岩质坡面挂网植草绿化防护技术

岩质坡面挂网植草绿化防护技术

挂网植草可以解决岩质坡面因没有土层不能绿化的难题,在经过机械和人工休整的岩石坡面上,直接铺筑10～15cm厚的泥浆或泥土等的种植基质,满植黑麦草、高羊茅、狗牙根草、结篓草、百喜草、狗牙根、画眉草、高羊茅、白三叶等耐瘠薄土壤、良好的水土保持等特性的草皮或草籽。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。加铺一层高强度专用塑料三维网,并采用U型、J型钢钉或竹签固定。可在最短时间内恢复自然植被,防止坡面的侵蚀和风化,在绿化的同时起到美化作用,发挥生态防护作用。

關键词:岩质坡面;挂网;植草;绿化防护

施工建设中,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,危及边坡的安全。过去常采用浆砌石块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,需要对裸露的坡面进行绿化处理。土壤和水分是植物生长的必要条件之一。岩质坡面硬度大、土壤少甚至无,植物生根、发育非常困难。因开挖的岩质边坡大多较陡,在坡面上回填的基质难以固定,土壤和草籽无法附着,特别是处在多雨地区、季节,还会因雨、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。就此提出采取挂网植草防护。

一、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。采取挂网植草防护技术可明显加快绿化速度,加快边坡的绿化和生态防护。

二、挂网植草绿化防护技术

2.1挂网植草防护技术工艺流程:

挂网植草技术工艺流程

2.2挂网植草防护示意图

挂网植草示意图

2.3挂网植草防护技术分两种方式,喷播挂网植草技术和帖草挂网植草技术。相关流程相近。

1、喷播挂网植草技术:

喷播挂网植草技术是指在坡面喷抹泥浆和种植土,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。准备适宜草种生长的土壤、养料、土壤保水剂等种植基质材料,再喷播或人工植播、覆盖基质材料植草籽,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。

2、帖草挂网植草技术

帖草挂网植草技术是利用预先培育的草皮,切割成若干小块,固定于喷抹在岩石坡面的泥浆和泥土上,然后挂三维植被网,再覆盖养护。应用范围较广泛。

三、挂网植草材料的选择和准备

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。

2.1土壤:土壤可因地制宜,选择就近的土壤或黄土。要保持干燥,过筛,去掉粗的颗粒物及杂物。

2.2有机质:常采用的有机质有泥炭土,泥炭土有机物持水量很高,通气性良好,其独特的轻质、持水、透气和富含有机质特点,可蓄水、保水,防止板结,改善土壤物理结构,并能保持肥效的持久力。

2.3保水剂:岩体面基本上为不透水层面,易反射辐射热。岩面上植物的发芽和生长对气候相当敏感,稍遇干旱植物便凋败枯萎。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。保水剂可将偶遇的降雨水分贮存起来,干旱时慢慢地释放给根系。

2.4接合剂与pH缓冲剂:加入适量的接合剂可以避免雨、风、雪等因素对种植基质的侵蚀、冲刷,以促使种植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。水泥呈碱性对种子的生根、发芽有影响。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。

2.5植物种子:由于岩体坡面上种植基质厚度薄,环境恶劣,选择植物时除要因地制宜,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,适合挂网植草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。

2.6辅助材料:①、三维植被网采用约15mm的三维三层植被网,底网为两层,网包一层原材料为聚乙烯,质控抗拉强度分别为≥1.6±0.2KN/M,0.4KN/M,单位重量分别为300g/m

2,幅度可选定。草绿色或深绿色,规格多为1.2*30m。

②U型、J型钢钉,起固定作用,用直径6mm钢筋预制。一般制成长短两种规格,短的5～8cm,用于预埋;长的15～40cm用于网层表面钉入固定。

③无纺布:无纺布作为植物养生网,防止种子和土壤受暴雨冲刷造成流失,也可给草皮遮阴,可防止土壤干燥,使种子和草皮更容易发芽、成活,无纺布可选16-20g/m

2热合或热粘型无纺布。

④竹签:采用竹片制成,长15～30cm、宽2.0cm,一端削成楔行,固定草皮。

⑤细铁丝若干。

四、施工工艺

4.1坡面修整。开挖后的岩石坡面,一般都较陡急,边坡因暴露易风化、碎落,表面凹凸不平。在进行绿化前应按设计和施工要求,对边坡不平整处进行人工修坡,必要时用石块和泥土填充,表面无法修整或有大块的突兀石块,则在其上面尽量增厚土层,以使草更快生长,利用其蔓茎来覆盖;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固定U行、J形钢钉。将较短的U行钢钉和J形钢钉预先固定在岩石坡面上,以便穿铁丝固定三维网,密度1.2*1.5m为宜。土石结合部位则采用人工开挖楔形沟,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。

4.3喷抹泥浆或铺设泥土。为满足草皮和植草生长要求的15mm的最小厚度土层要求,需要岩坡表面喷抹泥浆和铺筑泥土,草块本身以带有4～5cm的泥土,铺撒的草籽和泥土混合物,厚度也可以达到4～5cm,而喷抹的泥浆和铺筑泥土最少也要10cm左右。配制的泥浆要有一定的黏结力和整体性,保证泥浆岩面的充分结合,可掺入稻草等纤维物和聚醋酸乙烯等黏结乳液来增加泥土的黏结力和附着力,防止其脱落和剥离。土石结合部位则在楔形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,可适当洒水以确保坡面潮湿. 泥浆配制:方法1、可以利用搅拌机搅拌,将准备好的泥土和保水剂、肥料、纤维混合料均匀混合,不加水,反复搅拌均匀。方法2、人工搅拌,将上述泥土混合物,扎入稻草等纤维物等,加水人工拌合均匀,注意控制加水量,湿度一黏结岩面不下滑为宜,太干,黏结不上,太湿则易下滑。可以采用喷浆机喷抹,将配制的泥浆培养土喷射到岩面,对填加稻草等纤维物等的泥浆,可以采用机械喷射,也可以人工直接抹筑。也可以采用液压喷播机,将种子、保喷播在坡面上,喷播完成后,视情况可撒少许细土覆盖表面。

4.4帖草或布草籽。帖草:将备用的草块修整成30*30cm为宜,均匀完整,根系接蒌完好,将其直接贴在泥浆上面,再用竹签钉入草块中心固定,人工拍打草块,压入泥浆中,使之和泥浆结合紧密,不脱落。布草籽:可以采用喷播方法喷播草籽,将干的培养土或细粒土和草籽混合均匀后,人工或机械均可施工。

4.5挂三维网。将三维网纵向下铺放,铺放在草块和草籽泥土混合物上面,上端固定于岩面顶部,采用U形、J形钉固定牢固,穿入细钢丝连接三维网,防止其滑落。还可以采用U形、J形钉从三维网外侧钉入土层和岩层,间距控制好,以2*2m为宜,必要时采用电钻钻孔,加设U形、J形钉固定。三维网之间采用细钢丝连接,使之和泥土草块、草籽合为一个整体,保证其稳定性。

4.5覆盖、养护。雨水较多,可在挂网后覆盖无纺布以防止雨水冲刷;可在干热季节适度遮阴,利于草皮和种子萌发。应浇水使土壤保持湿润状态。成活、成坪后进入正常养护。

五、挂网植草防护效益分析

對于岩质坡面的防护经常采用的有喷浆、喷射混凝土、护面墙、网格防护等方式,挂网植草防护也是常见的一种方式。挂网植草施工操作时间可控,除冰冻期以外任何时间都可以施工,生长速度快,15～20天左右就可以生长成坪,根系节蒌良好,发挥作用快,兼能吸收和分解空气中的氨、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等污染物,还可以杀灭细菌、吸受粉尘,减少噪音等环保、生物生态防护功能。其他的的喷浆、喷射混凝土、护面墙、网格防护等防护措施除了施工速度快,发挥防护作用迅速外,均不具备生物生态防护功能。

5.1挂网植草防护稳定边坡的作用。草层有明显地降低高温和提高低温的作用,减少岩面表层的分化和剥落作用,有明显的调节温度作用,夏季可以减低高温,能够吸收多至5%的太阳辐射,进行光合作用,减少到达草层和岩面的太阳能,冬季由于草层的遮盖,白天能吸收较多的太阳光,夜间还可以吸收地面的辐射热能增温,减少温度变化引起的热胀冷缩,避免岩石的分化破坏。草皮的土层和草皮含有的水分多,而水的比热大,吸收的热量多而增温慢。草皮等植物的增温作用,以及草皮和草籽的基部的厚达15cm的泥浆和泥土的种植基质,岩石基本不会冻溶影响,减少了“冻胀”体积膨大造成的龟裂,防止岩层的风化速度。植草后,草层的根系迅速深入基质层中,到达岩面后,便横向发展,形成致密的草根网,可以有效防止泥土的破碎、散落和雨水的冲刷,发达的草根根系网同样也能深入岩层的裂隙中,包裹住岩石,使草根、土层、岩层连接成一个整体,增强了草层的稳定性。

另外,草层能够降低雨水的径流系数,延缓水流的冲刷和径流时间,草层下土壤有较强的吸水性,草层表面能有效地降低暴雨和阵雨的表面的径流量和径流速度,径流时间是水泥混凝土面的5倍。

5.2挂网植草防护的生态效益。草皮能净化空气、减少空气污染,能吸收和分解空气中的氨、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等污染物,大约55m2草皮释放的氧气能满足1个人的需要;还可以杀灭细菌、吸收粉尘,有关资料明确指出草地上的粉尘浓度为裸地的1/13,草坪上空的含细菌量仅为公共场合的0.003%。草皮的茎和叶子具有良好的吸音作用,减少噪音等环保、生物生态防护功能。特别在高速公路的景观设计中,植草在绿化的同时起到美化作用,让人感到是“人在车中坐,车在画中行”的感觉。

六、挂网植草防护技术特点和应用

6.1技术特点。采用的材料来源广泛,工艺操作简单,不需要特殊设备,主要机械有拌合机、喷浆机和其它常用的绿化工具,高边坡一般搭设脚手架,对低矮的边坡可以用楼梯和较长的绳索来共同操作;每个施工组配备15～18人员,其中预埋铁钉1人,搅拌、运输、喷粘等8～10人,运、贴、固定草皮和铺筑草籽5～6人,挂网及固定2人,覆盖养护2人;和其它施工方法相比成本低,在条件较差的地方,可以依靠人力可以完成。除冰冻和大雪期间,其余时间都可以施工,一般可以在石方砌筑完成后,即可进行植草,和其它的绿化方式更具灵活性。植被恢复时间短,在10～20天内就可以形成良好的根系,致密的草皮。

6.2挂网植草防护的应用。在成都市绕城高速公路、威信煤电一体化河道改造等项目中应用推广,生长情况良好,取得了良好的生态和社会效益。同时也可以铁路和矿山等边坡的植被恢复、景观绿化和生态防护。