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。