1)人工播种技术
人工播种是植被防护的一种传统做法,通过人工的方式将植物种子直接播撒在待恢复区土壤上,利用植物自我生长,以达到恢复植被的目的。播种方法主要有条播、撒播和点播。
条播就是人工根据土壤条件间隔一定距离(通常为15~30 cm)开沟播种的方法。当土壤水分含量高,土质肥沃时,可以适当把行距缩小;当土壤相对贫瘠又比较干旱时,可以适当把行距加宽。
撒播就是人为把种子撒到地面上,然后再盖上表层土壤,这种播种方法在后期会出现出苗不一致的情况,但适合大规模的播种。
点播即间隔一定的距离开穴播种,因此也叫穴播,这种方法通常适用于种子大而且生长繁茂的植物,不仅节约种子,而且出苗率相对高。
播种时首先要根据种子大小、土壤含水量等因素确定播种的深度。种子小时,播种深度应较浅;种子大时,播种深度适当加深。土壤含水量较高时,播种深度应较浅;土壤含水量较高时,播种深度适当加深。另外,覆土太厚会降低种子的出苗率,覆土太薄又会导致种子干燥不出芽,播种时这些问题都应该尽量避免。总之,人工播种相对其他植被恢复技术而言,施工最简单,成本也最低。
2)喷播技术
喷播技术包括客土喷播、液压喷播和有机质喷播,其方法主要运用于边坡植被恢复过程中,根据不同的气候特点和立地条件,选择最适合、最经济的喷播技术。
(1)客土喷播
客土喷播是将种子、土壤、土壤改良剂、肥料、黏合剂、保水剂等按一定比例混合,利用高压喷射机喷射到经过加固处理的坡面,草和灌木均能在很多立地条件差的边坡地段(如岩石边坡)依靠基质、锚杆、网面与植被的共同作用实现快速绿化,对坡面进行防护的一种机械建植技术。
①技术特点。
A.优点如下:
a.可用于贫瘠土壤和高硬度坡面。
b.施工效率高,养护简单,出苗率较高,覆盖效果好。
c.可与工程防护结合应用。在坡度较陡、岩质不稳定的情况下,可以先使用土工格梁和喷锚加固等方法稳定边坡,然后再在其表面用该技术进行植被恢复。
d.可改善土壤条件。在土壤中加入土壤改良剂和肥料等,改善土壤的营养结构。
e.可在喷播基质中加入酸碱中和剂,调整土壤的pH值,使之更适合植物生长。
f.可在喷播基质中添加黏合剂,增强抗雨水侵蚀能力。
g.可在喷播基质中添加保水剂,增强土壤的耐旱能力。
B.缺点是:由于施工所需的机械设备量大,因此成本较高。
②适用范围。客土喷播技术是根据液压喷播技术针对岩土边坡的植被恢复需要而开发的,也可用于贫瘠土壤和高硬度坡面。该技术主要适用坡度中等(30°~50°为宜)的土质边坡和石质土边坡(填方或挖方边坡)。
③客土喷播技术施工工艺流程为:整平、清除坡面→铺网(边坡刚性骨架防护)→钻锚杆孔→灌浆固定锚杆→固定网面→喷底层(基质)→喷面层(种子+基质)→覆盖无纺布→养护管理。
④施工关键技术要点:
A.安全保护。施工现场禁止行人、车辆通过,在施工场地两头设置施工标志。根据施工安全操作规范要求,选择安全防护措施,如搭设钢管脚手架,下铺毛竹脚手片,上挂防护网。现场施工人员佩戴安全帽及必要的劳保用具。
B.作业面清理。清除作业面杂物及松动岩块,对坡面的棱角进行修整,使施工作业面的凹凸度平均为±10 cm,不超过±15 cm,尽可能将作业面平整,以利于客土喷播施工。对低洼处适当覆土夯实回填或以植生袋装土回填。若岩石边坡本身不稳定,应采用预应力锚杆锚索进行加固处理。
C.挂网、扎网。挂网施工时采用自上而下放卷,相邻两卷铁丝网分别用绑扎铁丝连接固定,两网交接处要求至少有10 cm的重叠。网与作业面保持8 cm左右间隙,并均匀一致。
D.喷播。喷播前,应先在坡面喷水湿润,以利基质材料更好地与坡面结合。喷枪尽量与受喷面垂直,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4 500~5 500 Pa。宜从坡面顶端往下喷播,喷播宽度以方便喷播手操作为宜,一般为4 m。
客土厚度应根据边坡的坡度、硬度、岩石的风化程度等诸多因素确定,其最小厚度应以满足植物的正常生长为依据。生产上参考的客土厚度为:4 cm客土适用于风化岩石边坡,土质为红黏土或风化砂,山中式硬度6.3~14.0 kg/cm2;6 cm客土适用于土加石的软岩边坡(强风化),山中式硬度14~38 kg/cm2;8 cm客土适用于坚硬岩边坡(弱风化),山中式硬度38~180 kg/cm2;10 cm客土适用于呈板状石质的边坡,山中式硬度大于180 kg/cm2。喷播时分底层和面层两次喷播,底层为纯的基质,面层为基质加植物种子。
a.喷底层。将基质充分拌匀喷水湿润,以手捏成团松开即散为准。用喷播机械将湿基质喷至岩石边坡。厚度5~6 cm,不超过8 cm,以覆盖铁丝网为度。
b.喷面层。先将基质和种子混合均匀,待底层稳定后适时喷播面层。基质、种子和水同时由喷播机械在喷口处混合喷洒至边坡,厚度2~3 cm。掌握水的用量,使基质和种子的混合物粘连边坡不移动不脱落。
E.设置排水沟。喷播结束待客土稳定后,用特制的T字形木棍敲击边坡作业面,使其凹陷。设置横竖排水沟,沟深5~8 cm,横竖沟间距5~8 m,以确保坡面排水畅通。
F.覆盖。排水沟操作完毕,即覆盖无纺布。覆盖无纺布时,从上往下施放无纺布卷,并每隔2~3 m用铁丝或绳索固定,以防风吹。
G.养护管理。
a.浇水。植物种子出苗前,每天早晨浇水一次或早晚各浇水一次,以保持土壤湿润。浇水以雾化的水滴为佳,切忌大水冲刷,以防客土移动。植物种子出苗后可逐渐减少浇水次数,以促进植物根系快速生长。至草苗长到5~6 cm或2~3片叶时,揭掉无纺布。边坡植物成坪后转入常规管理。
b.施肥。边坡草坪等植物长至4~5叶时可适量追肥,以优质的复合肥为主,每次10 g/m2左右,坚持“少吃多餐”的原则,以促进及早成坪。
c.病虫防治。草坪等植物幼苗时,尤其在高温季节,易发生褐斑病、腐霉枯萎病,应及时用广普杀菌剂防治。发现虫害则立即用广谱内吸性杀虫剂防治。
H.验收要点。
a.锚杆深度、客土厚度。施工过程中,实测锚杆深度及客土厚度。风钻孔深不小于25 cm,水泥灌浆固定钢筋要严实。客土厚度不小于8 cm。设计有特殊要求的,按设计要求验收。
b.植物覆盖率。绿化施工完成后3个月内,坡面绿化覆盖率达到90%以上,且生长均匀,长势旺盛。
c.坡面植物绿期。经过一年四季不同的气候考验,实现1年的绿期达到8个月以上。
(2)液压喷播
液压喷播技术是把种子、水、肥料、有机纤维、黏合剂、保水剂、染色剂等液态混合物利用泵式液体喷射机喷射到边坡上的一种植被恢复技术。
①技术优点。具有立地条件适应性强、建植速度快、草被生长均匀、成本低廉、省工时等优点,可以起到快速植被恢复的效果。
A.机械化程度高。喷播机械包括汽车、喷播机、管道等设施,因此必须是专业化的施工,并有一定的行车道和作业规模,对偏僻的零星边坡施工,液压喷播难显其优势。
B.技术含量高。喷播技术既有传统的草坪建植方法所具有的共同优点,同时也解决传统建植方法难以解决的困难问题,如人工播种受风力影响大的问题,坡度大难建植的问题等,实现了草种混播、着色、施肥、播种、覆盖等多种工序一次完成,在最大风力5级的情况下,也不影响喷播的效果。
C.施工效率高,成本低。液压喷播可大量减少施工人员和投入,如铺10 000 m2草皮需要77个工日,而液压喷播一台喷播机仅需1~2 d。缩短了施工周期,节约了工程开支,因此液压喷播是一项低投入、高产出的技术。
D.成坪速度快,绿化覆盖度大。由于植物种子和肥料等充分的搅拌在一起,种子和幼苗能充分和有效地吸收养分、水分。因此,采用液压喷播绿化,种子萌发和幼苗能成长迅速,成坪速度快,绿化覆盖度大。
E.成坪均匀度达,质量高。由于液压喷播的混合液搅拌均匀,喷播的速度也一致,因此采用喷播建植的草坪均匀度很高。
②适用范围。特别适用于风化岩、土壤较少的软岩及土壤硬度较大的土壤边坡,对于坡度大、石质成片的坡面可通过打锚杆、挂镀锌铁网后再喷播,同样可以达到绿化美化的目的。在边坡上固定一层金属网或塑料网,并在其上喷播客土、植物种子、保水剂、黏合剂、植物加筋纤维等进行复绿的方法,适应50°以下岩石、土质边坡复绿。
③施工工艺。施工工艺同客土喷播技术。
④施工关键技术。施工关键技术同客土喷播技术。
(3)有机质喷播
有机质喷播是将种子、有机质、土壤改良剂、肥料、黏合剂、保水剂等灰料混合物使用灰浆喷射机利用高压空气喷射到边坡坡面的植被恢复技术。喷播材料由人工配置而成,其主要成分为有机质(植物纤维),喷射时要在坡面上形成具有一定厚度的有机质层,所以有机质喷播也称为厚层基质喷播或者厚层材质喷播。边坡坡度小于60°时,均可使用该技术进行植被恢复。
①技术特点
A.优点:施工初期的植被恢复效果明显。有机质土壤质地条件好,营养丰富,酸碱程度适中,优越的土壤基质条件促使植物种子发芽和快速生长。
B.缺点:
a.在干旱地区容易出现干裂、脱落现象。有机质喷播技术中采用的有机质大部分为草炭,该物质吸水膨胀、失水收缩,具有较强的伸缩性。在干旱、半干旱地区,春冬季节长时间得不到水量的补充,极易造成有机质层大面积脱落。
b.易造成土壤板结。有机质内高分子黏合剂在长期没有水分供给的状态下,加上草炭的作用,容易造成有机质土壤板结成块,造成土壤硬度太大而使植物无法生长。
c.施工、养护成本高。该技术施工工艺复杂,人工、机械、多种喷播材料使得施工成本较高。此外,喷播后必须保证不少于45 d的浇水保墒期,并且在养护期每年夏天也要进行适当的浇水,因此养护成本也高。
②适用范围。
A.坡形及坡质:有机质喷播对挖方路段石质边坡最为适用,土石边坡、强风化石质边坡次之。
B.坡率及坡高:有机质喷播可用于高陡边坡的坡面植被建植,适用边坡坡率一般在(1∶0.2)~(1∶1),适宜的每级高度不超过10 m。
③施工工艺流程。有机质喷播施工工艺流程如图8—7所示。施工效果如图8—8所示。
图8—7 有机质喷播施工工艺流程图
图8—8 有机质喷播工艺设计及施工效果
④施工关键技术。
A.铺装网材。当对高陡岩质坡面进行多组分有机质喷播时,应采用风钻锚孔,孔径为40 mm,孔深30~50 cm(局部必要时可适当加深),孔向与坡面基本垂直,交错布置;原则上每100 m2主锚杆不少于80个,辅锚杆不少于180个。在进行辅锚杆定位时应注意观察坡面形态,尽量将其布设在坡面凹进部位,以使金属网材贴近并牢靠地固定在坡面上。当局部坡面凹凸起伏较大时(含软岩),应根据实际情况增设辅锚杆,使金属网材尽可能地贴近坡面。
B.加设基盘附着平台。由于岩质坡面往往起伏无常、凹凸不平,为了防止喷播时物料或种子流失,保持喷播层厚度均匀,并使以后植物根系生长时能够更好地延展,在金属网材和坡面之间设置基盘附着平台,对喷播层进行分段阻隔。每列平台的间距可根据坡度在30~50 cm范围适当调整。基盘附着平台一般用木垫条组装,其厚度设计同喷播层厚度,并随坡面的坡度变化进行调整,其单根长度可根据坡面实地情况截取40~100 cm使用。施工时将每个木垫条水平置于金属网下,然后用铁丝与金属网扎紧固定。
C.物料配置、喷射。各种喷播物料要严格依据设计标准进行配比,按操作要求及程序将其与水加入到喷播机内进行混合,经搅拌均匀后再进行喷射作业。喷射时喷枪口要尽可能地垂直于坡面(距坡面1 m左右),避免仰喷,凹凸变化大处及死角部位要喷射充分。确保喷射厚度尽量均匀并一次成层,植生条件较好的坡面可适当薄些,条件较差坡面应适当加厚。
喷射分三次进行,首先在坡面上喷射一层不含植物种子的营养基层(3~4 cm厚),然后再重复喷射一次形成中层基盘(3~4 cm厚),最后喷射含有植物种子的面层(2~3 cm厚),播种量为70~100 g/m2。
D.覆盖养护。喷播施工尽量要选在暖季,但在夏季要避开暴雨时段或长时间的阴雨天气。在有降雨时,要将备用的无纺布、草帘子等覆盖在坡面上,防止雨水对喷播层及其基础造成冲刷。
3)草皮移植技术
草皮移植是指将天然草皮或者人工草皮块铺设到已经平整好的土地上,是一种快速的植被恢复方法。草皮移植以人工草地为主,草皮取出后,将其铺设到平整的土地上,然后踩压浇水,使草皮和土壤充分接触,受损植物根系就会再次萌发新根,使草本植物成活,并在迹地上迅速形成覆盖植被。
(1)技术优点
成本低,易成活,移植完毕就可以在迹地上形成植物覆盖。
(2)适用范围
青藏高原高寒草原、高寒草甸区的多年生草皮移植。一般海拔在5 000 m以下。受海洋性气候影响,夏季气候温和湿润,冬季气候寒冷干燥;具有典型的高原大陆气候。其中,对草皮的要求是根系较发达,易切块成型。移植到路基边坡与水沟的草皮必须是生长在草地中多年生草皮,对路基边坡的要求是填料为细颗粒土质边坡,对粗颗粒土质边坡、腐殖土厚度要适当加厚。
草皮移植技术对施工要求较高,如果草皮与草皮之间衔接不紧密,移植草皮与下垫面结合不紧密,都将影响草皮的成活;另外,起挖草皮时,厚度不易掌握,太浅时破坏植物根系,并且土壤毛细管系统遭到破坏,水分无法提升到植被根系层,阳光直射导致植被蒸腾加速以及大风等气候因素影响下容易风干枯死,太深了增加工作量。高寒草原区由于草皮层较为松软,草皮不易成块,土壤结构容易破坏,移植所需代价较大,且前期需要浇水等管护措施,但一旦移植成功,松软的草皮层与下垫面结合紧密,其恢复效果良好。按照施工技术要求施工,对于高边坡的特别是大于10~25 m 的边坡具有良好的适应性。
(3)施工工艺流程
草皮移植施工工艺流程如图8—9所示。
图8—9 草皮移植施工工艺流程图
(4)施工关键技术
①草皮选择。挖掘草皮前,明确即将挖取草皮的类别,掌握其生物特性。
②取草皮时间。根据当地多年生草地植物贮藏营养物质动态的变化情况,选择挖取草皮的最佳时期,即草地植物贮藏的营养物质含量相对较高的时期。挖取草皮要求选在草地植物的分蘖期及结实期,即5—8月之间。
草皮挖出后,草皮植物进入根部的有机物质被暂时中断,草地植物依靠其地下器官贮藏的营养物质动态维持其再生,草地植物贮藏的营养物质含量越高,草地植物再生时形成的枝条数量越多,再生进行得越快。
③揭取草皮。在路基、料场清表时,先用切割机对草皮进(1.0 m×1.0 m)~(1.5 m×2.0 m)的切割,以便于装载机或其他平地清除设备清起草皮规整堆放。取草皮时在施工方便的条件下,所取草皮的块度要尽可能大,从而减少根系的切割,同时根据根系深入地下的深度,确定所取草皮的厚度,保证所取草皮的厚度大于根系埋入地下的深度,从而保证根系的完好性。同时,将草皮下的腐殖土一并清出堆放(腐殖土清除也是路基本身要求)。
④草皮养护。草皮挖取后,如果有地方能及时移植上去当然最好,如果施工条件不许可,就需要暂时置放路基两侧空地上。在此期间,由于草皮离开了它吸取营养物质所依托的土壤环境条件,因此应加强草皮养护。草皮不宜叠放,而应假植平铺,相当于进行了一次划破草皮的人工措施,采用防晒网覆盖并定期进行洒水养护。可有效改善草皮附着土壤的通气条件,提高土壤的透水性和透气性。平铺堆放的草皮在堆放时,用腐殖土填塞缝隙。清出的草皮若有成型路基边坡,及时回铺,若施工条件不容许,则需要堆放养生,即将清出的草皮在路基坡脚线外两侧平铺整齐堆放,草面朝上,其堆放高度控制在1.0~1.5 m,草皮层数以4~5层为宜。养生时采用黑色防晒网覆盖(透水、透气、降雨时能吸收水分,黑色防晒网能有效降低太阳辐射,减缓水分蒸发),不宜采用塑料布或塑料薄膜。根据不同地区的天气、降雨情况洒水养生,只要保持草皮有一定的水分,不完全晒干即可。
⑤有机土保存。草皮取走后,应将草皮下的有机土清除堆放,以便回植草皮时使用。因为青藏高原的土壤以草毡土、寒钙土为主体,土壤发育年轻,剖面风化弱,土层薄,粗骨性强,可给态养分含量低,因此现有草皮下的有机土对移植草皮的再生能力十分重要。
⑥铺草皮工艺,如图8—10~图8—14所示。铺筑草皮前先对验收合格的路基边坡进行整修,根据路基顶面测量的高程对边坡测量的实际高程进行放样,在直线上每10 m进行加桩,在弯道处每5 m进行测量放样,并钉木桩,再根据测量的高程对边坡进行放样,坡度控制在设计范围内,并在坡脚处定桩,在已钉好的坡顶和坡脚木桩上挂好放工横线,两个横线间再挂可移动纵线。上下移动纵线,检查纵线与坡面的距离,以该距离控制在20~30 cm,对记录达不到该要求的坡面用人工再次修整,直到达到设计要求为准。根据放样的线型,采取由坡脚到坡顶的施工顺序进行施工。
图8—10 平整坡面铺设底层土壤层
图8—11 底层土壤铺设完成
图8—12 草皮铺设完成
图8—13 一个月后植被恢复效果
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图8—14 铺草皮施工现场
再进行人工有机土的铺设,同时并保持坡面有机土均匀一致,同时采取人工搬运草皮到坡面上,将草皮块与块之间相互挤紧,上下块之间要错缝,严禁出现通缝现象。草皮薄厚不一致时,人工铲除厚草皮底的腐殖土,再进行铺砌。薄的草皮先在坡面上铺一层腐殖土垫平后再进行铺砌,以保证草皮底部一定厚度的腐殖土。铺筑好的草皮拼接缝处用人工用腐殖土进行填实,不留缝隙。铺设好的坡面应保持大面平整、曲线圆滑、线型美观。铺筑完成一段后,及时清除坡顶路基上剩余腐殖土和坡脚处剩余草皮和腐殖土,使铺筑好的坡面与自然环境协调一致。针对该地区天晴时蒸发量大的特点,铺筑完成后定期洒水养生,防止草皮缺水枯死,同时在洒水车中掺加一定比例的人工复合肥料,以提高草皮成活率,直至与边坡土体形成一体。
将成型路基边坡进行平整[边坡坡率(1∶1)~(1∶ 12)],采用机械将有机土、草皮运到路基边坡处,草皮较薄的(10~20 cm),先将腐殖土在路基边坡上铺设厚10~15 cm一层(具体视现场腐殖土或有机土的资源而定,灵活掌握),草皮厚在20 cm以上的,可以直接铺设(减少对腐殖土和有机土的需求)。根据人力能搬动的重量估算,将草皮切割(不能随意切割)成(20~40)cm×(20~40)cm进行人工铺设。块与块之间嵌挤密实草皮接缝间用腐殖土填筑密实,以便于草皮能快速生长交织为整体。
⑦移植铺设后养生。移植铺设后,在刚开始一周内需要定期洒水养生(图8—15),以保证新铺草皮与地面的毛细水尽快联通,达到毛细水补水功能,后期可根据自然降水情况适时洒水,完全成活后就融入自然正常情况。
图8—15 铺草皮后的养护过程
4)三维网植草技术
三维网植草技术是将三维网铺在坡面上,播撒种子后,用覆土覆盖进行植被恢复的边坡防护技术。三维网是由一种热塑性树脂经过挤出、拉伸等工序相互缠绕,并在交接点处经热熔后粘结在一起的稳定的立体三维网。网格外观凹凸不平,90%以上的空间为空隙,空隙处用来填充土壤和草种等,成活后的植物根系也可以穿过网格空隙深入地下土壤。三维网采用高分子材料制成,材质疏松柔软,化学稳定性较高,也可采用可降解性塑料,数年后三维网可在土壤中自然分解。
(1)技术优点
①可固定坡面,防止坡体下滑。
②具有保墒作用。三维网大多为黑色或绿色,具有吸收热量的作用,从而使地温升高,促进种子的萌发,适合在气温较低的地区使用。
(2)适用范围
三维网植草技术适合在高寒地区使用,对于稳定的路堤边坡,土质和石质填料均可,常用边坡坡度为(1∶1.5)~(1∶2.0),边坡高度一般不超过6 m。
(3)施工工艺
三维土工网垫植草护坡施工程序为:坡面平整、施底肥→覆网、固定→覆土、播种、上覆盖土→浇水养护,如图8—16~图8—19所示。
图8—16 铺网过程
图8—17 播种后覆土
图8—18 覆盖无纺布
图8—19 植被恢复效果
(4)施工关键技术
在进行挂(铺)网前,注意对坡面的清理,适当铺一些腐殖质表土层,使底层土壤拥有一定的营养成分和微量元素,避免植被后期因营养缺乏而出现大面积死亡;植物种类选择时,尽量采用草、灌结合的方式,草对边坡的防护只能到很浅层,而灌木根系较深,持续生长不易退化,对边坡的防护作用更大。施工关键技术如下:
①坡面平整、施底肥。清理、平整坡面,清除直径大于2 cm的浮石、树根等杂物,以利于基材与岩石坡面的结合。如果坡面上的土太密实,应该在坡面5~7.5 cm范围内采取松土措施,作为播种层;如果坡面岩石面积很大,应该在坡面上铺设厚5~7.5 cm的细表土,轻轻压实,为草提供基本的生长环境;对于岩石节理发育,走向不一,清理坡面难度较大,应采取浆砌片石局部找平(谨慎使用,避免加大边坡负载造成失稳),或者加大混合料固结物含量,局部适当加厚找平。
在土壤养分贫瘠和pH值不适时,在播种前有必要施用底肥和土壤改良剂。底肥主要包括氮肥、磷肥和钾肥,比例为15∶8∶7,施肥量随土壤的肥力情况而定,一般情况按100 g/m2左右施用。
②覆网、固定。在整平的坡面上铺设网垫,当坡度陡于1∶3时,网垫由坡顶向下放卷铺设,在缓于1∶3的坡面上,网垫可以按横向或向下铺设。上下卷材搭接,上部的材料压在上面,搭接长度为10 cm,相邻卷材搭接,搭接至少为7.5 cm,且在搭接中心处每50 cm左右加一个锚钉。网垫铺设时,要保持平顺,不要拉紧,避免造成网垫与坡面分离,从而不利于网垫的稳定与植被的生长。
为防止网垫从上、下两端被水流冲开,网垫在边坡顶端铺设时,需在坡肩(坡底)挖断面宽、深为15 cm×30 cm的沟,将网垫埋入其中,用锚固钉固定,并填土压实,网垫顶端纵向连接处应有60° 夹角,坡底应有50 cm以上的水平面。对于网垫体的锚固,在较缓的坡可采用竹钉或U形钉,钉的长度不小于15 cm,顶端宽度应大于网垫孔径的2倍;在较陡、疏松、岩质的坡需要采用较长较重的丝钉。就较缓的坡度[(1∶1.5)~(1∶1)]而言,按每50 cm一个锚钉即可,如果坡面较陡,应增加锚钉数量,锚钉的排列以梅花桩形为宜。
因坡面较长时,坡面上层的含水量要比下层的低,不利于植被成活,要在距坡顶20 cm处开一条小沟,用以灌水。
③覆土、播种、上覆盖土。覆网、固定之后,根据其厚度及种子发芽要求,在网垫上面铺设一定厚度的耕植土,要求覆土的颗粒不大于网孔尺寸,且越细越好。
选播的草种宜就地选用覆盖率高、根系发达、茎叶低矮、耐寒抗旱、耐土壤贫瘠、耐践踏、具有匍匐茎且适用于pH=4.7~8.5的多年生草种,也宜引用适应当地土壤气候的优良草种。
草皮在5℃以下停止生长,10℃以下基本上不发芽。另在高温季节蒸发太大,草皮生长易干枯,故在此期间均不宜播种。铺设季节最好选择在雨季前的3—4月份进行,让草皮有一定的生长时间。
播种时土壤含水量以40%~50%为宜,为预防干旱,提高草籽的成活率,可使用土壤凝结剂。将经过特殊处理后的草籽与土壤凝结剂拌和喷洒。经土壤凝结剂处理后的坡面,草籽和土壤不会因风吹雨淋而流失,同时凝结剂又降低了土壤中水分的蒸发,在一定程度上保证了草籽的水分供应。
播种可以采用人工撒草种或机械喷播:撒草种,将草种与肥料及细土按1∶10的比例均匀混合后,均匀地撒在网垫上,边坡靠上部分应适当增加草籽用量,播撒完毕后用扫帚清扫一遍,以保证草种全部落入网垫内部;喷播,喷射尽可能从正面进行,凹凸部分及死角部分要尤其注意,喷射厚度按10 cm控制。
播种的深浅也直接关系到出苗率。如播得过深,在幼苗进行光合作用和从土壤中吸收营养元素之前,胚胎内存储的营养不能满足幼苗的营养需求而导致幼苗死亡;播得过浅,没有充分混合时,种子会被水流冲走,或发芽后干枯。播种时应从坡顶往下撒播,且坡顶的播种量稍微加大。
播种后再均匀覆一层细土,土的厚度以稍盖住网垫为宜,不要使网垫暴露在阳光下,以利延长使用寿命。覆土的厚度还须有利于草籽的发芽和生长,之后再进行适当加压。另外,为了减少土壤和种子的冲蚀,为种子发芽和幼苗生长提供一个更为有利的环境条件,常常在坡面上加上一层覆盖材料(如无纺布),当幼苗长到2~3 cm高后便揭开。
④浇水养护。播种后要注意草种发芽生长的前期养护工作。养护的主要工具是高压喷雾器,它使水雾化后均匀地落在坡面基材上,要注意控制好喷头与坡面的距离和移动速度,保证无高压射水冲击坡面形成水流,冲走植草基材及草种,每天早晚各喷一次,养护45 d左右。在天气热、雨水少的情况下,为了保证草种成活,可采用遮阳防晒棚,隔热防晒,透气通风。
5)植生带技术
利用植生带进行边坡植被恢复的建植技术叫做植生带技术。植生带使用可自然降解的无纺布或者其他材料制成,草种、肥料、保水剂等按一定比例混合后按照特定工艺被均匀定位到可降解材料上,从而形成植生带。
(1)技术特点
①优点:
A.具有很好的抗雨水冲刷能力。
B.种子分布均匀,出苗整齐美观,同时节约了种子的播种量,省时省工,而且可根据要求适当选用不同的种子组合,配比灵活多变。
②缺点:植生带的持水、抗旱能力较差,养护期对水分的要求较高。
(2)适用范围
适用于小于60°的土质边坡,风化岩石、沙质边坡。主要用于水源丰富或降雨量较多的地区,不适合在干旱、半干旱地区使用。
(3)施工工艺流程
①平整坡面。清除坡面所有石块及其他一切杂物,填平较大的坑穴,打碎土块,耧细耙平,压实。
②铺设固定。把植生带一端用锚杆固定在坡顶处并填土压实,锚杆的使用量为2~3根/m2。
(4)施工关键技术
①施工时应顺着坡面将植生带自然地平铺在坡面上,一边向下放平拉直一边用U形钉将植生带固定在坡面上,不要加外力强拉,U形钉的使用量为6~8根/m2。植生带的接头处(上下接头、左右接缝)应重叠10 cm。施工到边坡下部时,把植生带的另一端也用锚杆固定在坡脚处,并填土压实。
②植生带施工结束后禁止踩踏。植生带从铺装到出苗以后的幼苗期,都需要及时进行洒水,每天都需洒水,每次的洒水量以保持土壤湿润为原则,每日洒水次数视土壤湿度而定,直至出苗成坪。在幼苗中期也要保持每天洒水1次,后期根据土壤湿度进行洒水。洒水时最好采用水滴细小的喷水设备,使洒水均匀,减小水的冲力。尤其第一次浇水时,要用小水头呈喷雾状从远处向坡面缓慢淋洒,不可用大水头顺坡面放水,以免边坡上部的种子被冲到边坡下部,造成上部植生带种子发芽不均匀。
6)植生袋技术
植生袋是一种袋面含有植物种子夹层、大小通常为50 cm×50 cm、一端开口的袋子,袋子内可以装入土壤和种子、肥料的种植袋。植生袋通常分为五层:最内层和最外层为尼龙纤维网,次内层为可短期降解的无纺棉纤维布,次外层为加厚无纺布,中层为植物种子、生物菌肥和长效复合肥等混合物质。通常把植生袋带一定倾斜度整齐的码砌在边坡上,待水热条件适宜时,种子会发芽并穿透袋子长出来,在坡面上形成植被层,从而达到植被恢复、保护坡面的目的。
(1)技术优点
①植生袋采用植物纤维作为载体,降解性好,有助于环保。
②植生袋体积较小,方便运载,施工容易,铺设效率高。
③工程造价低于其他圬工或砌石防护。
④植生袋有保温保墒作用,可以在一定程度上减弱冻融情况。
⑤植生袋储水性能良好,再加之可以在其中加入保水剂,同时将肥料加入袋内,使植物的成活率提高,减少后期养护。
⑥种子配比灵活多变,可适时适地的选用不同的种子组合。
(2)适用范围
适用于没有土层覆盖的岩石区或者滑坡后的山体裸露地带、斜坡、岩石边坡的凹陷处、片石区等,适用于北方寒冷地区。
(3)施工工艺流程
将选好的种子、保水剂等材料复合加工成连体植生袋,在施工现场将腐殖土、木纤维、泥炭土、缓释营养肥等混合材料当作基质填装到植生袋中,然后平铺、固定在坡面上,经过二次覆土、洒水养护等前期管理措施,达到固结绿化边坡的作用。
(4)施工关键技术
①施工前准备。
A.草种的选择及播种量的确定。施工地区属高寒高海拔地区,环境寒冷而潮湿,日照强烈,紫外线作用强,空气稀薄,土壤温度高于空气温度,昼夜温差极大,年平均温度不到1℃,植物生长季短,年降水量约400 mm,相对湿度70%以上。根据工程实地情况,选择具有耐寒、抗旱、耐盐碱等显著特点,如垂穗披碱草、赖草、冷地早熟禾和中华羊茅等,对高原地区气候和土壤环境具有较好适应性的植物。
B.基质的选择及配比。基质是坡面上草木赖以生长发育的首要条件,基质选择要考虑土壤的强度和一定的蓬松度、土壤的吸水性、抗雨水的侵蚀性,以及植物生长发育所需的主要元素。本次施工采用腐殖土、保水剂、复合肥和专用肥用量为2 000∶5∶20∶160的比例。
②植生袋加工。将经过处理的种子和保水剂等材料夹在两层可降解的无纺布(或木浆纸)中间,并覆上抗老化绿网,缝制成规格为50 cm×130 cm的袋状。
③平整坡面。清除坡面杂物及松动的石块,按路基设计刷坡,使坡面达到设计坡比,并预留出植生袋填充基质后的厚度(约为15 cm)。
④填装基质。将植生袋平铺,把混合好的基质填装到每一个袋口中,饱满度达80%时扎紧袋口。
⑤铺设、固定连体植生袋。将装好基质的植生袋平整地铺在坡面上,并用紧固件固定。紧固件可采用直径6 mm的钢锚钉或竹钉,一般采用200~400 mm不同长度,紧固件每平方米不少于5个。最后在植生袋上加覆一层土,覆土厚度约为10 cm。
⑥浇水养护。在草种从出芽到幼苗期间,要浇水养护,保持土壤湿润。开始每天浇水一次,浇水应呈雾状喷洒,随后可减少浇水次数。在幼苗生长过程中,适时施肥,防止病虫害,约一个月后基本成坪。
7)植物纤维毯技术
植物纤维毯是将植物纤维材料(如稻秸、麦秸、玉米秆、棉秆、椰壳纤维、大麻、黄麻、亚麻、天然杂草)加工成条形纤维状,进行梳理后编织成毯状纤维层,然后在其下方铺适当厚度的营养土,并配入提前定好的草灌植物种子、保水剂和营养基质,最后在纤维毯的上下各用一层强化网固定后,就形成完整的植物纤维毯(图8—20)。
图8—20 植物纤维毯结构示意图1—上网;2—纤维层;3—下网
(1)技术优点
①施工简单,可快捷地在公路边坡形成覆盖,效果明显。
②具有很好的固土、抗雨水侵蚀能力。
③植物纤维有较强的吸水能力,因此蓄水保墒功能好。
④植物纤维毯可降解,不仅环保,而且降解后可为植物提供养分。
(2)适用范围
整齐无明显凹凸坡面,适应气候范围较广,南北方均可用。
(3)施工工艺及关键技术
①清理并整平场地,如图8—21a所示。根据施工要求,用铁锹、铁耙等工具对坡面不稳定的石块或杂物进行了清除。对于不利于草种生长的坡面先填厚度不小于10 cm的腐殖土,表层覆土内无工程垃圾和大的石块、杂草等凸起物,并使10 cm土层内无大于5 cm的石块。
图8—21 植物纤维毯铺设
②播撒草种。播种方式采用中华羊茅、披肩草、老芒麦、无芒雀麦、星星草等均匀播撒的方式。
③挖坡顶和坡脚锚固沟。坡顶和坡脚锚固沟宽和深一般不小于20 cm,原土放在远离坡面的一侧备用。
④铺设草毯,如图8—21b所示。从坡顶向下铺设草毯,铺展平顺并拉紧,坡顶预留不小于40 cm,草毯之间搭接宽度不小于10 cm,搭接时下一级网压在上一级网之下,草毯与地面保持充分接触,铺设保持整齐一致,如图8—22所示。锚固沟内草毯铺满沟底和两壁并贴实。
⑤锚固及回填原土,如图8—23所示。
图8—22 植物纤维毯铺设平面示意图
1—植物纤维毯;2—锚固钉
图8—23 植物纤维毯施工剖面示意图
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