黃榮偉
(望城縣林業(yè)局, 湖南 望城 410200)
湖南省汝城至郴州高速公路邊坡防護(hù)與綠化技術(shù)
黃榮偉
(望城縣林業(yè)局, 湖南 望城 410200)
防止水土流失和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境是高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)綠化的主要目的。本文針對(duì)湖南省汝城至郴州高速公路邊坡的現(xiàn)狀,介紹了主要的邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)—客土噴播,以實(shí)現(xiàn)湖南省汝城至郴州高速公路邊坡防護(hù)與綠化。
高速公路;邊坡防護(hù)與綠化;客土噴播;綠化施工
隨著我國(guó)公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高等級(jí)公路邊坡綜合防護(hù)系統(tǒng)研究日漸引起公路部門的重視[1]。公路建設(shè)已越來(lái)越重視環(huán)境的保護(hù),對(duì)公路的邊坡防護(hù)方法已由工程防護(hù)轉(zhuǎn)向植物防護(hù)[2]。公路邊坡植生防護(hù)技術(shù),就是利用植被對(duì)邊坡的覆蓋作植物根系對(duì)邊坡的加固作用,保護(hù)路基邊坡免受大氣降水與地表徑流的沖刷,保持水土,綠化美化環(huán)境,同時(shí)降低噪音、眩光、振動(dòng)和吸塵。利用綠化工程達(dá)到邊坡穩(wěn)定,已形成了比較成熟的理論和施工方法。
汝城至郴州高速公路是廈門至成都高速公路湖南境內(nèi)的重要路段之一,是湖南省未來(lái)“五縱七橫”高速公路網(wǎng)主骨架的組成部分。公路位于湖南省東南部,東西走向,東接江西省贛州市,南臨廣東省韶關(guān)市,行政區(qū)劃屬湖南省郴州市轄汝城縣、宜章縣以及郴州市區(qū)的蘇仙區(qū)。沿線主要經(jīng)過(guò)熱水鎮(zhèn)、益將鄉(xiāng)、汝城縣城城郊、外沙鄉(xiāng)、嶺秀鄉(xiāng)、文明鄉(xiāng)、里田鄉(xiāng)、平和鄉(xiāng)、郴州市蘇仙區(qū)水龍村東。全長(zhǎng)112.806km。汝郴公路占用土地766.58hm2,分別為林地556.09hm2,占72.54%;水田128.27hm2,占16.73%;旱地42.18hm2,占5.5%;荒地2.74hm2,占0.35%;建設(shè)用地25.45hm2,占3.32%;園地10.51hm2,占1.37%;水塘1.34hm2,占0.19%。拆遷建筑物數(shù)量31648m2。
本研究所作的試驗(yàn)邊坡土質(zhì)堅(jiān)硬、土壤貧瘠,表層土有少許的風(fēng)化土,試驗(yàn)邊坡樁號(hào)為AK1+010~AK1+130右,坡面級(jí)數(shù)總共有四級(jí),一級(jí)方案未定、二級(jí)為方格梁、三、四級(jí)為土質(zhì)邊坡。二級(jí)坡下底110m、上底100m、高15m,三級(jí)坡下底104m、上底81m、高14m,四級(jí)坡下底70m、上底58m、高8m。二級(jí)邊坡面積1575m2,三級(jí)邊坡面積1337m2,四級(jí)邊坡面積512m2。
對(duì)本施工地段通過(guò)客土噴播、綠化施工進(jìn)行邊坡防護(hù)和綠化。該防護(hù)綠化工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)是做好邊坡生態(tài)防護(hù)工程。
2.1客土噴播
客土噴播技術(shù)主要依靠基材、錨桿(或錨釘)、復(fù)合材料網(wǎng)與植被的共同作用對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn):植被的覆蓋可使地表土壤免受雨水的直接沖擊,并緩沖雨水的流速,阻止水流形成;在表土層形成盤根錯(cuò)節(jié)的根系,有效抑制暴雨徑流對(duì)邊坡的侵蝕,增加土體的抗剪強(qiáng)度,減少空隙水壓力和土體自重力,從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力,能夠達(dá)到長(zhǎng)期有效防護(hù)公路邊坡的目的[3]。噴播技術(shù)作為一種較先進(jìn)的綠化手段,近年來(lái)在我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)、鐵路建設(shè)、大型水土保持工程中得到了廣泛的應(yīng)用[4-6]。
本段邊坡防護(hù)客土噴播采用厚層基材噴播施工工藝,它使用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的混凝土噴射機(jī)將攪拌均勻的厚層基材混合物,按設(shè)計(jì)厚度噴射到土質(zhì)或巖石坡面上,通過(guò)植被根系的力學(xué)加固和地上生物量的水文效應(yīng),達(dá)到護(hù)坡和改善生態(tài)環(huán)境的目的。是集巖土工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)和環(huán)境生態(tài)等學(xué)科為一體的綜合環(huán)保技術(shù)。
2.1.1 施工準(zhǔn)備
(1) 網(wǎng):依據(jù)邊坡類型選用高強(qiáng)土工網(wǎng)(網(wǎng)孔50μm×50μm)或14號(hào)鍍鋅鐵絲網(wǎng)(網(wǎng)孔50μm×50μm,鐵絲直徑2mm)。
(2)厚層基材: 由綠化基材、種植土、纖維和植被種子按照一定比例混合而成,其中綠化基材是本項(xiàng)技術(shù)的核心。
綠化基材由有機(jī)質(zhì)、肥料、保水劑、穩(wěn)定劑、團(tuán)粒劑、pH值調(diào)節(jié)劑、消毒劑等按一定比例混合而成。其中,有機(jī)質(zhì)(生態(tài)肥、鋸末、秸稈、糠殼)可改善噴射基材混合物的結(jié)構(gòu),提供給植物生長(zhǎng)的有機(jī)肥料,還有保水保濕功能;肥料除有機(jī)肥料外,還添加有菌肥、速效肥、長(zhǎng)效緩釋肥,供給植物生長(zhǎng)的各種養(yǎng)分;保水劑用來(lái)儲(chǔ)存并緩慢釋放植物生長(zhǎng)所需的大量水分;穩(wěn)定劑的作用是使噴射到坡面的基材混合物具有一定的強(qiáng)度及抗腐蝕性;團(tuán)粒劑的使用以利用基材混合物的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步形成;pH值調(diào)節(jié)劑用來(lái)調(diào)節(jié)基材的pH值,使其呈中性偏弱酸性;消毒劑用來(lái)殺除基材中所含的有害細(xì)菌。
種植土選用工程地的地表種植土,粉碎風(fēng)干過(guò)12mm篩后備用。
纖維用秸稈、樹枝粉碎成15mm左右的細(xì)段備用。
(3)邊坡。進(jìn)行綠化防護(hù)施工前的邊坡,必須要求達(dá)到設(shè)計(jì)的坡率和平整度,符合有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,且深層穩(wěn)定,沒(méi)有明顯的滑動(dòng)面和安全隱患。對(duì)存在開(kāi)挖坡率不夠、坡面有大的凹凸等施工缺陷進(jìn)行修復(fù)處理,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其中邊坡上部的截水溝和分級(jí)平臺(tái)上的排水溝對(duì)于邊坡綠化至關(guān)重要,必須按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格施工。為了達(dá)到一定的景觀效果,坡頂和可視斷面應(yīng)一并修整,保持整個(gè)邊坡線條明暢。
(4)取土備料。厚層基材噴播施工需要大量的種植土。施工前備好足夠符合質(zhì)量要求的土壤并做好防雨準(zhǔn)備,保證雨后有土可用。
2.1.2 施工工藝
(1)清理平整邊坡:清除坡面淤積物、浮石,打掉突出的巖石,使坡面盡可能平整,以利于厚層基材和巖石的完全結(jié)合。
(2)鋪設(shè)土工網(wǎng):將網(wǎng)片自上而下鋪滿整個(gè)坡面,首先在坡頂固定好后再向下鋪設(shè),縱向拉緊,搭接寬度≥10cm,再用錨桿和錨釘固定。最上部的錨桿要用風(fēng)鉆打在堅(jiān)實(shí)的巖石上,角度與坡面垂直,孔徑與深度都要符合設(shè)計(jì)要求,注漿加固。錨釘用電鉆打孔后釘入。
(3)攪拌基材:基材按照種植土:纖維:綠化基材=2∶2∶1(體積比)用攪拌機(jī)混合。在面層噴射層拌料時(shí)加入混合植物種子。種植用量保證草本覆蓋率在85%以上,喬灌木≥2株/m2。
(4)噴射厚層基材:要求噴槍口距離巖面1m左右,加水量應(yīng)保持厚層基材不離不散。分基層和面層二次噴射,在基層噴射過(guò)程中應(yīng)注意二次找平。
(5)覆蓋無(wú)紡布。在面層噴射層完成后,覆蓋28g/m2無(wú)紡布進(jìn)行保墑,營(yíng)造種子快速發(fā)芽環(huán)境。
(6)噴水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)初期應(yīng)當(dāng)保持厚層基材呈濕潤(rùn)狀態(tài)。噴水設(shè)備采用自動(dòng)噴灌系統(tǒng)噴灑,杜絕高壓水頭直接噴灌。一般養(yǎng)護(hù)期為植物覆蓋地面為限。
2.2綠化施工
2.2.1 喬木、花、灌木栽植施工方案 綠化施工工序:清理場(chǎng)地→定點(diǎn)放線→挖穴→選苗、起苗、運(yùn)輸→苗木修剪、苗木栽植→苗木澆水養(yǎng)護(hù)。
(1) 清理場(chǎng)地。種植植物時(shí),先將場(chǎng)地平整,如遇到有些栽植地段的土壤不適合這些植物生長(zhǎng)的如堅(jiān)土、重粘土,砂礫土及被有毒的工業(yè)廢水污染的土壤等或在清除建筑垃圾后仍然板結(jié),土質(zhì)不良的,全部或部分換入肥沃的土壤。按豎向設(shè)計(jì)的標(biāo)高,整理場(chǎng)地,按設(shè)計(jì)要求3%的坡度進(jìn)行排水。另外,選用的樹木如果不能在現(xiàn)有的土壤中生長(zhǎng),則采取更換客土的方法,以保證樹木的良好生長(zhǎng)。
(2) 定點(diǎn)放線。施工人員接到設(shè)計(jì)圖紙后,先到現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)圖紙,確定地形、地物和障礙情況,確定圖紙所提供的定點(diǎn)放線的依據(jù)和方法。根據(jù)圖紙上的種植設(shè)計(jì),按比例放樣于地面,確定各樹木的種植點(diǎn)。
行道樹的定點(diǎn):一般以路牙或建筑物為定點(diǎn)放線的依據(jù),用皮尺、鋼尺、測(cè)繩按設(shè)計(jì)的株距、每隔十株在兩樹中間釘一木樁,做為每株樹木栽植的依據(jù),也便于觀察對(duì)齊。每株樹位置可用鎬刨一小坑,放入白灰,用腳踏實(shí)表示刨坑的位置。定點(diǎn)放線如遇有電桿、管道、涵洞、變壓器等物,應(yīng)錯(cuò)開(kāi)位置按規(guī)定離障礙物有適當(dāng)距離再定點(diǎn)放線。定點(diǎn)后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)點(diǎn)。
綠地的定點(diǎn):采用經(jīng)緯儀或皮尺定點(diǎn),首先確定綠化邊界、道路、建筑物的位置,然后根據(jù)標(biāo)明的位置就近定樹木的位置。
對(duì)孤立樹,裝飾性的樹群采用經(jīng)緯儀或皮尺定點(diǎn),用木樁標(biāo)出每株樹的位置。木樁上標(biāo)明應(yīng)栽植的樹種和坑的規(guī)格。自然叢植的樹木及圖案控制點(diǎn),則采用經(jīng)緯儀根據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)準(zhǔn)確放樣。用白灰線定出范圍,在所定范圍的明顯處釘一木樁,標(biāo)明樹種、栽植數(shù)量和坑徑,每株位置用銑鎬挖一坑或撒上白灰點(diǎn)做為刨坑的中心位置。
(3) 挖穴。栽植穴位置確定后,可根據(jù)樹種根系特點(diǎn)(或土球大小),土壤情況來(lái)決定挖穴的規(guī)格,要求比土球大,加寬放大40cm左右,加深20cm左右。穴挖的好壞對(duì)栽植質(zhì)量和以后的生長(zhǎng)發(fā)育有很大的影響,因此對(duì)挖穴規(guī)格必須嚴(yán)格要求。喬木一般挖120cm×120cm×100cm,灌木單株一般挖70cm×70cm×60cm,成片種植的小灌木一般挖籬溝30cm深,具體規(guī)定見(jiàn)表1、表2、表3。苗木規(guī)格和土球大小有變化,栽植穴相應(yīng)調(diào)整,遇反季節(jié)栽植,栽植穴還應(yīng)適當(dāng)加大。挖坑時(shí)以規(guī)定的坑徑畫圓向下挖掘,把表土和底土按統(tǒng)一規(guī)定分別放置(挖行道樹穴時(shí),土不要堆在行距中,以免影響對(duì)齊),并不斷修直坑壁達(dá)到規(guī)定深度,使穴保持上口沿與底邊垂直,大小一致,切忌挖成上大下小的錐形或鍋底形,否則栽植踩實(shí)時(shí)會(huì)使根系劈裂、拳曲或上翹,造成根系不舒展而影響樹木生長(zhǎng),在穴內(nèi)需施一定的基肥,以便樹木更好更快的生長(zhǎng)。
表1 喬木類種植穴規(guī)格(cm)編號(hào)土球直徑種植穴深度種植穴直徑160~80 80~100100~120280~100100~120120~140
表2 花、灌木類種植穴規(guī)格(cm)編號(hào)冠徑種植穴深度種植穴直徑1100~12060~7070~80
表3 花、籬種植穴規(guī)格(cm)編號(hào)高度種植穴深度種植穴直徑120~253035
如遇堅(jiān)實(shí)之土和建筑垃圾土應(yīng)再加大穴徑,再挖松穴底,土質(zhì)不好的應(yīng)過(guò)篩或全部換土。土質(zhì)不好但無(wú)需換土的情況下,應(yīng)將樹穴適當(dāng)放大30~40cm,并適當(dāng)增加基肥量。如果有積水、滲水的地方則挖盲溝排水,滲水較大的,還應(yīng)使盲溝互通。
(4) 起挖苗木。喬木以干為圓心,按胸徑的4~6倍為半徑畫圓,灌木按株高的1/3為半徑定根幅畫圓,于圓外繞樹起苗,鏟去表面浮土,去浮土以不傷樹根為準(zhǔn),掘在所劃圈外垂直挖下至一定深度,隨挖隨修土球,切斷側(cè)根。然后于一側(cè)向內(nèi)深挖,適當(dāng)按搖樹干,探找深層粗根的方位,并將其切斷。所有根系切口必須平滑,不得劈裂和拉斷。將苗所帶土球在穴內(nèi)用草繩捆綁好,抱出穴外。凡土球在50cm以上的,決不能用草包,必須用草繩捆綁,以便檢查土球質(zhì)量,避免假包裝所引起的在栽植時(shí)散土球。
(5) 運(yùn)苗和施工地假植。喬木苗裝車時(shí)根系向前、樹梢向后,順序安放。做到上不超高下不拖地,樹梢與車接觸處墊草袋,以防止磨損苗木。不足2m高的灌木可立放。樹苗有專人跟車押運(yùn),注意苫布是否被風(fēng)吹開(kāi)。短途運(yùn)苗中途不要停留;長(zhǎng)途運(yùn)苗休息時(shí)停留在陰涼處。運(yùn)苗時(shí)遇季節(jié)氣溫較高時(shí),應(yīng)在下午17∶00左右裝車,苗木運(yùn)到并馬上卸車。卸車時(shí)要求輕拿輕放,較大土球的苗木可用長(zhǎng)而厚的木板斜搭于車箱,將土球移到板上,順勢(shì)慢滑卸下,不能滾卸以免散球。
苗木運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后,要馬上栽種,未能及時(shí)栽種或未栽完的,應(yīng)視離栽種時(shí)間長(zhǎng)短分別采取“假植”措施。對(duì)裸根苗臨時(shí)放置可用草袋蓋好。干旱多風(fēng)地區(qū)在栽植地附近挖淺溝,將苗呈稍斜放置,挖土埋根,依次一排排假植好。
(6) 栽植前修剪。無(wú)論出圃時(shí)對(duì)苗木是否進(jìn)行過(guò)修剪,栽植時(shí)都必須修剪,目的是為了提高成活率和對(duì)樹形的培養(yǎng),因?yàn)槊缒窘?jīng)過(guò)運(yùn)輸多少都有損傷。對(duì)已劈裂、嚴(yán)重磨損和生長(zhǎng)不正常的偏根及過(guò)長(zhǎng)根進(jìn)行修剪。根系的好壞不僅直接影響成活,而且也影響將來(lái)的樹形和同齡苗日后的大小是否一致,尤其影響行道樹大小的整齊程度。苗木起挖、運(yùn)輸會(huì)受到損傷,因此成活是首要的,所以在整體上應(yīng)適當(dāng)重剪。具體應(yīng)根據(jù)情況,對(duì)不同部分進(jìn)行輕重結(jié)合修剪,才能達(dá)到好的效果。
對(duì)于必須保留中干的樹種,采用削枝干的修剪方法;對(duì)領(lǐng)導(dǎo)枝截于飽滿芽處,可適當(dāng)長(zhǎng)留,要控制競(jìng)爭(zhēng)枝;對(duì)主枝適當(dāng)重截飽滿芽處(約剪短1/3~1/2);對(duì)其它側(cè)枝可重剪或刪除;為減少水份的蒸發(fā),還需將其進(jìn)行疏葉處理(約去除1/2~2/3的葉片)。這樣修剪的樹苗主要是:大葉樟、銀杏、荷花玉蘭。對(duì)于無(wú)中干的樹種,按上述類似辦法,以保持?jǐn)?shù)個(gè)主枝優(yōu)勢(shì)為主,適當(dāng)保留二級(jí)枝,重截或疏去小枝。這樣修剪的樹苗主要是:楓香。對(duì)于灌木類修剪可較重些,做到中高外低,內(nèi)疏密。另外對(duì)于苗木中有折斷枝、枯枝,有病蟲枝的枝條都必須剪掉。修剪時(shí)不得無(wú)次序不加思索地亂剪,除類似綠籬這類修剪是先由外部修剪成大體輪廓外,均按照“由基到梢、由內(nèi)到外”的順序來(lái)剪。
(7) 種植。種植樹木,根據(jù)不同的樹木種類來(lái)決定其種植時(shí)間。其中喬木以冬季和春初為宜,花灌木以春秋兩季種植為宜。種植時(shí)以陰天無(wú)風(fēng)最佳,晴天宜上午11∶00前或下午15∶00以后進(jìn)行為好。如在高溫天種植,則需在夜間施工,并搭蔭棚給苗木遮蔭,在中午時(shí)間采取噴霧措施進(jìn)行降溫處理。先檢查樹穴,土有塌落的坑穴應(yīng)適當(dāng)清理。
(8) 養(yǎng)護(hù)管理。包括樹木栽后灌水、封堰及整形修剪、施肥等。
2.2.2 草坪的施工方案
(1) 平整場(chǎng)地。將場(chǎng)地先進(jìn)行翻松30cm以上,并施入基肥。使場(chǎng)地平整,但坡度不小于2%,砂質(zhì)土排水不小于1%,將成團(tuán)的土塊搗碎,使土壤顆粒度較小,并清除石塊等雜物。
(2) 鋪植草皮。先將需植草坪的地方用水澆濕,再按規(guī)定將草皮植入指定的地方。鋪植時(shí)要求按一定的順序來(lái)鋪植,使之整齊美觀。鋪好后用適重的木棍再將草皮壓緊,使草皮根部與土壤緊密接觸,提高其成活率。壓好后再澆透水。
(3) 栽后管理。草坪栽好后要定期澆水,防止人畜的破壞,對(duì)破壞死亡的地方要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),并注意施肥的管理(用尿素溶劑進(jìn)行噴霧葉面施肥)。
對(duì)湖南省汝城至郴州高速公路邊坡進(jìn)行防護(hù)與綠化技術(shù)實(shí)施,獲得了比較良好的效果。現(xiàn)在邊坡坡面植物的生長(zhǎng)情況可觀,種子發(fā)芽率達(dá)到60%~70%,有的甚至達(dá)到了90%,通過(guò)客土噴播和綠化施工方法對(duì)高速公路邊坡防護(hù)與綠化具有一定推廣性。
[1] 豐培潔.公路邊坡防護(hù)與綠化對(duì)策[J].水土保持研究,2005,12(1):199-201.
[2]陳建平.高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)措施淺析[J].黑龍江科技信息,2008(22):199.
[3]謝鋼,李克儉. 客土噴播技術(shù)在高速公路邊坡防護(hù)中的運(yùn)用[J].公路與汽運(yùn),2005(3):80-82.
[4]周利民.液壓噴播植草在水利建設(shè)工程護(hù)坡中的應(yīng)用研究[J].草業(yè)科學(xué),2003,20(7):83-85.
[5]徐國(guó)鋼,賴慶旺.中國(guó)西南部道路邊坡生態(tài)治理實(shí)踐[J].草業(yè)科學(xué),2002,19(1):66-69.
[6]賴世桂,漳龍.高速公路九砂溪石質(zhì)邊坡的生態(tài)治理[J].草業(yè)科學(xué),2002,19(7):58-60.
2011 — 02 — 25
2011 — 03 — 09
S 713.8
B
1003 — 5710(2011)02 — 0047 — 04
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2011. 02. 014
(責(zé)任編輯:張 珉)