■張明霞 ■福建省融旗建設(shè)工程有限公司,福建 福州 350004
邊坡綠化是市政道路施工的關(guān)鍵內(nèi)容,良好的邊坡綠化能夠改善市政道路兩側(cè)的生態(tài)環(huán)境,穩(wěn)定邊坡并防止發(fā)生各類地質(zhì)災(zāi)害。但是,市政道路邊坡綠化也面臨諸多問題,如植物種類的選擇,施工工藝與程序,綠化與邊坡坡度的關(guān)系。加強市政道路邊坡綠化施工工藝研究具有重要的現(xiàn)實意義。
市政道路邊坡綠化理論涉及兩個方面,即植物根系力學(xué)原理和植物根莖葉水文原理。
所謂根系力學(xué)原理是指植物的根系能夠深入土壤,根系與根系之間,根系與土壤之間,形成錯綜復(fù)雜的聯(lián)系,以此增強土壤邊坡的穩(wěn)定性。研究表明,草本類、灌木類、木本類植物的根系較為發(fā)達,其根系深度分布情況如下:
表1 不同類型植物根系的深度
但是,植物根系對土壤的錨固作用是有限的。通常可在土壤中設(shè)置部分網(wǎng)狀鋼架或鐵絲,給予植物根系充分的錨固空間,以增強其對土壤的固定能力。
所謂莖葉水文原理是指邊坡植物莖葉對雨水沖刷的阻礙作用,進而減少水土流失,增強土壤的穩(wěn)定性。一是植物莖葉對降雨的截留作用。當(dāng)邊坡被植物覆蓋時間,網(wǎng)絡(luò)交錯的植物莖稈使雨水無法直接落到土壤上,植物葉片表面的粗糙度和葉脈的分割,能夠減緩雨水的沖刷速度,并減小雨滴的體積。雨滴的質(zhì)量、體積、流速等經(jīng)植物枝葉阻擋后,產(chǎn)生不同程度的降低,,這也就降低了雨水對護坡土壤的沖刷作用。二是抑制地表徑流。植物茂盛的莖稈將地表徑流分割成若干支流,減少了徑流對土壤的沖刷。三是植物的蒸騰作用,將地表徑流通過根系吸收后蒸騰,使邊坡無法長期處于濕潤狀態(tài)。
該項目為城市市政道路,位于東南沿海城市。道路全長18公里,起止樁號設(shè)定為K1+600至K38+800,道路寬度約26米,雙向四車道,設(shè)計車速為60-80公里/小時。項目所處區(qū)域為亞熱帶季風(fēng)氣候,總體氣候特征四季分明,春季溫度較低,夏季易出現(xiàn)暴雨天氣,梅雨期較長,通常約40天,平均降水量約1400mm,但降水分布不均勻,春季降水量較大,集中了全年60%以上的降水。該項目所處的為山地丘陵地形,相對高差在10-20米,市政道路需穿越平原和山地,平原地區(qū)多水塘和農(nóng)田,山體較為緩和;山地則可能出現(xiàn)相對高差在20米以上的區(qū)域。從土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)看,邊坡土層由沉積巖形成,主要為填筑土、種植土和淤泥質(zhì)土。
該項目位于山地丘陵區(qū)域,邊坡坡比控制在1∶1.05左右。不同邊坡的土層情況如表1。土層的PH值均在5.0至6.0之間,呈弱酸性。土層主要營養(yǎng)成分中,有機質(zhì)含量低于1%,嚴重缺乏。氮含量平均值為0.57,含量偏少。主要微量元素中,鉀、錳、鋅含量差異較大。
表2 不同位置的邊坡土層結(jié)構(gòu)
取樣點 土層 樣品特征樁號K28+850無中等風(fēng)化花崗石
該項目市政道路邊坡綠化中存在若干施工難點。首先,項目位于山地丘陵區(qū)域,根據(jù)現(xiàn)狀分析開挖深度在10米以上的邊坡約20個,邊坡綠化面積約670平方米。道路邊坡坡度偏大,不利于綠化植物附著在土壤中,同時也限制了施工作業(yè)面。其次,石質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)尚不成熟。道路沿途有部分石質(zhì)邊坡,土質(zhì)結(jié)構(gòu)為裸露的巖石,不適于植物生長,坡面上缺乏足夠的土壤和水分,尤其在雨季,雨水對植物沖刷的力度較大,植物較難快速成長。目前,對石質(zhì)邊坡采用噴混植生技術(shù),但該技術(shù)耗時較長,維護保養(yǎng)周期較長。第三,市政道路邊坡灌木生長速度較慢。為獲得較好的邊坡景觀效果,宜種植部分灌木。但是,邊坡土壤的營養(yǎng)成分有限,大量草本生長在邊坡后,較難為灌木提供足夠的養(yǎng)料。第四,基材脫落情況較為嚴重,在部分邊坡試噴后,客土的剝落情況較為嚴重,加之該區(qū)域常有暴雨、雷雨等天氣,對坡面的沖刷較為嚴重。以上施工技術(shù)難題是該項目實施中需要著重考慮和解決的問題。
植物是生態(tài)護坡的基本材料,包括草本植物、灌木、藤蔓植物、野生地被植物等。
草本植物適于作為生態(tài)護坡的基質(zhì),即“見縫插綠”,實現(xiàn)綠化面積對裸露了土壤的全覆蓋。草本植物雖然根系相對較淺,但形成規(guī)模效應(yīng)后,易于通灌木、藤蔓等植物形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
灌木是邊坡種植的點綴,可形成主景。由喬木的生長需要較深的土壤和平坦的地面,而邊坡種植土壤深度較淺并處于傾斜面,所以喬木不適于邊坡種植。三五成群的灌木是邊坡種植的主景,其長勢和高度又不會影響司機的行駛視線。
藤蔓類植物較適宜作為邊坡種植材料。首先,藤蔓類植物生長迅速,能夠在短期內(nèi)覆蓋整個邊坡,達到較好的生態(tài)效益;其次,藤蔓類植物具有發(fā)達的吸附系統(tǒng),如根系、莖稈、枝葉等,這些吸附系統(tǒng)與土壤中的錨固體系結(jié)合,能夠形成較完整的圍護;第三,藤蔓類植物景觀效果突出,成片種植易于產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),凌霄、爬山虎等的花期較長,景觀效果較好。
野生地被是指在邊坡設(shè)計中,盡可能保持原有植被,尤其是部分具有地方特色的野生花卉,在景觀方面,野生花卉能夠增強濱水景觀的野趣,在生態(tài)方面,野生花卉能夠吸引蝴蝶、蟋蟀等昆蟲,豐富邊坡生態(tài)系統(tǒng)。
表3 邊坡種植材料
根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì),采用不同的邊坡綠化方法,具體如下:
植生袋法,即是將裝有營養(yǎng)物質(zhì)的生長袋填塞到巖石的縫隙中,再將植物種植在植生袋上。這種方法適用于土層較薄或巖石面較大的邊坡,植生袋內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)和巖石縫隙的深度是該方法施工的關(guān)鍵。根據(jù)土壤成分,植生袋中裝有耕植土、有機營養(yǎng)基質(zhì)、保水劑、肥料等。為了增強植生袋對邊坡的附著能力,可在邊坡上設(shè)置若干框架結(jié)構(gòu),將植生袋填塞到框架結(jié)構(gòu)中。運用植生袋法,進行邊坡綠化,能夠在較短的時間內(nèi)取得最佳效果。
等離子噴播技術(shù),即是將植物種子、有機材質(zhì)、水分、輔料等物質(zhì),以高壓輸送的方式噴播到邊坡上,水分與巖石表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成附著于巖石的晶狀物質(zhì),增強了綠化和邊坡的緊密度。等離子噴播技術(shù)融合了生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多門學(xué)科,是一種新型的邊坡綠化技術(shù),具有鮮明的特點:首先,能夠加固邊坡,形成綠化裝飾效果;其次,養(yǎng)護管理相對便捷,能夠為植物生長提供多元基質(zhì),保障邊坡植物在生長中所需的養(yǎng)料;第三,適應(yīng)性較強。等離子噴播技術(shù)能夠適應(yīng)不同的氣候和土質(zhì)環(huán)境,尤其是風(fēng)化的巖石環(huán)境,抗雨水沖刷能力較強;第四,施工機械化程度高,施工作業(yè)面相對便捷簡單,無需大量人工作業(yè)。
圖1 噴播技術(shù)
在市政道路施工中,邊坡原有的耕作層已破壞或僅留下很薄的一層土壤,較難為植物生長提供足夠的養(yǎng)料。掛網(wǎng)客土噴播技術(shù),即是在邊坡上設(shè)置鋼絲網(wǎng)或塑料碗,作為土壤的附著基質(zhì),再將混合物噴涂到鋼絲網(wǎng)上?;旌衔镏邪ú莨嗄镜姆N子、種植土、肥料、水分等。掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)的工藝步驟是:首先,坡面清理,將邊坡中的石塊、雜物清除,尤其是施工中產(chǎn)生的坡面凸起,不得出現(xiàn)明顯的棱角,若存在內(nèi)凹部分,則采用回填土填平。為了增強坡面的附著力,可設(shè)置橫向和縱向的槽口,以增強粗糙度。其次,鋪網(wǎng)、釘網(wǎng)。本項目采用4×4cm網(wǎng)孔的鋼絲網(wǎng),鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)時坡頂不低于50cm,橫向搭接寬度不小于10cm,采用200mm鋼釘固定。第三,客土混合料配置,主要成分為基礎(chǔ)材料、植物種子、專用復(fù)合肥料。第四,客土噴播。將客土裝入噴播機后,噴射到預(yù)先輻射的鋼絲網(wǎng)上,噴射厚度約5-10cm。第五,養(yǎng)護管理。養(yǎng)護時間不少于2-3月,并保持邊坡坡面濕潤養(yǎng)護中間位植物生長狀況和病蟲害防治。
邊坡綠化是市政道路施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),市政道路邊坡綠化理論包括植物根系力學(xué)原理和植物根莖葉水文原理。本文以某縣級市城市道路邊坡綠化為例,分析邊坡的結(jié)構(gòu)和土質(zhì),采用草本植物、灌木、藤蔓植物、野生地被植物等,開展邊坡綠化。邊坡施工工藝采用植生袋法、等離子噴播技術(shù)和掛網(wǎng)客土噴播技術(shù),對市政道路邊坡綠化施工具有參考價值。
[1]左秀芹.園林邊坡綠化的施工工藝[J].現(xiàn)代園藝,2013,(24).
[2]陳華英,金俊艷,陳丹維.城市破損山體邊坡綠化技術(shù)及植物種類選擇[J].山西建筑,2013,(35).
[3]江勝德,項智能,郭蘭,王鄺佳.綠泉介質(zhì)在邊坡綠化工程中的應(yīng)用研究[J].中國園藝文摘,2009,(10).
[4]吳禎.土工織物在邊坡治理與綠化工程中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè),2012,(6).
[5]胡興,李成俊,陳璋,張瓊瑛,龐亮,龍鳳.公路邊坡綠化的景觀質(zhì)量評價等級研究[J].北方園藝,2013,(12).
[6]付美蘭,祝于華.淺談山丘地區(qū)公路邊坡綠化設(shè)計——從潭邵高速公路上邊坡綠化設(shè)計談起[J].中國園林,2003,(3).