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      生態護坡技術兼顧了防護與環境兩方面的功效



      生態護坡技術的應用--生態護坡效果--摘 要:結合工程實例,介紹了生態護坡技術兼顧了防護與環境兩方面的功效,闡述了生態護坡施工質量保證措施,并對其應用效果作了分析,指出生態護坡技術施工簡單、成本較低、應用范圍廣。

      關鍵詞:生態護坡,噴射,質量保證

      在傳統的邊坡工程中,對邊坡的處理主要是強調其強度功效,忽視了其對環境的破壞。生態護坡是指開挖邊坡形成以后,通過種植植物,利用植物與巖土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固,使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求,又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡方式,是一種有效的護坡、固坡手段。在國內該種技術還處于起步階段,目前所采用的護坡方式主要以草坪植種為主?,F結合工程實例探討生態護坡采用的技術措施。

      1 工程概況及生態護坡施工方案的確定

      某別墅山莊位于廣州市花都區六花崗水庫旁,其大二期H區位于水庫北側,該邊坡剖面土質大部分為強風化巖、殘積土層,局部為中風化花崗巖夾層。邊坡經機械開挖后自然植被受到損害,整個坡體裸露面積達12000 m2。為保障坡面穩定,經技術經濟比較,對其進行“生態護坡”。

      為保障坡面的穩定,對局部失穩巖質邊坡進行放坡,并用長錨桿加固,加掛8號鐵絲網,其他穩定坡面設短錨桿,施工工藝如下:清理平整坡面一錨桿施工噴射植生基質6cm~8cm一掛三維被網(椰網)一噴射植生基質2 cm一噴播草種一噴射營養基材厚0.5 cm一鋪設無紡布一前期養護。

      2 生態護坡施工質量保證措施

      2.1 植壤土的選擇

      植壤土的選擇是施工前期準備工作中最為關鍵的一步。該工程把各邊坡坡底平整場地作為拌料場,植壤土是經篩選的本地土壤,篩網孔徑為10mm×10mm。

      2.2 植生基質的選擇及噴射施工

      1)選擇的原則:目前,生態護坡所采用的基層主要為土基層,通過土壤與肥料、有機質、保水劑、穩定劑等按一定比例混合形成植生基質。選擇植生基質要注意以下原則:a.能夠植被生長所需的合理物理結構;b.自身具有一定的穩定性,可抵抗雨水浸蝕;C.具有很好的保水、吸水能力,提供與保障植被長期生長所需的水分及養分;d.基質的強度、內力能夠封閉坡面,與植被共同作用,防止坡面的風化剝落。

      2)噴射施工:施工前要檢查植生基質配比和種子質量,在噴射過程中要嚴格控制噴射時間、噴射角度、噴射距離和噴射厚度。噴射次數要根據噴射厚度、坡度確定,一般控制在1遍~3遍。噴射方法有干噴法和濕噴法,該工程采用干噴法:即先將原料按施工配比干拌,再往噴口注水。a.土料過篩:混合基材中粘性紅土應進行過篩,篩網直徑為1.5 cm,把土壤中雜物和石塊篩去,大塊土打碎后過篩。含水量應小于20%,如含水量大應進行晾曬,具體視噴射機要求而定。b.土和物料的混合:先將椰粉磚提前1 d~ 2 d用水浸泡,膨脹后待用。根據土的粘性、坡面和采光等情況調整土和物料的配比。如土壤較干,可加入適量水,拌和后,達到用手抓混合料能成團,松開掉地能散開為宜,物料要隨拌隨噴,不宜放置太久。C.高壓噴射:將混合好的基質,用干噴機噴射到巖石上,厚度平均6cm~8cm,鐵絲網外噴射的基質厚度要保持2 cm~3cm,不可超過3cm。噴頭距巖面距離應有1.5 m左右,垂直噴射。噴射時水壓要適當,同時根據噴出的混合料的情況調動水閥控制水量?;|的施工質量應通過基質的厚度、收縮裂縫、流失情況、?;?、酸堿度及剝離狀況進行綜合評價。

      2.3 草種的選擇及噴射

      1)選擇依據
      草種的護坡功能是通過它的水文效應與根系力學效應來實現的。草種不但可以調節坡面小氣候及水文狀況,使草種生長地區的水分循環發生一定的變化,還可以通過其地上、地下部分及枯落物共同作用對降雨進行截留,降低坡面的降雨動能和有效雨量,減少濺蝕,增加基質滲透,抑制地表徑流,控制基質流失。草種的根系對坡面基質起加筋、錨固及支撐作用,同時提高基質的抗拉及抗剪能力,增強邊坡的穩定性。

      該工程所在地區屬亞熱帶海洋型氣候,年平均氣溫18℃ ,年平均降雨量1856mm。雨季濕潤溫暖、降雨多;旱季天高水少、干燥少雨。草種的選擇要適合該區氣候生長的混合植物種子,以形成草本植物群落(先鋒植被)一草灌混生植被(進化植被)一花、草、灌、喬多樣性混生群落(穩定的護坡植物)的合理生態演變過程。此外,草種應具有較強的抗水蝕性,生命力強,低養護,根系生長發達,故選用能在不同季節泛青且根系發達、葉莖低矮的混合草種一高羊茅、狗牙根和百喜草。

      草種的用量計算:每平方米播種量=平方米的設計株數/[發芽率×(1一坡度損失率)×克數]

      2)液壓噴播
      a.掛椰纖維網?;|噴射施工完后,將椰纖維網從坡頂盡量緊貼基質往下鋪設,鋪設時可用U型釘每隔50cm固定,地勢不平的地方可加密固定,對接部分要用鐵絲緊固。b.利用噴播機將混合含有草籽、粘合劑、肥料、保水劑、綠色顏料、纖維素以及適量的有機物和水等配制而成的粘性漿體噴射到邊坡上。本邊坡每平方米用紙漿100g,保水劑25g,混合草種30g~40g,粘合劑5g。掛完椰纖維網后進行坡頂和平臺的漿砌片石施工,以便將坡頂和平臺部分的鐵絲網和椰纖維網壓住。椰纖維網外要加蓋一層無紡布(15g/m2)。覆蓋時用U型釘固定,不留接縫。無紡布覆蓋后觀察種子發芽和生長情況(通常,觀察該地區種子發芽的時間是夏季在工程完工后7 d,冬季在工程完工后14 d),待草種功能葉生長穩定后,及時撤除無紡布。

      2.4 養護管理

      前期養護時間為60d,以噴灌水為主,促進種子發芽和快速生長;中期靠自然雨水養護,同時每月噴水兩次,并施肥,促苗轉青。

      3 生態護坡效果

      三維植被網護坡適宜性比較強,特別適用于陡邊坡,甚至直立邊坡,工程措施相對簡單。工程完工后,當年坡面呈翠綠色,第二年基本呈深綠色,第三年鄉土植物逐漸入侵,與外來的植物相互競爭,坡面形成草、灌木、喬木的多樣性植物群落。

      4 結語

      1)生態護坡植被種子的類型多以草坪草種為主,品種單一、組合簡單,常因環境的劇烈變化或周圍的野草入侵而消亡,從工程實踐中看,初期入侵的植被多為一年生草本,生活周期短,從而導致坡面在一年中的大部分時期內無活的植被存在,初期工程質量管理復雜。

      此外,植生基質厚6 cm-8 crn,持水性不好,營養成分難以留存,很難形成植被長期生長所需要的能自我調節的生態環境,養護成本高;遇到高強度降雨時,易于導致基層的沖刷、流失。

      2)草種、植生基質的選擇和配比是保證護坡效果的關鍵。此外,要嚴格按照施工工序和施工設計標準施工,保證生態護坡施工質量。

      3)有些文獻指出生態護坡適用于坡度大于1:0.5的邊坡。但實踐證明,廣州地區生態護坡的坡度在1:2左右時,防護作用和綠化效果也明顯強于傳統的“錨桿一網格梁聯合支護護坡”,但由于其涉及到巖土工程、植被恢復、生態學、園林學、土壤學等學科,因此廣泛應用施工工藝、基材配比和植物組合篩選等方面的系統研究。

      生態護坡技術

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