巖土工程師輔導(dǎo)：石質(zhì)路塹噴植混凝土護(hù)坡施工技術(shù)

　　簡(jiǎn)介： 介紹了巖石路塹邊坡噴植混凝土植被防護(hù)機(jī)理、方法、作用和施工工藝。

　　關(guān)鍵字：巖石邊坡 噴植混凝土 施工工藝

　　引言

　　路基邊坡的防護(hù)型式根據(jù)氣候、水文、地形、環(huán)境保護(hù)和美化綠化等方面考慮,為了使運(yùn)營環(huán)境舒適、美觀,盡量近于自然環(huán)境,現(xiàn)在越來越多的施工項(xiàng)目邊坡防護(hù)采用噴植混凝土植草型式。采用噴植混凝土又叫客土噴播植草,是一種全新的生物邊坡防護(hù)措施,它的特點(diǎn)是在巖石上能為植物創(chuàng)造生長條件,恢復(fù)了因工程施工而破壞的生態(tài)系統(tǒng),制造與自然表土相近的生長基礎(chǔ),培育出穩(wěn)固邊坡和與周邊環(huán)境和諧的植物,有效恢復(fù)生態(tài),并形成可粗放管理的優(yōu)美植物群落。突破了以往植物防護(hù)必須以土質(zhì)邊坡為前提的概念,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代環(huán)保意識(shí),于環(huán)境、自然、工程等各方面來說是一種較為理想的防護(hù)手段。

　　1.采用噴植混凝土防護(hù)巖石邊坡的機(jī)理

　　常用的邊坡防護(hù)大致可分為工程和植物兩種方法。工程防護(hù)方法包括圬工護(hù)坡、骨架、擋墻柵欄、錨索、噴混凝土等傳統(tǒng)工程防護(hù)方式;植物防護(hù)方法是在邊坡較為穩(wěn)固的基礎(chǔ)上采用植樹種草的辦法作為防止雨水沖刷,控制表土流失的措施。隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合并盡可能多的使用植物防護(hù)已是大勢(shì)所趨。

　　巖石邊坡一般是穩(wěn)定的,經(jīng)過工程加固的邊坡其穩(wěn)定性更有保障,但裸露的巖石不僅影響景觀,破壞了環(huán)境,而且長時(shí)間的裸露會(huì)導(dǎo)致風(fēng)化嚴(yán)重甚至邊坡失穩(wěn)。噴植混凝土邊坡防護(hù)技術(shù)是針對(duì)以往巖石坡而無法綠化的狀況而研制開發(fā)的,原理是用高次團(tuán)粒劑使客土形成密實(shí)結(jié)構(gòu),植物纖維在其中起到類似植物根莖的網(wǎng)絡(luò)作用,造就具有耐降雨沖刷、牢固且透氣、與自然表土相近的生長基礎(chǔ)。噴植混凝土主要用于巖石坡面和硬質(zhì)噴植土地等綠化困難的地帶,使其得以恢復(fù)自然生態(tài)保護(hù)環(huán)境和景觀美化為目的的綠化成為可能。巖石坡而施以錨桿掛網(wǎng)的工程措施后,輔以噴植混凝土將起到較為理想防護(hù)目的,是巖石邊坡較為完美的防護(hù)方法。

　　2.巖石路塹邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)

　　巖石路塹主要為極嚴(yán)重風(fēng)化的粉砂巖,塹坡最深達(dá)21m,路塹下部為漿砌片石擋土墻,上部為錨桿掛網(wǎng)和噴植混凝土。

　　錨桿采用螺紋鋼筋,直徑為16mm,外端設(shè)長5cm的直彎頭,錨桿間距為1 ×lm,正方形排列,錨桿錨固深度一般為lm。兩側(cè)鐵絲網(wǎng)邊緣加設(shè)封閉錨桿,封閉錨桿的間距和深度為0. 5m。錨桿采用砂漿錨固,鐵絲網(wǎng)采用鍍鋅鐵絲,其直徑不小于2. 6cm,網(wǎng)眼為8 ×13cm。鐵絲網(wǎng)與錨桿在端頭部緊緊連接,鐵絲網(wǎng)一般距坡面2. 5cm呈張緊繃平狀態(tài)。將噴植混凝土的原料(植生混合料)用噴漿機(jī)噴布在邊坡網(wǎng)面上形成噴植混凝土。養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)于噴植完成后即日開始,為期六個(gè)月。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)隨時(shí)注意植物生長和天氣情況,做必要的加水濕潤和養(yǎng)份追加。原則上每兩個(gè)月施肥一次,使用復(fù)合肥料,六個(gè)月后植被的覆蓋率應(yīng)達(dá)到90%以上。

　　3.噴植混凝土基材原料的主要成份及其作用

　　噴植混凝土基材的主要成份有活性黏性種植土,有機(jī)肥料、木質(zhì)纖維、鋸木屑、粗顆粒河砂、水泥和高分子外加劑等。

　　3.1　種植土和有機(jī)肥

　　它是供植物生長的土壤和養(yǎng)料,是植物生長的基礎(chǔ)物質(zhì),天然、無菌、綠色、通氣、排水、保水,含有很高的有機(jī)質(zhì), 腐蝕酸及營養(yǎng)成份, 可作為長效緩釋肥材質(zhì)。

　　3.2　木質(zhì)纖維

　　它是綠化基材與坡面鐵絲網(wǎng)前期連接物質(zhì),待草本植物的根系扎入巖石縫隙后,其連接作用失效?？蛇x用造紙廠的紙漿為木纖維的代用材料時(shí),注意可能有以下弊病: 紙漿中可能含有對(duì)草種萌芽有害的物質(zhì),如PH值過大;纖維過于纖細(xì),易造成噴播層交織性不好,并會(huì)產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象;吸水包水性能變差,且在發(fā)干后產(chǎn)生“結(jié)殼”現(xiàn)象;另外紙漿因含水率大,給供應(yīng)、包裝、運(yùn)輸和施工帶來諸多麻煩。

　　3.3　鋸木屑

　　它在基材中可保水,減輕基材的單位重量,增大基材的內(nèi)摩擦角,從而減小坡面基材的下滑力。與木質(zhì)纖維共同作用,使綠化基材穩(wěn)定在巖石坡面上,它和木質(zhì)纖維腐蝕后又是良好的肥料。

　　3.4　粗顆粒河砂

　　它在綠化基材中是一種疏松劑,能有效阻止綠化基材板結(jié), 使噴植混凝土牢固、透氣、有利于植物生長。

　　3.5　高分子外加劑

　　為使綠化基材在巖石坡面上保持水土,降低水份的蒸發(fā)量,在拌制和噴射基材時(shí)還要加入適量的高分子外加劑。它是一種高分子有機(jī)聚合物,粉末狀,它不僅吸水率大,而且在溶水后會(huì)變成極光滑且粘稠的物質(zhì)。它與其他基材材料混合后形成非常均勻的糊狀稠化物,有利于噴播施工。噴播后會(huì)在巖石坡面形成性能良好的保水、牢固透氣、松軟的“混凝土”,高分子外加劑摻量的多少取決于巖石邊坡的坡度,坡度越大,用量相應(yīng)增大。

　　4.護(hù)坡基材與巖石坡結(jié)合機(jī)理

　　4.1　坡面鐵絲網(wǎng)

　　穩(wěn)定的巖石地坡鐵絲網(wǎng)靠錨桿固定在坡面上,不穩(wěn)定的巖石邊坡靠錨桿〈或錨索〉穩(wěn)定坡面后再與坡面鐵絲連為一個(gè)整體,坡面鐵絲網(wǎng)是噴植混凝土綠化基材與巖石邊坡前期相結(jié)合的不可缺少的材料。采用18號(hào)鐵絲編制呈網(wǎng)眼為8―13cm的菱形。網(wǎng)眼過大會(huì)增加鐵絲網(wǎng)單位面積的負(fù)荷,使鐵絲網(wǎng)變形,對(duì)距鐵絲網(wǎng)較遠(yuǎn)的基材起不到固定作用,在基材重力作用下還會(huì)產(chǎn)生局部溜塌;網(wǎng)眼過小,其基材在噴射時(shí)不易穿透鐵絲網(wǎng),基材與巖石邊坡不能有效地密貼在一起,形成一個(gè)空面,不利于植被生長和邊坡地穩(wěn)定。

　　4.2　基材地穩(wěn)定機(jī)理

　　基材中地黏土和木質(zhì)纖維是基材在邊坡上穩(wěn)定的主要材料。當(dāng)基材噴射到坡面上,其木質(zhì)纖維一頭絞在坡面鐵絲網(wǎng)上,另一頭粘在基材中;黏土則粘在巖石和鐵絲網(wǎng)上。當(dāng)木質(zhì)纖維在基材中腐爛時(shí),完成了自身在基材中的連接筋的作用,取而代之的是根系發(fā)達(dá)的草本植物的根系網(wǎng),它將坡面上綠色的草、后層基材和巖石表層緊緊地連在了一起。

　　5.混合草種

　　在噴植混凝土護(hù)坡地基材中主要選用適應(yīng)溫度變化地混合草種,具備較強(qiáng)地生命力,能在不同季節(jié)繁殖且根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛等。( 1)草種的用量:摻入每平方米草種2―3kg; (2)草種的預(yù)處理:草種直接混入基材,發(fā)芽極其困難。為提高其發(fā)芽率,采用化學(xué)藥物催芽方法預(yù)處理。具體方法為:配置0. 5%的氫氧化鈉溶液,將草種放到已配置好的溶液中浸泡24h。浸泡過程中常用木棍拌和,撈出后用清水沖洗干凈,然后再用清水浸泡6―8h,撈出略曬干即可拌入綠化基材。( 3)草種發(fā)芽生長的前期養(yǎng)護(hù):當(dāng)拌有混合草種的基材噴射到巖石坡面上,就要注意草種發(fā)芽生長的前期養(yǎng)護(hù)工作,養(yǎng)護(hù)的主要工具是高壓噴霧器,它使養(yǎng)護(hù)水霧化后均勻地濕潤在坡面基材上。在養(yǎng)護(hù)過程中,要注意控制好噴頭與坡面地距離和移動(dòng)速度,保證無高壓射流水沖擊坡面形成徑流,沖走綠化基材及草種。前期養(yǎng)護(hù)每天早晚各噴一次,以后逐漸減少,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為六個(gè)月。如果噴射植被護(hù)坡是在夏秋之交施工,天氣熱、太陽大、雨水少,為了保證草種的成活,采用覆蓋無紡布,主要起到防雨水沖刷,旱季及冬季保溫保濕、隔熱防曬,透氣通風(fēng)之功能。當(dāng)拌有混合草種的基材噴射到坡面上,立即覆蓋無紡布,無紡布與坡面的距離控制在0. 1―0. 5m,接頭處重疊15cm,并按程序加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

　　6.工藝流程

　　7.結(jié)束語

　　通過對(duì)噴射混凝土的試驗(yàn)及施工,為路基石質(zhì)邊坡防護(hù)工程創(chuàng)造了一條新的途徑,適應(yīng)了我國現(xiàn)行綠色覆蓋、美化環(huán)境的環(huán)保目標(biāo),同時(shí)也降低了石質(zhì)邊坡防護(hù)造價(jià)。

更多內(nèi)容訪問>> 注冊(cè)土木工程師(巖土)考試頻道   注冊(cè)土木工程師(巖土)考試論壇

?2009年注冊(cè)土木工程師（巖土）考試輔導(dǎo)招生簡(jiǎn)章
?2009年注冊(cè)巖土工程師考試時(shí)間為：9月19、20日
?巖土工程師輔導(dǎo)現(xiàn)在報(bào)名任意專業(yè)知識(shí)贈(zèng)送專業(yè)知識(shí)習(xí)題班
?老師輔導(dǎo)每天24小時(shí)不限時(shí)間隨時(shí)反復(fù)學(xué)習(xí)……