喷混植生技术在铁路岩石边坡防护和绿化中的应用

摘要：就采用有机混合基材喷播绿化在铁路岩质边坡防护和绿化中的关键技术进行了概述，为克服当前我国铁路岩质边坡防护和绿化一般方法的不足，提高植被恢复效果提供了依据。为建设铁路绿色通道提供了切实可行的方法。

关键词：有机混合基材；岩质边坡；喷播绿化

中图分类号：U416文献标识码： A 文章编号：

1.引言

铁路坡面保护工程按其目的和效果分为绿化植生工程与修筑构造工程。但喷播绿化工程在铁路边坡中被优先采用。通过喷播绿化工程，可形成茂盛的地表植被覆盖和向表层以下伸展的根系，可以有效抑制雨水对边坡的侵蚀，并降低地表温度。在绿化植生工程诸多工种中，撒草籽、喷播植草都普遍使用，但都有其使用的局限性，在很多岩质边坡无法正常成活、生长，有机基材喷播绿化技术不依赖于自然条件，在纯人为的条件下植物依然能良好生长。

其喷播绿化的优点是：在岩石上能为植物创造生长条件，也能满足对土壤要求严格的花木的生长。恢复了因工程建设而破坏的生态系统，制造与自然表土相近的生长基础，培育出稳固边坡和与周边环境和谐的植被，有效地恢复生态和形成可粗放管理的优美植物群落。本文就喷混植生施工的工艺做一些简要介绍。

2.金属锚杆挂网施工

2.1适宜坡面

有机基材喷播绿化技术不仅适用于岩堆、软岩、碎裂砂岩、散体岩、极酸性土以及挡土墙、护面墙、混泥土结构边坡，而且对于岩质边坡如砾岩、砂岩、花岗岩、片岩、大理石岩等常规不能绿化的恶劣环境都能适用。是环境保护工程的一大突破。

2.2边坡治理

对土建边坡进行必要的修整,剔除不稳定和明显凸出的石块,清理坡面碎石及平台堆积物。使其在小范围内基本平整；对于凹陷部分，可以用浆砌片石填充补平，使其达到“小平大不平”的效果。

2.3风钻打孔

按施工要求进行定点放线,并用不同颜色油漆按梅花型交叉设定好主次锚杆风钻孔眼的位置,按要求深度（主锚2m、次锚1m）钻孔,并用稻草阻塞孔眼,以免在注入砂浆前碎石、泥浆流进孔眼。根据坡面岩石质地,采用空压机风钻风炮、岩石钻安装49mm钻头进行钻孔，孔深应比锚固深度深10-20mm；。在砂岩石、页岩石坡面,采用空压机风炮钻眼,速度比较快;在已经分化的土夹石坡面中,采用空压机风炮钻眼,速度慢且容易卡钻头,宜用岩电钻速度快且又不卡钻头。根据坡面岩石质地和受力关系,应采用垂直坡面角度进行钻孔。打锚杆孔，

2.4锚固锚杆

护坡锚杆分为主锚杆和辅锚杆，主锚杆采用HBR335（Ⅱ级）16钢筋，间距2m，锚杆长2m；辅锚杆采用HPB235（Ⅰ级）12钢筋，间距2m，锚杆长1m，呈梅花形布置。锚杆一端设置弯钩，其端部15cm及弯钩部分防锈漆防锈。弯钩处挂金属网， 锚杆主要固定金属网，对破碎边坡，根据情况适当增长锚杆长度。当锚杆框架梁加固护坡、空窗式护坡内采用喷混植生时，调整锚杆布置，但一个框架内主锚杆数不得少于4根，且间距不大于2.0m。地下水发育时，设置49mmPVC管斜泄水孔，孔深0.6m通过引排管引入侧沟内。

采用锚杆的加工应采用钢筋弯曲机折成90°,折弯长度在8 cm 以内为宜,先锚固锚杆后再挂网。灌注锚杆应根据先前钻好的孔眼深度,按主、次锚杆进行梅花型布设。先将孔中岩粉冲洗干净，灌满M30水泥砂浆后固定锚杆，锚杆露出部分不超过9 cm ,使锚杆处于锚孔中心。

2.5挂金属丝网

采用12#镀锌菱形编织铁丝网,该网不生锈,有伸缩性,利于坡面施工。在确认锚杆砂浆已干硬化后,开始挂网施工。挂金属网时应拉紧网，并用扎丝牢固挂网与锚杆,网间用铁丝连接，用不同厚度的砼垫块来调节，使金属面与坡面的距离保持在3-6cm；

3.喷播有机基材

3.1有机基材配制

喷播有机基材是客土喷播生物防护绿化工程中,最关键的一道工艺程序。基质材料配比是否合理关系到客土的开裂与剥离、后期植坪的成功与否。有机基材主要由土壤、有机质、化学肥料、保水材料、粘结剂及纤维配比构成。要满足下列要求：

（1）有机基材须具有适宜于植物生长的三相分布结构，良好的透气性、团粒给化度和酸碱度，即固、液、气三相体积比例为固相比例44-58%，液相比例为24-38%，气相比例为18-25%。可根据实际情况选取壤土、砂壤土或者黏性黄壤土，干燥、过筛、去杂后使用。

（2）有机基材须含有植物生长期生长必须的平衡养分，有机质含量≥200mg/kg，有效钾含量≥200g/kg，有效磷含量≥20mg/kg。可适当添加鸡粪、干牛粪、泥炭、菌渣等，这样既可以给植物提供营养，又能调节土壤物理结构。同时适量添加复合肥以及过磷酸钙，既能提供养分，又能调节酸碱度、中和碱性因子。

（3）由于岩质坡面上喷播的有机基材平均厚度在12cm左右，其保水力、温度调节能力非常有限，稍干旱，就会对植物造成伤害。因此，有机基材必须能保持植物所需水分的供给和较好的保水能力，种植基最大的有效含水量≥60%，平均气温在22度，自然风干条件下，种植基从田间持水量下降至凋萎含水量的时间≥30天；可通过添加保水剂改良，保水剂可选择吸水倍率相对较低， 但吸水重复性好且使用寿命长的丙烯酰胺。

（4）有机基材须具有一定的强度和较强的抗暴雨冲蚀能力，要求在田间持水量条件下，种植基快剪试验所测得的C≥20kpa，φ≥30，在喷射施工完成12小时后，在雨量为250mm/h，持续降雨时间60分钟的条件下，种植累积流失量﹤1200g/m。为此必须在有机基材中添加粘结剂，以促使基质与岩面粘合与硬化，可采用水泥作为粘合剂，同时可添加部分稻草作为植物纤维，起到草筋作用利于坡面有机基材的稳固。在基质里添加水泥应谨慎，水泥带碱性，必须用酸性物质去中和，否则会对植物生长十分不利。

3.2有机基材喷播

备好有机基材材料,按配方称好各种材料用搅拌机充分混合,通过风压喷浆机,均匀地喷射到坡面上。喷射有机基材前,应先在坡面喷水湿润,以利基质材料更好的与坡面结合。喷枪应与受喷面垂直,避免仰喷,注意死角部分及凸凹部分要喷满。严格控制风量、风压,保证枪口风压4500～5500 Pa 。准确控制用水的线流量。喷射厚度平均达10cm ,做到厚薄均匀。

4、种子选择

岩质边坡上的种植有机基材薄，环境恶劣，应选择耐旱、耐热、抗逆性强的草种，施工中主要以狗牙根(耐干旱、水淹,匍匐蔓延)、黑麦草(抗寒喜阳光)、高羊茅(耐贫瘠、干旱)、紫花苜蓿(抗寒耐旱不耐阴)、三叶草 (耐寒不耐高温,甚耐贫瘠,自播力强)等根系发达、固氮能力强、对改善和培肥土壤、促进林木发育有显著作用的绿肥植物混播，以便增加抗逆性。

5、覆盖养护

川渝地区雨水较多，应在喷射后覆盖无纺布或者塑料薄膜，以防被雨水冲刷，且可以增温保湿，以利种子发芽、生长，也能防止鸟、家禽的啄食。施工完成后，在适宜的温度下，一般一周左右发芽，一个月成坪。应视其生长的情况，适当修剪、施肥、浇水，提高植被的成活率。

我国铁路建设正如火如荼地进行，本文介绍的方法在襄渝二线、南涪铁路、遂渝二线均已取得了良好的效果，推广喷混植生技术为建设铁路绿色通道提供了一种切实可行的方法，以保护生态环境，恢复自然。