喷播植草方案

喷播植草方案（共2篇）

喷播植草方案 篇1

喷播植草施工技术总结

1工程概况

本工区路基施工里程DK672+823.25～DK675+283.82，前接后八丁特大桥上海台，后至陈山特大桥北京台，共计2.46km（含明洞开挖段430m）。路基填筑1.463km，路堑开挖570m（含明洞开挖段430m）。路堑绿化防护形式主要有喷混植生、喷播植草等；路堤边坡绿化采用混凝土空心砖内培土撒草籽、种灌木防护和M7.5浆砌片石拱型截水骨架内培土撒草籽、种植灌木防护。本篇仅阐述路堑边坡喷播植草防护工程。

2水文地质概况

该段路基通过剥蚀残丘，地表平缓开阔，表层主要为al+plQ4黏土，褐黄色，硬塑，零星分布，部分裸露，下伏基岩以寒武系灰岩为主，局部有寒武系钙质页岩夹薄层灰岩。地表水补给来源为大气降水。

边坡揭示地质情况为主要为al+plQ4黏土，褐黄色，硬塑，部分地段为页岩全风化，局部地段为土夹石，较破碎。

3基本原理

喷播植草防护技术是利用液态播种原理，将生命力顽强，且能满足功能的各种绿化植物种子经科学处理后与肥料、防土壤侵蚀剂、内覆纤维材料、保水济、粘结剂、色素及水按一定比例放入混料罐内，将混合液搅拌至全悬浮状后，利用离心泵将混合液导入消防软管，经喷枪喷薄在全风化边坡裸地上，形成均匀覆盖层保护下植物种子层，再铺设无纺布养生，而进行坡面强制绿化的一种施工新技术。

4施工工艺

1、施工工序：坡面处理→铺网钉网→回填种植土→喷混植生→养护 首先喷射不含种子的混合料，喷射厚度8～10cm，待第一次喷射的混合土达到一定强度后，紧接着第二次喷射经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、粘结剂、纤维、缓释复合肥、保水剂搅拌均匀后的混合材料。

4.1坡面修整

进行边坡绿化防护施工前的边坡,必须要求达到设计的坡率和平整度,符合有关的技术标准和规范,且深层稳定,没有明显的滑动面和安全隐患.对存在开挖坡率不够,坡面有大的凹凸等施工缺陷进行修复处理,直至达到设计要求.其中边坡上部的截水沟和分级平台上的排水沟对于边坡绿化至关重要, 必须按照设计要求严格施工.为了达到一定的景观效果,坡顶和可视断面应一并修整,保持整个边坡线条明畅。

4.2种植基材的选择

喷播绿化的喷浆混合物中需加入如下的材料：草种、有机复合肥（N、P、K）、土壤改良剂、纤维（或纸浆）、着色剂、保水剂、粘合剂、水等。

4.2.1种子：喷播应选用适应区域气候条件的、抗干旱、耐贫瘠草种。4-6 月份施工播暖季型草种为主，9-10月份喷播冷暖季草种为主，一般用量 30g/㎡。应以一种草籽为主，多种草籽混播，这样各种草坪在覆盖度、生长期、抗逆性等各方面可取到优势互补的作用，增加植物的适应性。草种中还要求加入适量的草花种子和灌木种籽。草花种子和灌木种籽按设计图提供的品种或者根据当地水文地质气候条件选用。草种：冷季型选择高羊茅、多年生黑麦草；暖季型选择狗牙根、狼尾草、白三叶等；草花：野菊、二月兰、虞美人、旱金莲、地被菊、常夏石竹、紫花苜蓿等，也可人工培育后移栽；灌木种子：选用马桑、猪屎豆、多花木兰、银合欢、木豆、山毛豆、紫穗槐、紫花苜蓿等。每处边坡喷播（或点播）1-2种灌木种籽，要求成活后每平方米3-4株。

4.2.2种植土可因地选材，选择就近可以采集的粘土、黄土或沙土，但往往沙土、黄土、粘土的肥力不足，一般可用其他肥土以1:1配合使用，土要干净无杂质，无杂草，保持干燥，并过筛去掉大的粗的颗粒以便于喷播使用。

4.2.3有机质的使用主要是增加土的肥力和保证土壤的通气性，常用的有东北泥碳、腐叶土、堆肥、锯木屑、谷壳、经充分发酵的家畜肥料等。其中东北泥碳性能最好，它持水量高，通气良好，其轻质、持水、透气和含有机质的特点可蓄水保水，防止土壤板结，改善土壤的物理结构，并保持长久的肥效。

4.2.4保水剂是一种无毒无害的功能性高分子化合物，遇水可吸水膨胀成百上千倍，这些水分不易被一般的物理方法排出，而植物根系却能吸收贮藏于保水剂中的水分。保水剂可将偶然降雨迅速地吸收而膨胀成凝胶将水分贮藏起来，干旱时便慢慢地释放给根系。保水剂可选择吸水倍率较低，但吸水重复性好而使用寿命长的丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类的较大颗粒产品。

4.2.5为避免风雨等自然因素对种植基材造成的侵蚀、冲刷，必须在种植基层中加入相当数量的粘合剂，以促使基质与岩石粘结和增强基质本身的抗侵蚀冲刷。粘合剂常用有化学粘合剂和普通硅酸盐水泥，水泥的碱性对种子生根、发芽是有害的，因此加入水泥时应严格控制其用量，最大用量不得超过80kg/m³。对于土壤的酸碱性和物理机能，视情况加入一定的土壤改良剂。另外，在喷播基料中加入辅助粘结剂（如红粘土、过磷酸钙）和pH缓冲剂，利用它们本身的酸碱性、缓冲性和红粘土的高量活性铝水解产生酸度进行pH调节，使喷混基料的pH值由强碱性（pH8.0～8.5）降低到中性（pH6.8～7.2），适合植物生长。喷混基料的pH值会随植物生长而有一定的降幅，所以，应采用比较成熟的pH值调节技术使喷混基料的pH值调节到一个适宜植物生长的范围。粘合剂用量不宜过多，否则影响种子发芽，根据边坡缓、陡情况而定，一般缓边坡用量较少。

4.2.6肥料主要用化学肥料和有机肥，化学肥料多采用缓释俄罗斯复合肥，有机肥主要有鸡粪、家畜粪，但都必须经过充分的发酵，以免植物生长发育过程产生过多的病害。

4.3种植基材拌合

材料加入顺序：先加入纤维、种子、肥料、水，待水加到 2/3开始搅拌，边搅拌边缓慢加入粘合剂，充分搅拌，形成均匀的溶液后再喷播。切忌先加入粘合剂和土壤改良剂再加水。

4.4喷播

采用液压喷播机将混有种子，肥料、土壤改良剂、种子粘结剂、保水剂和水的混合物均匀喷洒在坡面上，由于夏季气温高，蒸发量大，阳坡的种子发芽率多有降低，阳坡应适当加大种子的用量。混合基材中添加了着色剂，在喷播过程中能明显看出喷播是否均匀，有无漏喷，若发现有漏喷的应及时补喷。喷播完后，可视情况撒少许土，以覆盖网包为宜。喷射厚度是今后植物生长的关键所在，此环节应随时检查厚度以保证施工质量。

4.5养护

4.5.1草坪植物虽然适应性强，但仍然是“三分种，七分养”，因此应特别重视草坪的养护。南方雨水较多，可用无纺布(16g～18g/m2)覆盖以防止雨水冲刷，北方可用草帘覆盖，覆盖的目的，一是防止雨水冲刷，二是防止水分蒸发过快，三是保温利于种子发芽。喷播后如未下雨则每天浇水以保持土壤湿润，2个月覆盖率可达90%以上，成坪后可逐渐减少浇水的次数。在养护期间应随时观察草坪的水肥情况，水分主要是看根系土壤的湿润程度。在草坪成坪后由于其自身形成了一层草毯，对土壤中的水分散失有一定的保护性。

4.5.2追施肥料，为满足草本植物氮磷钾等营养需求，维持草苗正常生长，须在苗高8～10cm时进行第一次追肥，追肥分春肥（3～4月）和冬肥（10～11月）两次，另外，还可依据实际情况进行叶面追肥，如用0.1%的磷酸二氢钾或0.3%的尿素液喷施。

4.5.3其他辅助管理措施，如修剪、间苗、疏枝以及采用化学药剂等多种措施控制边坡群落的演替方向。包括防治病虫害和防除杂草等措施，防治病虫害是出苗后随时观察有无病虫为害，不同草本植物所发生的病害和虫害是不一样的，一经发现，需及时喷洒针对性农药。防病害可用59%多菌灵可湿性粉剂1000倍液，甲基托布津800～1000倍液等；防虫害一般可用敌百虫800倍液、氧化乐果、三氯杀螨醇1000～1500倍液等高效低毒农药；防除杂草，杂草主要与主栽草类争光、争水、争肥，且有碍草坪景观，防治方法为播种前土壤使用草甘膦、卡可基酸除灭，草苗播出前使用地散灵、恶灵草、环已隆等灭除杂草种子发芽，杂草生长已高出主草丛，可采取人工拔除。

5经验总结

5.1施工前坡顶应设置临时排水设施，防止地表水冲刷坡面。

5.2坡面有渗水的地方应适当设置导水管（软式透水管）引排地下水至坡外。5.3喷播植草工程应是由专业绿化施工队伍施工，具备足够施工机械、技术人员及成功的施工经验。

5.4喷播植草对边坡平整度、稳定性要求较高，在开挖过程中必须严格控制边坡开挖线、边坡破率、坡面线条，严禁乱爆、乱挖现象，给喷播植草施工造成影响。5.5选择适合沿线气候特点的草种配合比，要求草种后生命力强、抗病性强、根系发达、枯黄期短且能兼顾景观效果。

5.6种植基材的喷播厚度必须满足要求，对厚度不够的及时进行补喷。5.7施工时注意天气变化，严禁在雨天喷播，雨季施工时应做好防雨措施。5.8养护覆盖的无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开.5.9喷播时混合料要拌合均匀，养护时要注意坡面的湿度，由于边坡保水能力差，且蒸发面积大，即使成坪以后在春秋干旱季节也应定期浇水养护。

6结语

喷播植草是工程与生物紧密结合的施工技术，工艺过程复杂并直接影响着工程质量。边坡生态系统也较为复杂，包括地理环境和气候因素、坡体状况、基料特性、植被及后期养护条件等。通过总结施工过程中的经验与教训，优化喷播基材、加强边坡植被生态水肥的综合调控、优化护坡植物的组合，并且掌握施工过程中常见问题的预防和处理措施，才能确保植物的成活率和覆盖率，进而达到边坡防护、美化环境的目的。

喷播植草方案 篇2

黄土地区快速发展的公路建设,形成大量黄土路堑高边坡[1]。其坡型设计主要采用阶梯型,即在稳定总坡比一定时,将边坡分割成一定坡高和坡比的台阶形。这种坡形是以边坡的地质稳定性为标准而很少考虑针对坡面因风化、降雨和冻涨等所造成的单级坡面侵蚀问题。如何保证单级坡面稳定性,进而避免坡面渐进变形而引起坡体大范围失稳,以及减小坡面水土流失等具有十分重要的意义。伴随着国家可持续发展战略的提出,修建经济效益与生态环境保护相协调的“生态型”高等级公路已是大势所趋。植被作为公路路域生态环境恢复与重建的主体,具有工程措施所不可替代的作用。同时,工程实践表明,植被防护在防治坡面侵蚀和冲刷等方面非常有效,但对高陡黄土路堑高边坡而言,仅靠单一植被护坡,容易造成坡面植被与坡体的脱离、滑坡和崩塌等,不能达到坡面稳定的目的,需要采用综合防护措施(工程防护与植物防护相结合)。

厚层基材喷播植草护坡主要是针对岩石边坡的植被防护而开发,有效地解决裸露岩石边坡的生态植被恢复难题,特别是对边坡坡度较大、施工和管护难度大的边坡优势更加明显[2]。该技术可形成稳定坡面植被覆盖和良好的生态系统,从根本上减弱由于高速公路的修建对环境造成的影响,已在多条铁路、公路岩体边坡防护得到成功的应用[2,3,4,5,6]。尤其在干旱、半干旱地区路堤边坡的成功应用[7],为其在黄土路堑高边坡的应用奠定了基础。基于此,陕西省将该项技术首次应用到阎(良)～禹(门口)高速公路K173+78～K174+76,长度约1km黄土路堑高边坡坡面防护中。本文即以此试验基础,分析了黄土路堑高边坡坡体结构特征及坡面特点,并通过现场人工模拟降雨,分析了裸露坡面和厚层基材喷播护坡情况下坡面冲刷情况,为该项技术在黄土路堑边坡坡面防护提供有益的参考。

1 黄土路堑高边坡坡体结构及坡面特点

根据大量公路黄土路堑边坡调查资料可知[1],其坡体地质结构主要分为5种,即新黄土单一结构型、新老黄土组合型、老黄土单一结构型、老黄土与红粘土组合型以及黄土与基岩组合型等。其中以新老黄土结构型为主。新黄土主要为马兰黄土Q3,分布于坡体上部,具湿陷性,原生闭合节理较发育,垂直节理发育,边坡顶部常发育有陷穴或落水洞;老黄土主要为离石黄土Q2,其发育有各种成因的节理,削弱了坡体稳定性。值得指出的是,黄土内部存在多层古土壤,如在Q2离石黄土和Q1午城黄土中含有20余层古土壤,更易造成坡体发生风化、剥落,甚至形成反坡。同时,边坡在挖方卸荷及自重等作用下,破坏了坡体原有的良好结构状态,而雨滴的浸泡和风蚀作用等又增加了坡面的负担,同时,原有表土与植被之间的平衡关系失调,表土抗蚀能力减弱,这些都加剧坡面发生冲刷、剥落的发展,严重时造成坡体发生滑坍、滑坡等灾害[8]。

另外,新开挖路堑边坡土质新鲜生硬,土壤中植物根系和有机质含量少,仅为0.12%左右,含水率不到20%,很少发现土壤微生物活动[9],加之坡面土壤团粒结构差,干燥疏松,抵抗雨滴溅蚀能力弱,易造成土壤侵蚀。同时,由于单级坡比设计较大、土壤渗透性差等原因,边坡土壤对降水截流较小,这一方面易造成水土流失和光、水的再分配,另一方面由于水土流失导致坡面土壤贫瘠,立地条件更差。值得指出的是,边坡的所处方向也影响到边坡坡面植被恢复效果,阳坡接受的热能辐射量较大,土壤昼夜温度变化大,干湿交替较剧烈而频繁,物理风化强烈,水分蒸发快,湿度低。另外,阳坡为迎风坡,降雨几乎垂直作用于坡面,击溅力最大,同时风又加速了雨滴的重力加速度,加速了土壤的侵蚀[10]这些都为顺利实施边坡植被防护增加了难度。

2 厚层基材喷播法护坡机理

厚层基材喷射植被护坡是一种将保护生态环境与工程护坡有机结合起来的护坡方式。通过在边坡坡面喷附一层结构类似于自然土壤且能够储存水分和养分的植物生长所需的基层材料,解决了岩石边坡无法生长植物的难题[2]。护坡机理主要体现在植被的护坡效应和厚层基材的护坡功能上,充分利用了植被对边坡岩土体的力学与水文效应。在力学方面,植物的浅根起到了加筋的作用,使边坡岩土体的强度提高;深根可以起到锚固的作用。此外,植被的重量所产生的坡面负荷也有利于边坡的稳定。在水文方面,植被具有截留降雨、削弱雨水的溅蚀、抑制地表径流、控制土壤流失以及调节土壤湿度等方面的功能。与此同时,该技术还具有传统护坡功能,锚喷网的有机结合不仅有效地保护了边坡体,而且还加强了对边坡体的束箍作用,分担和传递了坡体和喷层的应力,提高了边坡的稳定性。植物纤维的引入更是提高了喷层的抗剪强度,同时也为植物的生长提供了条件。与统浆砌片石护坡相比,厚层基材喷射植被护坡不仅具有改善环境的优势,而且,价格相对也较低;同其它植被护坡方法(液压喷射、框格植被等)相比,厚层基材喷射护坡有更强的适应性,可用于上述植被护坡难以适应的条件,且施工易于实现机械化,能够快速施工,因此,它是一种先进的护坡方法,具有广阔的应用前景。其主要构造由锚杆、网和基材混合物等3部分组成,其中绿化基材是本项技术的核心[2]。其施工顺序为:清理坡面→安装植生带→安装镀锌铁丝网→喷射有机基材→喷播草种→养护管理。

3 厚层基材喷播植草护坡降雨冲刷试验

3.1 试验点概况

选择阎(良)～禹(门口)高速公路K173+78～K174+76,长度约1km黄土路堑高边坡进行厚层基材喷播护坡试验,见图1。该边坡所处地貌单元为黄土残塬,在高度24.0m范围内,出露地层为:上部为晚更新统马兰黄土Q3eol,厚约15.5m,下部为离石黄土Q2eol,厚约16.0m,中间为2.5m厚的古土壤层。边坡设计为台阶型,共分成6级,单级坡高4.0m,平台宽度为3.0m,单级坡比1:0.4,综合坡比1:1。其坡面防护采用的防护措施:1级边坡坡脚设有1.5m高的护面墙;1～3级坡面采用厚层基材结合镀锌铁丝网喷播植草护面,坡面上挂有Φ2mm的镀锌铁丝网,网孔大小为5cm×5cm,铁丝网用Φ6mm的螺纹钢钉固定于坡面上,网上喷射5cm厚的黑色种植基材,植被覆盖率为100%。喷播的植物主要有紫花苜蓿、莎草和黑麦草;4～6级坡面无任何防护措施。每级平台均为人工种植的火炬树,树高0.3～2m,树冠直径0.4～1.0m。

为分析厚层基材喷播植草护坡效果及裸露坡面冲刷情况,选择K173+79处边坡进行现场人工模拟降雨试验。将坡体从上向下分为3个试验小区:Ⅰ区(黄土裸露坡面)、Ⅱ区(古土壤裸露坡面)和Ⅲ区(厚层基材喷播护坡),如图2所示。裸露坡面的冲刷试验选在5级坡面上进行,采用刻槽来安装塑料隔板和集流槽分出试验区域。试验区长2.8m、宽2m。古土壤裸露坡面的冲刷试验选在4级平台下部进行。厚层基材喷播护坡冲刷试验选在3级坡面上进行,其坡体土层为古土壤和黄土组成。

降雨装置采用中科院水土保持研究所的仰喷式模拟降雨机。降雨喷头的高度可根据实际情况自由调节,喷头的最大有效距离为3m,在这范围内水滴在无风条件下可均匀覆盖试验区,与天然降雨的相似性能达到85%。雨强采用简易雨量器测定。试验区范围采用1.5mm厚的塑料板作为边界,下方连接一个由铝皮制成的3m宽的集流槽。用小塑料桶和量筒采测水样。降雨强度采用当地百年一遇的高强度暴雨,即51mm/h。

3.2 试验过程及结果分析

在模拟降雨历时内,坡面3个分区表现出不同的变形特点:

(1)Ⅰ区(黄土裸露坡面)坡面冲刷可分为3个阶段:溅蚀、浸润阶段,面蚀阶段,沟蚀阶段。其中溅蚀、浸润阶段坡面表现为在降雨初期,雨滴挟带较大的动能,直接击打到干燥的坡面上,一部分就被土体吸收,一部分就四处飞溅;面蚀阶段表现为,当坡面结皮后,坡面入渗水量大为减少,此时落到坡面降雨即转化为微小的超渗径流,当雨滴继续打击坡面水流,增加了薄层水流的紊动性,紊动水流可增强其自身的冲蚀和挟带泥沙的能力;沟蚀阶段表现为降雨20min后,即开始出现超渗径流,边坡平台开始积水,22min之后,积水沿着坡面向下径流,揭开了沟蚀阶段的序幕。但降雨对其坡面的溅蚀和面蚀作用微乎其微,其侵蚀破坏主要是由于坡面上方流入的径流冲刷造成的。因此,在平台设置反坡或构筑排水沟对坡面防止降雨冲刷意义重大。同时,边坡土体前期含水量是坡面抗侵蚀能力的一个关键因素。对比两天的径流含泥量曲线可知(图3和图4),第2d的冲刷量比第1d大。究其原因,第Id的降雨让一部分土体含水量增大,越靠近表面越趋于饱和,而发生不同程度的鼓胀,经一夜蒸发,土体体积必然收缩,造成土颗粒间联结力减小,抗侵蚀能力下降,所以第2d的降雨对坡面的破坏程度比第1d严重。这即可说明,连阴雨或延后型的暴雨对坡面的侵蚀破坏影响巨大。同时,由图5和图6可以看出,降雨过程中随着时间延长,径流量变化过程向高稳定阶段发展,含泥量也在增加,当泥沙量出现高峰值后,其数值随时间延长而减小,含泥量表现出“缓涨陡落”的特点,而径流量则呈现“缓涨缓落”的趋势。即使在数值上略有浮动,但趋势不变。

(2)Ⅱ区(古土壤裸露坡面)试验发现,模拟雨强仅采用18mm/h,在上方来水时,侵蚀更强烈,剥离的土颗粒很大(约为1mm),形成大面积的“流沙”景观。5min就出现超渗径流,历时2.5h,径流量为40.2ml/s,最大冲刷深度为16cm。同时发现,古土壤破坏也是从节理裂隙发育的部位开始,但与黄土破坏的差异表现在黄土以颗粒的形式脱离坡体,翻滚而下。而古土壤是以整块土体(直径7～25mm)被超渗径流“浮托”着,缓慢地顺坡面滑移,逐渐地分离崩解。其侵蚀的速度比黄土快,冲刷的沙量也大。这即是遭受降雨冲蚀的黄土路堑边坡坡面常常呈现一条或多条的古土壤剥落带。

(3)Ⅲ区(厚层基材喷播护坡)试验发现,因植被茎叶对雨滴地弹射、截留等作用,以及植被根系和坡面喷射的营养基材对坡面的保护,雨水对其侵蚀几乎没有表现出来。径流只是在6个多小时才冲出一些喷射基材,含沙量仅为54.9 g/1。以后坡面流出的水流含沙量仅为0.5g/ml。区域内古土壤部位亦保持完好。

通过上述试验分析可以看出,裸露边坡坡面在雨季很容易遭到侵蚀而导致坡体的变形破坏。采用厚层基材喷播植草防护黄土路堑高边坡坡面,尤其是易被冲蚀的古土壤坡面,是可行的,效果良好(见表1)。

4 结论

(1)喷射厚层基材喷播植草护坡技术解决了岩石边坡无法生长植物的难题,同时也是黄土地区公路路堑高陡边坡坡面防护的有效防护措施,且施工快捷、方便,与其它绿化方法(如穴播、液压喷播等)相比,优势明显。

(2)试验结果表明,相对于雨滴对边坡的溅蚀和面蚀,坡顶和坡面平台来水的危害更为严重,它是造成坡面破坏乃至整个边坡破坏最主要的因素。因此,坡顶、平台布设截、排水工程措施尤为必要;土体的前期含水量是坡体抗侵蚀能力的一个关键因素,连阴雨或延后型的暴雨对坡面的侵蚀破坏最为严重;相对黄土,粘粒含量较多的古土壤更易因降雨而破坏,而且破坏方式也不一样。厚层基材喷播植草有效地防止了边坡降雨冲刷,尤其是有效地防止古土壤的剥落。因此,在黄土地区公路边坡防护设计时,可以结合实际情况予以选用。

摘要：针对黄土路堑高边坡坡体结构与坡面变形特点，提出了采用厚层基材喷播植草法对公路黄土路堑高边坡进行防护。并简要分析了厚层基材喷播植草护坡作用机理。通过现场人工模拟降雨，分析了厚层基材喷播植草护坡效果以及降雨对裸露黄土路堑边坡的侵蚀机制。试验表明，厚层基材喷播植草防护效果良好；在暴雨条件下，古土壤的破坏方式不同于黄土，且更易于侵蚀。

关键词：公路,黄土,路堑边坡,冲刷试验

参考文献

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