浅析生物防护在高速公路上的应用

时间:2018-04-17 10:26:01 公路造价师 我要投稿

浅析生物防护在高速公路上的应用

  导语:各国尽管对高速公路的命名不同,但都是专指有4车道以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。此外,有不少国家对部分控制出入口、非全部采用立体交叉的直达干线也称为高速公路。

  随着公路、铁路、水利工程等基础设施工程的建设,大量各种类型的坡面需要得到及时防护。目前的坡面防护形式主要有工程防护和生物防护两种类型。由于在工程造价、防护效果及绿化景观效果方面上,生物防护均占有较大优势,所以得到广泛使用。

  广东揭(阳)普(宁)高速公路是广东高速公路的重要组成部分,定于2003年年底建成通车,工期两年。由于工期紧张,但又要考虑绿化景观效果,业主与设计单位在确保边坡稳定的前提下,采取了以植物防护为主、工程防护为辅的措施,取得了良好的“绿色通道”效果。

  一、生物防护施工技术

  喷混植生

  石质边坡无植物生存条件,若采用普通挂网片喷草种植,肥力较差,草种难以附着在边坡上,无法生长。喷混植生原理是:利用客土掺混粘结剂(普通硅酸盐水泥)和固网技术,使客土物料紧贴石质坡面,创造草类与灌木生长的良好环境,以恢复石质坡面生态符合功能。

  (一)施工工艺流程

  清理坡面——挂铁丝网——风钻锚杆孔——灌浆固定锚杆——锚杆固网——敷设植生带——有机基材混合高压机械喷土——混合料与种子拌和——高压机械喷种——盖无纺布——喷灌透水——养护

  (二)施工技术

  1、清理坡面,并达到施工前坡面的凹凸度平均为±10cm,最好不超过30cm;光滑坡面则需加密锚杆或挖掘横沟等进行加糙处理。

  2、挂铁丝网是采用12号或14号镀锌铁丝制成的双扭挂网,网的规格为宽2m×长20m,网孔尺寸5cm见方,网与网之间采用平行对接方式。

  3、风钻锚杆孔,孔洞深1.9m,直径20mm,孔向与坡面垂直。锚孔以网左右边缘每隔2m打一穴,锚杆长2m,埋于锚孔内,以水泥沙浆灌注穴孔,以固牢锚杆。

  4、锚杆固网,将边缘网眼左右挂入锚杆,用铁丝扎紧,两网之间缝隙也用铁丝扎牢。

  5、敷设植生带,植生带用罗纱布制成袋状。袋中灌装泥沙,成分为沙:黄泥:干有机肥:NPK三元复合肥=50:40:5:5㎏。植生带按等高线反绑在网下,每50cm扎一处,以重压坠平坡面,植草后可缓解岩石边坡在干旱时期草坪生长的缺水问题,还可缓慢补充草被营养。

  6、土料过筛,有机基质中的'土壤选好后,进行筛选,筛网孔径以1~2cm为宜,把土壤中的杂物和石块筛去,大土块打碎过筛。

  7、有机基质材料混合。可利用机械混拌均匀,有机基质材料可以凝固胶结在铁丝网面,形成一层可供植物生长的基础。

表1有机基质材料配比表

材料

重量比

土壤

普通红土或黄土

园土或肥土

54.0

20.0

有机质

蘑菇肥

锯木屑

6.2

6.0

肥料

三元复合肥

长效复合肥

0.5

0.5

粘合剂

普通硅酸岩水泥

10.0

保水剂

PR3 005

SAP吸水王

1.0

1.0

PH缓冲剂

碱性中和因子(石灰)

0.8

  8、高压机械喷土播种,通过喷射机把混合好的基质材料,自上而下分两次喷至岩面共10cm厚。第一次喷基底材料为8cm厚,第二次喷草种2cm厚,为提高种子的发芽率及喷播均匀,需将材料在喷播机内先搅拌20分钟,混拌均匀后再喷。

  9、草种采用假俭草、白茅草、毛鸭嘴、黑麦草、雀稗、百幕达、百喜草、柱花草、画眉草等,灌木种采用银合欢、胡枝子、刺树、紫穗槐、野蔷薇、勒杜鹃等,总用量一般为30g/m2。在华南地区,灌木草种比为:银合欢:刺树:百幕达:百喜草:柱花草=5:5:8:10:7。在华中地区,灌木草种比为:百喜草:狗牙根:高羊茅:紫穗槐:波斯菊:金鸡菊:白三叶=37:27.8:13:9.3:3.7:3.7:5.5。

  10、盖无纺布。覆盖无纺布时,应扎紧边口(用U型钉,两头用土埋),无纺布幅之间重叠10~15cm。注意不露边口,轻柔操作,保持布面完好。

  11、喷灌透水。至草苗长到5~6cm或2~3片时,揭掉无纺布。揭布之前应适当露苗锻炼,然后逐步揭布,禁止大晴天猛然揭布。

  12、后期养护。根据土壤肥力、湿度、天气情况,酌情追施化肥和灌溉,转入常规管理阶段。

  客土喷播

  客土喷播与喷混植生方法大同小异,主要针对石质边坡,同样打锚杆、挂铁丝网、喷布有机基材、机械喷播草籽、覆盖无纺布直至养护成坪。所不同的是有机基材中采用高分子凝结剂,拌入泥炭土、纤维材料、本地肥土等,组成“客土”,铁丝网下放置或不放置植生袋。利用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。

  三维植被网喷草防护

  采用本方法,植物根系与三维植被网交织形成致密的覆盖层,对路基坡面形成连续和长期的持久保护,使坡面不受日晒雨淋而自然侵蚀剥落,达到固土的目的。主要针对土质边坡和土石混杂边坡。

  (一)施工工艺流程

  坡面处理——挂三维网——固定三维网——回填——液压喷播——养护管理

  (二)施工技术

  1、将坡面平整,清除杂草、石块、树根等,对于较疏松的边坡应压实坡面。

  2、对于土石混填边坡、土壤贫瘠路堑边坡应在坡面上填3~5cm客土,客土须具有足够肥力,保证其通透性、保水性和黏结性,客土须与坡面充分结合并保证其平整性。

  3、铺设三维网时,三维网须在坡顶、坡脚各延伸50cm,并用木桩和主锚钉埋于土下,四周以U形钉固定,网间搭接长度须不小于10cm,务必保证三维网紧贴坡面。

  4、回填土采用客土、复合肥或泥炭肥的复合物,填土厚度不小于3cm,无网包外露、空包或压包现象,回填土的施工房法有泥浆覆盖法和干土覆盖法。

  5、喷播植草须采用专门的液压喷播技术及机械进行,喷播前须将草籽和附着剂、纸纤维、复合肥、保湿剂及水按一定比例混合搅拌,形成均匀混合液。草籽含量为:百慕大草12~17g/m2,百喜草9~13g/m2。

  6、喷播植草后,须在边坡表面覆盖无纺布,以保持坡面水分并减少降雨对种子的冲刷,促使种子生长。

  7、养护管理期内,应一直保持坡表湿润至草种全苗、齐苗。六周以后,视生长情况浇水和施肥。后期浇水应遵循“少量多次”的原则。

  8、待植草生长高度5cm左右时,应揭开无纺布,以免阻止植物生长。

  9、施工完成一月后,应全面普查生长情况,生长不良位置应予以补种,其他部位清除杂草和喷农药除虫。

  直接喷播植草

  直接喷播是将配制好的种子、肥料、覆盖料、土壤稳定剂等与水充分混合后,用高压水枪均匀地喷射到土壤表面。喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构,能有效地防止种子被冲刷,并保证在较短时间内植株迅速覆盖地面,以达到稳固公路边坡边坡和绿化美化路容之目的。适用于对土地平整度无严格要求的土质边坡。

  (一)施工工艺流程

  清理坡面——喷播草种——养护管理

  (二)施工技术

  1、清理坡面、清除坡面上的垃圾、碎石等。在坡面上挖水平沟,水平沟间距5cm,沟深5cm,以给植物生根定植、生长和发育提供条件;在方便施工的前提下,高、宽度尽量减小,以保证坡面的平整性。

  2、将喷播材料草种、纤维、土壤稳定剂与水在喷播机内搅拌混合后喷播。①、为防止施工后种子裸露和流失,选用吸水性强、保水性好的植物纤维作为覆盖料,长度2~3cm,用量为120~180g/m2;②为防止坡面侵蚀和种子流失,采用稳定剂,用量为15~25g/m2,③为了指示喷播均匀程度,可选用绿色着色剂。④、草种以百慕大、百喜草、画眉草、黑麦草为主。

  3、喷播后及时覆盖无纺布。

  4、养护管理,包括喷灌水、追施肥料、病虫害防治、清除杂草等。

  二、施工效果

  广东揭普高速公路针对不同的边坡类型,采用不同的边坡防护方法。经过一年的生长,整个边坡基本被植被覆盖,总覆盖率在90%以上,均匀度达90%以上。绿化效果满足设计要求,取得了良好的景观生态效果。

  三、结语

  随着国家对改善生态环境的逐步提升,边坡生态环境恢复已成必然趋势,生物防护将会在实现公路与自然景观的可持续协调发展上大显身手。