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1、三维土工网垫植草灌护坡施工工法三维土工网垫植草灌护坡施工工法 1 前言 随着高等级公路建设向山区推进，高填深挖边坡越来越多，边坡圬工防护造成环境不协调，不利环保，工程造价较高，与建设“环保生态”公路理念不符。随着人们环保意识的增强和审美要求的提高，植被防护已成为防护工程的主要类型。三维土工网垫植草灌护坡形成植被覆盖良好的坡面，不仅有效降低风、雨、重力对边坡的侵蚀，使坡面受到保护，而且环保生态。 我公司在龙观至溪口公路工程第2合同段与盛宁线丹城至西泽公路改建工程第2合同段边坡防护中成功施工三维土工网垫植草灌护坡21595m，经研究总结形成本工法。本工法对建设生态环保公路意义重大，具有推广价值。
2、22 工法特点 2.1边坡防护性能好 实施三维土工网垫植草灌后，草根与灌木的生长与三维土工网垫形成地面网系，有效防止地表径流冲刷，而根系深入原状坡面深层，使坡面土层与三维网及草坪活灌木共同组成坡面防护体系，对坡面的稳定起到重要的作用。 2.2创造一个绿意浓郁的边坡生态环境，改善公路的景观，符合现行环境要求。 2.3工艺简单，操作方便、施工速度快。 2.4工程造价低。 3 适用范围 三维土工网垫植草灌适用于边坡坡率不宜陡于l：1，填方边坡的土壤硬度一般在5kgcm之下，对于挖方边坡土壤硬度则在5200kgcm之间。土壤酸碱度一般在5.96.7之间。 224 护坡机理 三维土工网垫植草灌是指利用活
3、性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。根据边坡- 1 - 地形地貌、土质和区域气候的特点，在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程(图1) 施工准备 土工网垫进料 草灌籽选择 肥料运输 清理坡面 施底
4、肥 钉设网垫 回填土 喷播草灌籽 撒水养护、保证草灌的成活率 竣工清理 图1 施工工艺流程图 5.2施工操作要点 5.2.1清理坡面与施底肥 清理、平整坡面，清除直径大于2cm的浮石、树根等杂物，以利于基材与岩石坡面的结- 2 - 合。如果坡面上的土太密实，应该在坡面57.5cm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57.5cm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
5、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1587，施肥量随土壤的肥力情况而定，一般情况按100g/m左右施用。 5.2.2 钉设网垫 三维土工网垫在坡上、下两端各留有20cm和30cm，上端应埋入土中，下端应留成水平面；将网放在坡顶上，然后顺坡拉出网垫，自上而下至坡脚处。网与网之间搭接不小于lOcm，并使网紧贴坡面无悬空褶折现象。 填方边坡，选用6mm钢筋和8铁丝做成的U型钉进行固定，在坡顶、搭接处采用主锚钉固定。坡面其余部分采用辅锚钉固定。坡顶锚钉间距为70cm，坡面锚钉间距为100cm。锚钉规格：主锚钉为(6mm钢筋) U型钢钉长2030cm，宽10cm，辅锚钉为(
6、8铁丝) U型铁钉长1520cm，宽5cm，固定时，钉与网紧贴坡面。 挖方边坡，主轴钉选用8mm钢筋做成的U型钢钉，辅锚钉选用6mm的U型钢钉，在坡顶、搭接处采用主锚钉固定，坡面其余部分采用辅锚钉固定。坡顶锚钉间距50cm，坡面锚钉间距100cm。锚钉规格：主锚钉为(8mm钢筋)U型钢钉长2030mm，宽10cm；辅锚钉为(6mm钢筋)U型钢钉长1520mm，宽5cm。固定时，网要拉紧，钉与网紧贴坡面。 5.2.3 回填士 对于填方边坡，三维土工网垫固定后，采用干土施工法进行回填土，把粘性土、复合肥或沤制肥充分搅拌均匀，并分23次人工抛洒在边坡坡面上，第一次抛洒的控制在35cm为适，第二次抛洒
7、12cm，回填直至覆盖网包(指自然沉降后)。每次抛洒完毕后，在抛洒土壤层的表面机械洒水，机械洒水时，水柱要分散，洒水量不能太多，以免造成新回填土流失，目的使回填的干土层自然沉降，并要进行适度夯实，防止局部新回填土层与三维网脱离。要求填土后的坡面平整，无网包外露。所选用的粘性土应颗粒均称，显粉末状，无石块与其他杂物存在，肥料可采用进口复合肥(N:P:K=15:15:15)或堆沤基肥，用肥量：20g/m2。采用干土施工法具有施工操作简单，对路面不会造成污染等优点。 对于挖方边坡，网固定后，将由粘性土壤，堆沤米糠或腐殖土、进口复合肥、粘接剂、水泥组成的有机土壤充分混合并利用搅拌机充分搅拌，有机土壤成
8、分的重量配比为粘性土- 3 - 2壤：堆沤米糠或腐殖土：复合肥：水泥10:1.5:0.003:0.3，粘接剂用量为12g/ m。准备工作完成后，利用喷射机将混合均匀的有机土壤喷射于固定的三维网坡面上，喷射时，水的用量是通过在喷枪上的开关进行人工控制的，用水量不宜多，亦不宜少，应适中，从而避免出现溢流和散落现象。喷射应尽可能从正面进行,凹凸及死角部分应喷射充分,保证形成的新土层全面覆盖三维土工网垫，不得出现网包外露现象。 5.2.4 喷播草灌籽 采用液压喷播绿化技术，其原理及操作方法是应用机械动力，液压传送，将附有促种子萌发小苗木生长的种子附着剂、纸纤维、复合肥、保湿剂、草灌种子和一定量的清水，
9、溶于喷播机内经过机械充分搅拌，形成均匀的混合液，而通过高压泵的作用，将混合液高速均匀喷射到已处理好的坡面上，附着在地表与土壤种子形成一个有机整体。 根据边坡的自然条件、立地条件、土壤类型等客观因素科学地进行草种配比，使其能在边坡坡面上良好生长，形成“自然、优美”的景观。使用的具体品种及用量视现场而定。 5.2.5 覆盖无纺布 根据施工期间气候情况及边坡的坡度，来确定在喷播表面层盖单层或多层无纺布，以减少因强降水量造成对种子的冲刷，同时也减少边坡表面水分的蒸发，从而进一步改善种子的发芽、生长环境。 5.2.6 养护管理 苗期注意浇水，确保种子发芽、生长所需的水分。前期喷灌水养护为60天，中期靠自
10、然雨水养护，若遇干旱，每月喷水23次，后期养护每月喷水2次；适时揭开无纺布，保证草苗生长正常；适度施肥，一般使用进口复合肥，为植物生长提供所需养分。在苗高810cm时进行第一次追肥，还可依据实际情况进行叶面追肥；定时针对性地喷洒农药，定期清除杂草，保证植物健康生长。 26 材料与设备 6.1主要材料 (1)三维土工网垫，规格型号分为：EM2、EM3、EM4。 (2)锚钉6mm与8mm钢筋和8#铁钉做成u型，禁止使用已严重腐蚀的钢筋和铁丝做为原材料。 (3)无纺布选用规格为129gm的优质无纺布。 (4)纸浆纤维用量：1509gm，一般称它为内覆材料或填充料，通过机械搅拌把水和草种子混合在一起，
11、能使种子均匀地分布在坡面上，为包裹的草种子均匀地提供萌芽所需的水- 4 - 22分。 (5)肥料为提高坡面土壤的肥力并为草种子萌发和幼苗生长提供所需养分。主要采用： 复合肥：一般使用进口复合肥；堆沤土杂肥：一般采用蔗渣与鸡粪进行混合堆沤三个月以上，其肥力持久，疏松土壤，保证土壤水分。 (6)土壤改良剂(土壤固着剂) 土壤改良剂具有吸水、粘结、改良土壤的功能，是液压喷播绿化的重要材料之一。它的作用有三：它溶于水后与种子、化肥和纸浆纤维等经机械搅拌后形成糊状物质，通过喷枪喷洒与坡面土壤一起形成有机胶体，成薄膜状，能使种子牢固地粘附在土壤表面；具有很强的保水性，能吸收保持相当于自身质量数百倍的水，防
12、止水分过快蒸发，从而慢慢释放供种子吸收；具有较强的改良土壤结构的功能，可降低土壤容重，增加土壤通透性，增强士壤团粒结构。为此，它是一种在喷播技术上不可缺少的重要材料。 (7)种子 植物要选择生长快，固根能力强，茂密旺盛，多年生割后有迅速恢复生长和再生的能力，耐干旱、耐贫瘠、一次成活，适应粗放型管理，工程竣工后基本不需管理；草类植物选用根系发达，生长能力强的多年生草，如小冠花、鼠尾草、结缕草、白茅等；灌木类须先选择根系发达、枝叶茂盛、能迅速生长的多年生灌木，并以当地地质气象条件接近者为宜，如黄杨、夹竹桃、黄荆等。 6.2主要设备 主要设备一览表 表1 设备名称 破碎机 搅拌机 液压喷播机 柴油发
13、电机 规格 15KW 15KW PT200 30KW 数量 1套 1套 1套 1套 备注 破碎回填土 搅拌回填土 喷播草灌籽 提供施工用电 7 质量控制 7.1施工时可用小竹杆或小木棍穿于整卷网垫中，顺坡拉出网垫，四周用U型铁钉钉住，钉子间距为30cm，每平方米10只钉子。 7.2钉子长度一般为15cm，疏松地表则加长钉子长度，在高坡铺设时，上坡使用的钉子长度应大于下坡钉子的长度。 - 5 - 7.3 地形突变处或地形较复杂处应注意保持网垫平整，并增加钉子密度。 7.4 注意搭接，搭接长度2cm，搭接处钉子应顺势钉入，钉子密度应增加一倍，搭接处上层网垫要靠紧，不留间隙。 7.5 钉子的形状，钉
14、子上端宽度应大于网孔径2倍，以便同时起垂直镇压作用。 7.6 草灌籽播种深度应根据土壤墒情，因地制宜而定，草种应选择适合当地气候条件，根系长且发达的草种，有长根系的多年生小灌草种更佳。 7.7 草灌籽播种在网垫中，这样更能加强复合保护的效果。 7.8 草灌籽播种后，表土覆盖深度应以盖住网垫为佳，不要使网垫暴露在阳光下，以有利于延长使用年限，但必须注意使其有利于草灌籽的发芽和生长。 7.9 草灌籽播种后，土层的含水量应以40%60%为宜，并在土层加压，以有利于草灌籽发芽。 7.10 网垫在护坡顶端铺设时，网垫纵向连接处应有60度夹角，埋入土中30cm。坡度应有50cm以上的水平面。因工程中坡面上
15、端的含水量要比下层低得多，不利于草灌籽发芽，应在离开网垫20cm坡顶处顺势开一条蓄水沟，以利于灌水。 7.11铺设时机是整个工程的关键，一般应选择在雨季前34个月时进行，让草皮有一定的生长时间。 8 安全保证措施 8.1 施工应做好施工前准备工作，正确选用施工方法，并结合施工具体实际，编制安全技术措施计划，制定操作细则，并向施工人员进行技术交底。 8.2 高处作业人员必须系安全带，安全带“高挂低用”，系于牢固处。 8.3在陡坡及危险地段时应系安全带，脚穿软底轻便鞋；。 8.4弃土下方和有滚石危险的区域，应设置警告标志，下放有道路时，作业时严禁通行，严禁在危石下方作业、休息和存放机具，边坡上方有
16、人工作时，边坡下方不准站人。 8.5 机械设备必须状态良好，每台机械必须有专人指挥。 8.6 施工中如发现山体滑动，崩塌现象危及施工安全时，必须暂停施工，撤出人员和机具，并报上级处理。 9 环保措施 9.1尽量少占或绕避林地、耕地，保护原有树木及地表植被，临时用地范围的耕地采取措施复耕。 - 6 - 9.2施工场地内修建施工排水系统并确保畅通，工地废水排放前先沉淀，并采取必要的净化措施处理后方可排放，有害物质要定点存放并按有关规定处理。 9.3运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布，防止粉尘飞落，减少对生产人员和当地居民造成的危害，必要时进行洒水。 9.4工程完工后及时清理现场垃圾，做到文明退场
17、。 10 资源节约 三维土工网垫可替代混凝土、浆砌片石、抛石等坡面防护材料，节约大量资源，且施工简便、施工速度快、造价低廉。 11 效益分析 11.1工程效果 传统边坡防护仅是对路基边坡面防护，而下面的土层结构松动或水土流失则会致坡面产生裂缝，雨水下渗时使坡体强度减弱，易生不均匀沉降。三维土工网垫则与植物根系交织形成密的覆盖层，可经受高水位、大流量的冲击，代替凝土、浆砌片石等成为永久性的护坡层。 11.2经济效益 传统防护工程投资多、造价高、程量大且治理面积小，需长期投入人力、物力和财进行检修。而三维土工网垫植草灌防护投资小、见效快、效果好，只需做适当的季节性修剪工作。其造价仅为满铺浆砌片石护坡的14，为现浇混凝土薄板护坡13，为混凝土预制块干砌护坡的15，且其施工速度是其他几种方法的十几倍。 11.3环境效益 三维土工网垫植草灌防护可恢复道路沿线的自然植被，保护自然生态平衡， 美化景观，改善环境的温度和湿度。 12 工程应用 - 7 -
