客土喷播技术在吉沈高速公路的应用

摘要 伴随国家高速公路建设的迅猛发展以及在资源可持续发展战略目标的指引下，国家对高速公路项目的原生态环境保护、自然景观的恢复要求也在逐步提升，因此在高速公路项目建设中，建设环保路、生态路、景观路已成为我国高速公路发展的重要方向。本文作者为吉沈高速公路的一名建设者，结合该技术在挖方路段石质边坡防护中的实践应用，就客土喷播技术涉及的自然环境条件、材料设备投入使用、施工工艺、后期管护等方面做了理解与分析。

关键词 高速公路；客土喷播

中图分类号 U416.14 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0016-02

1 客土喷播技术应用的前沿背景

随着公路建设质量意识形态的逐步提高，公路建设主管部门对路侧生态防护越来越加以重视，设计单位也强化了生态防护的设计理念。对于土质边坡，大部分路段普遍采用了圬工防护、三维网植草等技术来栽植植被作物、固土护坡。对于地质条件较差的石质类边坡，缺乏植物生长的基础平台，若施工中采取浆砌片石或混凝土预制块、挂网喷锚等工程防护措施，不仅破坏的植被得不到有效恢复，而且严重损坏了路侧原生态环境，地域特色得不到有效衔接。因此，既保证石质路段边坡的稳定又能实现路侧的景观协调已成为公路环境保护和公路建设部门的焦点和难点问题。作为新形势下的公路建设者我们更需要寻求一种更加有效的实现石质路段边坡绿化、防护的方法。

1.1 客土喷播技术在西方发达国家路基边坡防护施工中已有较长的历史记载，其技术水平发展的较为成熟

美国早在1936年就取得客土喷播技术应用，即目前以其为代表的高养护型施工工艺——湿式喷播快速植草技术，其特点为初期建植成本低，但草本植被养护成本高，易于衰退，并且在山岭重丘区挖方地段石质边坡，采用普通的喷播方法不能种植植物，或者植物种植后容易衰退，其固土护坡能力也极其有限，几乎不具备防灾功能。

紧随其后日本对该项技术也进行了较为深入的研讨和应用，即以其为代表的高投入型——客土喷播防护技术，并发展成为一门生态防护技术。该技术较为突出的特点为：以土壤结构改良为突破口，力求简化公路植被养护管理，以经处理加工的树皮、纤维、养生材料、植物种子与少量当地优质土混合，添加外加营养剂、粘结剂和土壤稳定剂制成客土，借助喷播机力量均匀喷于坡面上；其次介于客土的应用，为灌木和树木根系提供了良好的生长基础，能够实现草、灌木合理的植物群落配比，达到建完后路域植被与自然植被融为一体的效果；再则喷播设备的性能优良，使岩石坡面及植物生长不具备条件的高大边坡完全可能实现整体绿化；另外由于灌木根系可扎入岩石缝隙，固土护坡效果起到比草本植物更可靠的作用，可较大程度地减少边坡坍塌，节省维护费用，提高通行安全。

其后日本对客土喷播技术进行了比较深入的研究和应用，并将其发展成一门生态防护技术。

1.2 我国客土喷播防护技术的现状

上世纪90年代末，我国交通部科学研究院从日本引进了客土喷播防护技术，开始在公路岩石路基边坡进行研究和试验。2000年，广东省开始引用该技术并对岩石路堑边坡进行防护试验并取得成功。紧随其后，湖南、云南、河南及吉林省内长珲高速等相继推广应用并取得了较好的效果。

1.3 吉沈高速引进客土喷播技术的背景

吉沈高速公路（吉林至草市段、省界）地处吉林省东南部地区，全长258.7km，地处长白山向松嫩平原的过渡地带，属山区或半山区，沿线路段有大量高路堤边坡和深路堑边坡，挖方路基多为半风化岩、风化岩地质类型。

为解决路堑石质边坡的稳定和绿化问题，结合吉林省公路勘测设计院施工图设计文件，同时通过学习与理解国内外客土喷播防护技术，结合我国公路建设特点、吉沈高速地质环境以及对客土喷播材料、施工工艺、配套土木工程技术措施进行系统的研究，对吉沈高速部分石质路堑边坡路段进行客土喷播施工。

2 客土喷播防护技术的基本原理与施工方法

客土喷播技术是将客土、木纤维、外掺剂、缓释控释肥料和草种等按一定比例配合，加入专用搅拌设备中充分混合后，再通过喷射泵、压缩空气喷射到石质坡面上形成所需的厚基质结构，从而实现绿化边坡防护的目的。施工方法如下：

2.1 施工准备

设安全防护区：施工现场附近，禁止行人、车辆通过，界定安全防护区域，在施工场地两侧设施工绕行或缓行标志。

选择合适的安全防护措施，下悬安全绳，系安全带、配戴安全帽及必要的劳保用具。

2.2 作业面清理

清除作业面杂物及松动石块，对坡脚处及坡顶的棱角进行修整，使其符合设计线形要求标准，并尽可能将作业面平整，以利于客土喷播施工，并能够较好的增强作业面绿化效果。岩石边坡本身不稳定时，应该采用锚杆锚固进行加固处理。

2.3 挂网、钉网

采用高镀锌棱形铁丝网或高强塑料加强土工网，网孔规格为5cm×5cm。坡面用风镐或电钻按1.0m×1.0m间距梅花形布置锚杆和锚钉。锚杆、锚钉长度符合设计要求。挂网施工时采用自上而下放卷，相邻两卷铁丝网（土工网）分别用绑扎铁丝连接固定，两网交接处至少要求有10cm的重叠，锚钉每平方米不少于5个，网面与作业面保持一定间隙，并均匀一致，以保证喷播基质层厚度及其与岩石表面的粘接效果。

2.4 草种

草种的选择上首先要考虑适地生长性：即生长快成坪快、根系发达且入土深、扩张性强、耐贫瘠、生长强健抗逆性强等特点的草种。北方地区以冷季型草种为主，同时还可配入一定的小冠花等地被增强固土能力。种子的用量根据不同的配比和具体的设计要求实施。

2.5 木纤维

指天然林木的剩余物经特殊处理后的成絮状的短纤维，这种纤维经水混合后成松散状、不结块，给种子发芽提供苗床的作用。水和纤维覆盖物的重量比一般为50：1，纤维的使用量平均约在10-15公斤/立方米，根据地形情况可适当调整。

2.6 保水剂

一种吸水能力特别强的高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效，促进植物吸收，改善土壤的团粒结构，持续供应植物生长所需水分，抗旱抗逆、节水省肥。保水剂的使用能够明显的提高植物种子的生根发芽率，保证草坪、花卉的生长质量，延长绿期。 保水剂的使用应根据种植地的地质地貌条件，土壤性质、气候条件以及植物种子和种植方式，采用不同的型号、配方。建议用量1.0-3.0公斤/立方米。

2.7 粘合剂

一种有机高分子材料，系水溶性土壤调节剂，是它施加在混合浆中可以起到作用，防止纤维结团，降低喷浆阻力。喷播后提供了纤维与土壤及纤维之间更强的粘合力，防止风和雨水造成的覆盖物或土壤的流失。在干燥炎热的天气里，覆盖物形成的表层膜可以封闭潮气，降低土壤及纤维的水分蒸发量。提高土壤的渗透力、保水力和缓释性能，缓解和调节土壤水分蒸发，让植被更好的生长。建议用量0.2-0.5公斤/立方米。

2.8 肥料

根据坡面的土壤情况施入。作为边坡护坡一般情况只要施入早期幼苗所需的肥料即可（含有N、P、K等元素的高效缓释控释复合肥）。

2.9 草炭土即泥炭土

由沼泽植物的残体，在多水的嫌气条件下，不能完全分解堆积而成，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。主要用于边坡改善表层结构有利于草坪的生长。

2.10 喷播机

是进行客土喷播施工的重要设备，直接影响喷播的质量和效率。喷播机应选择机械性能稳定，结构简单，操作方便，易维护、喷射压力大等类型的机械，可根据植被面积、坡面高度选择合适的喷头进行喷播。喷播材料必须搅拌充分、均匀。

2.11 喷播、覆盖、养护

喷播应自上而下进行，分二次完成。第一次喷播厚3cm，待客土稳定后（10-20min）再喷播第二次至设计厚度10cm，由于基质水分丧失会造成基质厚度不足，一般喷射厚度为设计值的1.25倍。另外坡面破损或岩质坚硬地段喷播层厚度可适当调整增加。施工时尽可能保证喷嘴与坡面垂直，距离保持在0.8-1.0m，一次喷幅宽度5.0-6.0m。

喷播完成后，采用农业用无纺布进行覆盖，以预防成型后喷播层被雨冲刷，避免种子、客土流失；可保温、保湿、防晒，促进植物的生长。

种子出芽至幼苗期间，浇水养护以保持土壤湿润，秋冬季一般每天早晨浇一次水，夏季宜早晚各浇水一次水，专业洒水车以喷出的水呈雾状为宜，这样以利于喷水养护均匀和避免水量过大而造成冲刷。随植物的生长可逐渐减少浇水次数，并根据降水情况调整。

在草坪逐渐生长过程中，对其适时施肥和防治病虫害，施肥坚持“多次少量”的原则。喷播完成后一个月，应全面检查植草生长情况，对生长明显不均匀的位置予以补播。

3 小结、建议

1）客土喷播技术适合地质条件欠佳的岩石坡面。喷播坡面采用镀锌铁丝网和锚杆锚固，抗拉强度大，可有效地防止碎石掉落。

2）路堑边坡抗侵蚀性和抗水土保持性能得到加强。客土喷播材料能够很好的与岩石粘结在一起，在草坪与网材的共同作用下，网材的抗侵蚀性又得到进一步的增强。

3）机械化施工，速度快、效率高，草坪质量好，生长均匀、致密。

4）建设成本低，环保、景观效果好。

4 结束语

随着我国可持续发展战略的实施，基础设施建设对环保与景观的质量要求指标进一步提高。客土喷播这种生态防护技术将在公路、铁路、水利建设、建筑领域的边坡防护、住宅小区边坡绿化等防护生态恢复中必将得到进一步的推广与应用。

参考文献

[1]城市绿化工程施工及验收规范，北京：中华人民共和国建设部，1999.

[2]草坪学（第三版），孙吉雄.中国农业出版社，2008.

[3]公路绿化与施工质量管理，周本涛，人民交通出版社，2008.