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。
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