喷混植生技术在高速公路中的应用

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摘要：简述了喷混植生技术的原理、基材的选择和施工方法,并利用喷混植生技术在景婺黄（常）高速公路生态防护中的应用范例,进一步说明喷混植生是生物防护与工程防护完美结合的新模式。

关键词：边坡防护；喷混植生

随着我国社会经济的迅速增长，高速公路作为高速干线运输道路，以其定时性、舒适性及安全性成为国民经济以及现代生活的重要枢纽。然而高速公路的建设是以破坏生态环境为代价的一项现代化工程，其中最突出的是破坏了当地原有植被，形成大面积不同程度的边坡，这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度，也造成了局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害，因此恢复和重建高速公路边坡的自然生态植被势在必行。这就需要对边坡尤其是岩质边坡进行生态恢复，改善当地气候，涵养水源，丰富物种资源。虽然人类没有能力真正恢复天然的生态系统，但可以研制开发一种对岩石边坡既有一定强度和抗雨水冲刷能力达到防护作用又长期适应植物生长达到绿化目的的环境新技术，使植被恢复所需的基本生物功能，然后让它自然化，最终恢复。

一、边坡防护新技术

高速公路建设所形成的边坡，最关心的始终是它的稳定，往往也就把边坡当成没有生命的有失稳倾向的土体，为定量分析边坡的稳定问题，利用力学知识创造了许多边坡稳定分析的方法，但自然边坡是复杂多变的，各种方法都是抽象和理想化、简单化的计算分析而已，到目前为止，没有一种方法适用于所有的边坡稳定分析。随着人们环保意识的日益增强，要求对大量的岩石边坡给以植被恢复，而集防护与恢复植被于一身的喷混植生植物护坡技术既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境，是体现自然环境美的边坡植物防护新技术，也充分的提高了高速公路“绿色通道”的生态效益、社会效益和景观效益。

二、喷混植生原理

喷混植生植物护坡是随着工程建设和生物技术的发展而逐渐形成的一项新兴综合技术，是以工程力学和生物学理论为依据的边坡绿化防护技术。该技术是在稳定岩质边坡上施工短锚杆，铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌制均匀的种植基材喷射到坡面上，形成具有连续空隙的硬化体，而一定程度的硬化体可以防止雨水冲刷，植物可以依靠有空隙的硬化体生长发育，形成植物护坡，绿化高速公路的坡面，使植被迅速覆盖，恢复生态，重建特定地域植物群落，同时也能够降低噪音、眩光、振动和吸尘。该技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能，是环境保护和固土绿化工程的一大突破。

三、喷混植生材料的选择

喷混植生植物护坡是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学于一体的综合环保施工技术，其核心是通过成孔物质的合理配置，即种植基材的配合比，在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育，而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，使建植层固、液、气三相物质基于平衡。该技术使用的种植基材由土壤、有机质、肥料、保水剂、粘合剂、PH缓解剂等组成，其种植基材的配方是成功的关键。

土壤是营造植物长期生长提供养分、储存养分的基础材料，常宜选择就近的种植土，土壤要保持干净，过筛，去除粗的颗粒和杂质后用于喷播；有机质是为植物提供养分和根系生长空间的基础材料，常选用泥炭、锯末等，可以蓄水保水，防止结板，改善土壤物理性质，保持肥效持久；肥料可以为植物提供充足营养，常采用化学复合肥、长效氮肥和生物肥；保水剂是为了在水分丰裕时吸收水分，天气干燥时提供水分，喷混植生的建植层厚度较薄，且岩体面为不透水层面，加入保水剂是岩面上植物得以正常生长发育的关键；粘合剂在于其胶结作用使喷混基质硬化，避免雨水等对种植基质造成侵蚀、冲刷，常用32.5#硅酸盐水泥作为粘合剂；PH缓解剂是为了营造良好生长适宜的酸碱度，中和硅酸盐水泥的强碱性,一般选用磷酸、过磷酸钙等；植物种子的选择及配置应考虑气候适应性，土壤适应性，走本地化道路，以地带性植被、乡土植物为基础，与当地植被和谐，既要植物快速生长覆盖，又要兼顾植物的多样化、立体化，构建乔、灌、草自然群落的主体生态模式。

四、喷混植生技术

（一）坡面清理

清除边坡表面不稳定的土体、碎石和岩块，清除可用人工配合机械进行，部分石方地段用人工配合风镐进行，削平凹凸不平的片石，修整坡面，力求平顺，用红粘土对一些孔洞进行塞补，并对凹陷部位用石块嵌补，砌牢，最后刷清坡面，为铺平铁丝网打下基础。

（二）铺挂铁丝网

自坡顶从上而下铺设镀锌铁丝网，网幅为2m×20m=40m2，网孔φ=5cm，网与网之间采用平行对接方法，不重复搭接，镀锌铁丝网挂入顶部打好的锚杆后，用铁丝扎紧，两网之间的空隙也应用铁丝绑扎牢固。

（三）锚杆固网

根据设计要求的间距安设锚杆，间距一般为2m，锚杆孔深110～70cm，插入Φ14的螺纹钢筋，并预留10～20cm左右在外面，弯曲后压紧铁丝网，并用铁丝扎牢，然后用水泥砂浆灌注锚孔，牢固锚杆；在岩石面硬度不大的部位，可以采用直接用锤子施打锚杆的方法锚固。

（四）喷射有机基材

将过筛后的优质中粘性土与适量水泥、有机肥、PH值调节剂、泥炭土、保水剂、粘合剂等按比例进行混合，将其装入搅拌机后搅拌均匀送入喷射机，然后通过空气压缩机的压力经过喷射软管分层喷射到岩石面上，喷射厚度为8～10cm。

（五）喷播草籽

将设计要求的草籽、灌木种、复合肥、粘合剂、保水剂等装入液压喷播机混合罐内，按技术规范均匀的喷播于基材上，喷播时注意观察，做到不漏播，不重播，喷播均匀，保证草种发芽整齐迅速，形成较高的覆盖效率。

（六）养护

喷射完毕后，在坡面上加铺一层14g/m2的丙伦无纺布，无纺布也应平顺紧贴坡面，无纺布之间不留缝隙，5%搭接后用U形铁丝钉固定，它能起到保温、保湿及防冲刷作用，防止虫鸟与风害等等，同时也便于洒水养护，当小苗长至3～5cm时，及时掀除无纺布。

五、喷混植生植物护坡工程典型实例

江西省景婺黄（常）高速公路是交通部确定的首批部省联合组织实施的全国六个公路勘察设计典型示范工程之一，边坡防护大多为喷混植生植物护坡的绿化技术的，原则是“边坡稳定为前提，自然协调为基础，地域文化为特色，长远效果为目的”，恢复工程坡面的自然植被。施工的喷混植生边坡基本达到60天灌草覆盖，灌草长势良好，能形成很好的生态效益和景观效应，同时经过几年雨季的考验，边坡喷混基底无一跨塌，也起到了稳固坡面的作用。

高速公路的景观绿化模式正处于不断完善、不断补充、发展的阶段，而喷混植生技术正是其发展的必然趋势，其“尊重自然、恢复自然、恢复生态平衡”的理念是边坡防护技术的发展方向，是当前工程防护与生物防护完美结合的新模式。

参考文献

[1]叶建军．岩石边坡护坡绿化技术应用研究．水利水电技术，2002，（7）．

[2]许文年．工程边坡绿化技术初探．三峡大学学报，2001，（6）．