高陡巖質(zhì)邊坡噴混植生技術(shù)研究

許 超

中鐵十七局第一工程有限公司

正文：

一、研究的背景與意義

⑴研究的背景

該礦坑山體所屬地貌單元為丘陵及丘間谷地，為人工采石場，坡體地形陡峭。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪，采石場巖體主要由花崗巖及閃長巖組成，節(jié)理裂隙整體發(fā)育，局部存在不利結(jié)構(gòu)面，巖體自穩(wěn)定性較差，易形成崩塌、錯落等現(xiàn)象。噴混植生前，需清理坡面危石，再進行加固防護；以及坡體陡峭，應考慮如何使得噴混基材與巖面連接緊密，防止雨水沖刷。

礦區(qū)范圍內(nèi)地表水系不發(fā)達，在山體坡腳處，由于采石留下的采坑，可積天然降水；地下水類型主要為花崗巖基巖裂隙水，隨季節(jié)變化大，礦山礦體開采采坑底板標高以上未見地下水露出。礦區(qū)透水性、富水性較弱，差異變化大，主要接受大氣降水補給。因此，在噴混植生中，如何確保噴混植生基材能夠吸收足夠多的天然降水，以供植物種子發(fā)育、生長；以及在噴混后，如何養(yǎng)護，能夠讓基材的中的草子發(fā)芽，穩(wěn)定生長。

⑵研究的意義

近些年來，噴混植生技術(shù)作為近些年的邊坡加固綠化技術(shù)，被廣泛的應用，特別是在高陡巖質(zhì)邊坡的防護工程中。它是依靠植物在基材上生長發(fā)育，植物與山體形成一個統(tǒng)一的整體，形成的護坡體系，從而達到加固與綠化山體的作用，取代了傳統(tǒng)的邊坡錨固、片石防護等技術(shù)。傳統(tǒng)的邊坡加固技術(shù)只是將山體加固，但是噴混植生技術(shù)是在人工加固的基礎(chǔ)上，利于了植物自然生長所起到的加固作用，還改善了環(huán)境。

二、施工工藝的原理及方法

噴混植生技術(shù)的施工流程有10個步驟，以下將一一闡述：第一步，是將坡面的危石處理平整；第二步，是掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)片；第三步，是錨桿鉆孔；第四步，是注漿，然后固定錨桿；第五步，是錨桿固定網(wǎng)片；第六步，是設(shè)置排水孔；第七步，是根據(jù)既定比例混合攪拌基材；第八步，是噴射混合基材；第九步，是鋪設(shè)無紡布；第十步，是噴水養(yǎng)護。

⑴危石清理：其主要的任務是清理坡面的不穩(wěn)定石塊，將凹凸不平的地方大致整平，能夠讓種植基材分布均勻，對于坡面不好清理且穩(wěn)定性稍差的石塊進行預應力錨索或錨桿注漿加固，使其穩(wěn)定。

⑵錨桿、掛網(wǎng)：在坡面鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)，有兩個目的：一，對高陡巖石邊坡的加固；二，使得種植基材與巖石表面的石塊形成一個統(tǒng)一的整體。

⑶基材噴播：各種種植基材按照一定的比例混合后，通過空氣壓縮機，使得種植基材在大氣壓的作用下，能夠均勻的噴灑在巖石表面，除此之外，為了使得基材保持濕潤，需要使用其他專用設(shè)備在基材噴灑口加水?；氖呛罄m(xù)植物生長的關(guān)鍵，所以在噴播過程中，應該隨時檢查其厚度。

⑷噴播植物種子：采用液壓技術(shù)完成坡面噴播草灌種子，草灌種子配方為：狼牙根、波斯菊、車桑子、雙莢槐、銀合歡、木豆等，噴播灌木種子密度為25-30g/m2，噴播后及時用無紡布對坡面進行覆蓋，并經(jīng)常澆水，以保持土壤濕潤，待灌木出苗后揭開無紡布。

三、施工工藝的難點及解決措施

1 種植基材

植物種植基材的原料主要有種植土、有機質(zhì)、肥料、保水劑、土壤防蝕劑、改良劑、粘合劑、混合草灌種子、團粒劑、穩(wěn)定劑、pH緩解劑和水等。植物基材是提供植物生長的基質(zhì)，并與植物共同作用，封閉坡面，防治坡面被侵蝕。

（1）種植土：對于種植土的選擇，可以遵循以下幾點，首先，可以就近選擇粘土、黃土或者沙土，但這些土壤往往有一個缺點，就是土壤肥力不足，因此，為了緩解土壤的缺點，需要采用其他肥沃的土壤，與就近采集的土壤按照1:1的比例加以混合。其次，選擇的土壤要保證干凈，沒有其他雜質(zhì)，土壤應當較為干燥，并且篩去粗大的顆粒，防止噴播的時候堵塞。

（2）有機質(zhì)：有機質(zhì)的作用主要有兩點，一是使得土壤肥沃，二是增加土壤的透氣性，比較常用的有鋸木屑、谷殼和腐葉土等。還有一種東北泥碳性能比較好，它具有吸收水量高，通氣好，且質(zhì)量輕，可蓄水保水，防止土壤板結(jié)，使土壤保持肥力等優(yōu)點，所以在巖質(zhì)噴混植生有機質(zhì)的選擇中，東北泥炭是很好的選擇。

（3）肥料：肥料的選擇一般有兩種：一種是有機肥，主要有家畜糞等，但是要經(jīng)過發(fā)酵才能使用，防止在植物的生長過程中產(chǎn)生病害。第二種就是化學肥料，一般情況采用復合肥。

（4）保水劑：在噴混植生技術(shù)中，植物良好的生長發(fā)育，必須依靠水分，所以，保水劑是很關(guān)鍵的原料。它是沒有有害物質(zhì)的高分子化合物，吸水狀態(tài)下體積可增加成百上千倍，切不易被其他的物理方法排出，但是植物的根系可以有效的吸收。這就體現(xiàn)了保水劑在高陡巖石邊坡噴混植生技術(shù)中的關(guān)鍵作用。噴混植生在巖石表面的厚度應控制在10cm左右，比一般的土層厚度薄[1]。

根據(jù)實踐經(jīng)驗，巖石表面的保水劑一般選擇吸水倍率較低，但是要有良好的重復吸水性能。

（5）粘合劑：在高陡巖石邊坡中，噴混植生技術(shù)必須考慮的一個問題就是防止風雨對種植基材的沖刷，侵蝕，所以，粘合劑是高陡巖質(zhì)邊坡噴混植生不可少的基材原料。常用的粘合劑有普通硅酸鹽水泥。

普通硅酸鹽水泥呈堿性，加入到種植土中，無疑改變了土壤的酸堿度和物理機能，對植物的生長有嚴重的影響，所以水泥的用量必須合理，既能保證基材結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，還不能較大的改變土壤的理化性質(zhì)、肥力及微生物環(huán)境。在加入普通硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上，還應該加入pH緩沖劑，使得呈堿性的基材變?yōu)橹行?，適合植物的生長[2]。另外，植物的自然生長也會調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，使其有一定的降幅。種植基材配比如下表所示。

2 植生基材層應該滿足下列條件：

（1）與坡面連接緊密并且自身穩(wěn)定，不易被雨水沖刷。

（2）適合植物生長發(fā)育，因此植生基材中必須有粘結(jié)劑、肥料、種植土、保水劑。

（3）基材的配比是噴混植生的關(guān)鍵，良好的基材配比既有一定的強度來保護坡面的穩(wěn)定，還能防止雨水的對坡面基材的沖刷，還要有一定的空隙和肥力來保證植物的生長。還應考慮基材混合物的厚度同邊坡類型、年平均降水量、邊坡坡度有關(guān)。一般為5～10cm[3]。種植基材配比如下表所示。

3 草種的配置及分層噴播技術(shù)

在草種的配置中，應該考慮建立植物生長的穩(wěn)定體系。在高陡巖質(zhì)邊坡中，由于只有10cm左右的種植基材，草系植物根系淺，且只分布與噴混植生基材層，對邊坡的惡劣環(huán)境難以適應，生物群落單一、不穩(wěn)定，在幾年之后就會出現(xiàn)退化現(xiàn)象[4]。所以在草本群落中加入灌木，灌木根系較深，能夠形成穩(wěn)定的植物循環(huán)生態(tài)體系，解決了單一的植物生態(tài)群落，且灌木根系發(fā)達，能在很大程度上限制由于山體不穩(wěn)定、暴雨等因素引起的山體滑坡和垮塌。

種植基材配比表

4 養(yǎng)護

所選植物雖然適應性強,但仍然是“三分種,七分養(yǎng)”，因此應特別重視養(yǎng)護[5]。根據(jù)植物生長情況，進行補植、澆水、施肥、除蟲、直至植被生長穩(wěn)定。噴播后應及時掛無紡布，每天澆水來保證土壤的濕度，待草子發(fā)芽長出后取掉無紡布，養(yǎng)護期間應及時觀察種植土的水肥情況，水分主要看根系土壤的濕潤程度。

總結(jié)

噴混植生技術(shù)是近些年快速發(fā)展起來的一種邊坡加固綠化技術(shù)，它的好處是顯而易見的，秉承了習近平總書記“綠水青山，就是金山銀山”的思想。使人們生活在更加綠色健康的環(huán)境之中。它改變了傳統(tǒng)的山坡加固方法，既起到了加固山體的作用，又改善了人類生活的惡劣環(huán)境。