到客土中,纤维通过粘合剂粘合形成物理强度,保水剂形成半渗透的保湿表层,大大减少水分蒸发,为种子发芽提供水分、养分和阴蔽条件。由于所形成的纤维覆盖层有物理强度、吸水保湿及提供氧分等作用,故可遇风不吹失、遇降雨或浇水不冲失,有抗旱及固种保苗效果。从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。该技术是集工程力学、生物学、土壤学、高分子化学、园艺学、生态学等学科于一体的综合环境治理技术,其核心是通过各种物质的科学配置,在治理坡面上营造一个既能让植物生长发育,而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构,使建植层固、液、气三相物质基于平衡。植被喷播技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能的完善结合。
2、客土喷播技术的优越性主要体现
2.1以土壤结构改良为重点,在岩石边坡上进行挂网处理,喷播客土,保障植物赖以生存的基本条件。它是以经处理加工的纤维、养生材料、植物种子与当地耕作土进行混合,添加营养剂、粘合剂和土壤稳定剂制成客土,借助喷播机均匀涂喷于坡面上。
2.2由于客土的应用,为灌木和树木根系提供了良好的生长基础,能够实现草、灌木合理的植物群落配比,达到施工边坡与周围自然植被融为一体的效果,可以达到视觉上的延续。
2.3由于喷播设备为特制设备,性能优良,借助其他设备(如升降机,吊车等)可以实现高、陡边坡的绿化施工。
2.4通过种子的合理配比,结合石质条件,进行草灌木的合理搭配。灌木根系可以扎入岩石缝隙,固土护坡效果比草本植物更可靠,可以较大程度地减少边坡坍塌。
3、客土喷播技术的施工
3.1施工工艺流程
测量放线→截水、排水沟施工→坡面清理、修整→注浆锚杆施工→镀锌钢丝网安装及锚固→拌合绿化基质、分层喷射绿化基质→覆盖无纺布→保湿养护→揭膜及验收
3.2施工方法
(1)截水、排水沟施工
为了避免施工坡面受雨水冲刷,非常有必要将山上的雨水进行截流排放,同时,坡底的水也进行引排。在坡顶修建400mm×400mm混凝土截水沟,沿坡底修建400mm×400mm混凝土截水沟,每隔20m-25m设置一道伸缩缝。
(2)坡面清理、修整
从上至下清理坡面的浮石、松土,并尽可能凿除突出的岩石,使坡面相对平整,保证网片的安装质量及绿化基质的喷射厚度。
(3)钻孔、安装锚杆
在岩面上利用手风钻按照设计要求钻孔及清孔,注入1:1水泥砂浆,将杆体打入孔内,使杆端外露100mm,同时将丝扣周围清理干净。锚杆宜采用直径¢20砂浆锚杆作主锚杆,直径¢16砂浆锚杆作副锚杆,长度可根据石质条件而定。
(4)镀锌低碳钢网的安装及锚固
待砂浆达到强度要求后,先将锚杆的底端螺帽及垫板安装好,用钢丝绳将钢丝网片张紧系于锚杆上,钢丝网片与岩面的间距控制为50mm,再上紧第二个垫板和将螺帽固定,最后将锚杆外露部分及垫板、螺帽涂上防锈漆以防锈蚀。镀锌低碳钢网选用¢2mm-2.6mm网,网格5cm-7cm,规格2m×7m。
(5)基质混合物的合理配比及拌和
有利于植物生长的绿化基质应具有孔隙度适宜,水分和养分充足,酸碱度合适(PH值5.5-7.5),排水性良好,结构适中等特点。所以,种植土壤的适宜选用工程地附近的地表种植土,进行风干粉碎,最好再经过¢1cm网孔筛选,湿度要求控制在30%以下;有机纤维宜采用农田秸秆、锯末或者当地树枝经粉碎而成;植物种植宜采用2~3种禾本科或豆科灌木种子、2~3种草种进行搭配、以适宜季节的变化。主体基质选配好后,掺加土壤稳定剂、保水剂、速效肥、腐殖质、土壤改良剂等辅助基质进行充分混合。注意,只在面层喷射时才加入植物种子进行拌合。
(6)喷射绿化基质
施工前,先喷射清水,保持坡面湿润以利于绿化基质与岩面很好的粘接。绿化基质的喷射分两个部分:一是基层混合物的喷射;二是面层混合物的喷射。喷射顺序由上而下,尽可能采取安全措施进行近距离喷射,喷头与喷面距离1.00m左右,射流方向垂直射向喷射面,先喷射钢丝网与岩面的间隙,再喷射钢丝网上部,防止钢丝网与岩面间出现空隙。按设计厚度100mm(该厚度设计根据施工面的石质情况而定)分基层和面层两次喷射,基层喷射厚度为7mm,并注意找平,面层喷射厚度为3mm。种子仅伴和在面层中喷射。须注意的是,施工过程中可根据岩石边坡的石质情况、边坡的光滑度、陡峭度等,可以在基层混合物中加入适量的水泥进行固定层的作用,使水土更得以保存。
(7)覆盖无纺布进行保湿养护
绿化基质喷射工作完成后,覆盖无纺布进行养护,无纺布可以起到防晒保水的作用,养护期间根据降雨情况,适时喷水,保持绿化基质呈湿润状态,创造良好的种子出苗环境。淋水系统可根据需要采用滴灌、渗灌、膜孔灌等节约水资源的措施,保证淋水系统的正常利用。
4、客土喷播技术需要进一步改进和探讨的问题
4.1喷射基质的配比是最基础、最关键的一部,也是难点之一。如何根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定客土(包含是否掺加水泥)、腐殖质、保水剂、绿化添加剂的组成比例显得非常重要。如何选用适宜在植物本地区生长的基质原材料配合比,解决基质的稳定性与通透性这一对矛盾也是目前研究的重要课题之一。
4.2选用植物种子进行合理的配比是保证优良绿化效果的有力措施。如何把握灌草的比例关系是一个重要的研究课题。若选择单一的草本植物,绿化效果甚好,但固坡效果不够理想;若选择单一的灌木植物,短期内绿化效果不理想,且基质初期养护时间过长。为了达到绿化和边坡稳定的双重效果,要遵循草灌混播的原则,同时草种要注意不同季节的草种混用。草本植物具有生长速度快,覆盖率高的优点;而灌木具有生长周期长,根系发达的优点。采用冠草结合的护坡形式,发挥植物间的互补依存关系,逐步改善坡面微环境,实现植物护坡的可持续发展。比如狗牙根、黑麦草、小冠花的搭配可以起到互补的作用。
4.3如何解决干旱对坡面植物构成的威胁,也是一重要课题。开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行绿化后,随着时间的延长,秋冬季干旱、夏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植物面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
5、结语
(1)客土喷播技术在岩石边坡绿化上的应用取得了一定的成就,但植物生长情况,如成活率、地下地上生物量、植物群落的优势度、客土厚度、基质材料的合理配比等有待进一步实验研究,喷混植生施工方法的适用条件、植物种类选择及用量有待进一步改进。
(2)绿化基质设计及施工应充分选用工程所在地的原材,既能节省工程造价又能营造与当地植物生长相似的环境,有利于植被的生长。
(3)绿化种子选用抗逆性强,生长快速,根系发达,茎叶茂盛,草层密集的种子。
(4)客土喷播技术成本投入相对较高,但它具有独有的优越性,能够保障植物赖以生长的基础-客土,同时能够很好地对基质进行固定,使岩石边坡的防护体现长久性。所以应该改变观念,加大投资力度,对边坡进行最理想的防护。
(5)应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,采取相应措施,尽快恢复边坡植被效果,使防护工程的植被与周围生态环境融为一体。根据当地的生态植物结构,将乔、灌、草有机结合、合理配置、恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。
参考资料
[1] 张俊云岩石边坡植被护坡技术[J].2000(5)
[2]孙乔宝等云南安楚高速公路岩石边坡生态恢复植物适应性研究[J].2006(2)