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高速公路岩质坡面挖沟挂网喷播植草技术

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翻新时间:2023-01-11

高速公路岩质坡面挖沟挂网喷播植草技术

简介: 在西南地区,针对高速公路挖方路堑的岩质边坡,采用挖沟挂网喷播植草技术进行生物防护,取得了较好的效果。

关键字:高速公路 岩质坡面 挖沟挂网 生物防护工程

1 综述

在高速公路建设中,挖方路段形成裸露的路堑坡面,既破坏了植被,有损生态平衡,又极易受风雨等的侵蚀,导致水土流失,危及公路的安全。过去常采用浆砌条石或水泥喷浆等构造物进行护坡处理,随着人们环保及审美意识的提高,需对裸露的坡面进行绿化处理,以防止坡面的侵蚀和风化,恢复自然植被,在绿化的同时起到美化的作用,以求达到“人在车中坐,车在画中行”的意境。现土质坡面绿化方法已在多条高速公路应用并取得很好的效果,但岩质坡面绿化效果不太理想。

土壤和水分是植物生长的必要条件之一。对于岩质坡面,其硬度大、土壤少甚至无,植物生根、发育非常困难。因开挖后的岩质边坡大多较陡,在坡面上回填的种植基质往往难以固定,即使一时附着,还会因降雨、流水及大风等遭到流失,使种植基质连同生长的植物一起滑落、崩塌。因此,岩质边坡绿化需具备两个基本条件:一是坡面上必须有植物能赖以持续生长的种植基质,二是种植基质能永久固定在岩面上。

1.1 传统的岩质坡面绿化方法

岩质坡面传统的绿化方法是在坡脚栽植攀缘植物、坡顶栽垂吊植物或在岩面上挖种植槽或鱼鳞坑栽植攀缘、垂吊植物及花灌木等实现绿化。这些方法简单易行,但施工速度慢,养护困难,成活率低,重要的是岩面达到完全覆盖往往需要很长的时间。

1.2 挖沟挂网喷播植草技术

挖沟挂网喷播植草技术是指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟,在沟内回填适宜于草种生长的土壤、养料、土壤改良剂等种植基质材料,然后挂三维植被网,再覆盖基质材料喷播植草。

2 设计原则

选择植物护坡方法时,要充分了解该施工区域内岩质边坡的结构,结合当地的地质、气候条件,选择经济性、观赏性好及施工方便的最佳方法。一般来说,应遵循以下原则:

2.1 硬岩边坡,如花岗岩、闪长岩、中生代砂岩,表面坚硬、不易风化、龟裂少且稳定性好时,除特殊要求外,一般不考虑采用挖沟植草护坡方法。

2.2 软岩边坡,如岩浆、凝灰岩、页岩、第3纪泥岩、粉砂岩等,根据其是否易风化、是否会砂土化及龟裂的多少可采用挖沟挂网喷播植草技术。

2.3 易风化硬岩如蛇纹岩、粘板岩等开挖后在短时间内风化为砂土或沿裂隙分解为细片的岩石,按软岩边坡处理。

3 材料的选择

3.1 基质材料

种植基质材料主要有土壤、有机质、化肥、保水剂、接合剂、pH缓冲剂、水及草种。

3.1.1 土壤 土壤可因地制宜,选择就近的沙壤、壤土或黄土。要保持干燥,过筛,去掉粗的颗粒物及杂物。

3.1.3 化学肥料 加入一定量的缓释全价肥有利于植物生长后期肥料的持续供应。

3.1.4 保水剂 岩体面基本上为不透水层面,易反射辐射热。因此,岩面上植物种子的发芽和生长对气候相当敏感,稍一干旱植物凋败枯萎。此时加入保水剂是岩面上植物得以正常生长发育的关键。保水剂可吸收自身数百倍至数千倍的水分。这些水分不易被一般物理方法挤排出来,而植物根系却能吸收贮存在保水剂中的水分。保水剂可将偶尔的降雨迅速而膨胀成凝胶将水分贮存起来,干旱时便慢慢地释放给根系。

3.1.5 接合剂与pH缓冲剂 为了避免雨、风、雪等因素对种植基质造成侵蚀、冲刷,必须在种植基质中加入适量的接合剂,以促使基质与岩面粘结和基质硬化。常用的接合剂是普通硅酸盐水泥。水泥呈碱性,一般来说对种子的生根、发芽是有害的,因此其用量必须控制得当。掺入水泥的同时,可加入一定量的碱性中和因子,如磷酸作为缓冲剂以调节基质pH值。

3.1.6 用水 就近利用,用水量根据实际情况而定。

3.1.7 植物种子选择及配比 岩体坡面上种植基质厚度薄,环境恶劣,植物除因地制宜,选择适应当地气候的种类外,还要特别注意选择抗旱性、抗逆性强的品种。西南地区适合喷混绿化的草种主要有百喜草、狗牙根、画眉草、高羊茅、白三叶等。实际应用中多以一种植物为主,多种草籽混播,以便增强适应性。

为了丰富景观,可加入一定比例的草花种子,如波斯菊、金鸡菊等。由于风化岩上常有灌木和乔木自然侵人岩体,还可在喷播时加入少量银合欢、丁香、胡枝子等灌木种子。

3.2 辅助材料

3.2.2 U型J型钢钉,起固定作用,用直径6mm钢筋预制。

4 施工工艺

4.1 坡面修整

高速公路路堑坡面因山势和征地等原因,一般都较陡急,修整前边坡因暴露风化,碎落,形式凹凸不平。在进行绿化前应按设计要求,对边坡不平整处进行人工修坡,清坡平整度宜控制好,并把坡顶和可视断面一并修整,保持坡体线条明畅,

4.2 在岩石坡面上人工开挖楔形沟,楔形沟竖向保持直立,横向设置5%的倒坡以保证填土的稳定,沟间距离为300-400mm。

4.3 回填基质材料

沟内回填富含有机肥料的基质材料,土壤和基材必须事先混合均匀,并保持一定的湿度。适当洒水以确保坡面潮湿,再挂三维网并用U形J形钉固定,网上撒细粒土经多次噴水沉降以覆盖三维网网包。也可采用灌浆法对三维网灌浆,还可通过喷混机,将表土均匀喷到三维网上,直到全面覆盖三维网。

4.4 喷种

采用液压喷播机,将种子、保水剂、肥料、纤维混合料均匀喷播在坡面上,喷播完成后,视情况可撒少许细土覆盖表面。

4.5 覆盖

南方雨水较多,可在喷种后覆盖无纺布以防止雨水冲刷。并可在干热季节适度遮阴,利于种子萌发。

4.6 养护

喷播后应浇水使土壤保持湿润状态。在春天5-10天左右发芽,一个月成坪。成坪后进入正常养护。

5 实例

该路段为挖方路段,其母岩为紫色页岩,2000年开挖成型,岩层稳定,坡度较陡,但其表层在风、雨浸蚀下,逐步风化脱落。2001年7月采用挖沟植草技术进行绿化,至今植物长势良好,覆盖度达到85%以上。

5.3 重庆至合川高速公路K6+230——460

该路段为深挖方地段,边坡岩质为页、沙互层。岩石表层多破碎物,垂直高度30多米。2001年10月,采用挖沟植草技术进行生物防治,在缺水、少雨,低养护条件下覆盖达到95%以上,所栽草本植物长势良好,没有出现发黄、枯死现象。

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