喷播植草在公路边坡防护中的应用

□ 代茂华

自从改革开放后，我国公路建设成绩斐然，有力地支撑了国民经济的发展。回顾已建成的公路项目发现，存在大量的开山挖方、破坏自然环境的现象。随着社会的不断进步，人们在渴望交通安全、便利的同时，对生态环境保护的要求也越来越高。公路建设造成沿线自然景观不协调的因素有很多，边坡防护是最直接的因素之一。在传统的边坡防护（如片石圬工、混凝土防护等）方式中，人工痕迹十分明显，无法与周边的自然地貌协调统一，修建公路宛如是在绵延的青山丛中划上了一道道伤疤。近年来，在边坡防护中采用的喷播植草工艺，较好地解决了上述问题。据此，笔者依托广西钦州扬帆大道南延长线工程，重点介绍喷播植草工艺的应用经验。

一、工程简介

1.工程概述

扬帆大道南延长线工程路线全长20.6公里，城市快速路标准，计算行车车速80公里/小时，双向8车道，道路路基宽70米，边坡深度最大25米，设置台阶型边坡，每8米设置2米宽平台，边坡坡率1∶1，坡面采用拱形骨架植草防护和喷播植草防护。

2.自然条件

该项目所在地属于亚热带海洋性季节气候，高温多雨，日照充足，雨量充沛，年均气温20℃，7月平均气温28.3℃，1月平均气温13℃，年最高气温37.5℃，最低气温－1.8℃，年均日照180小时，年均降水量2 113.7毫米。良好的自然条件为边坡防护采用喷播植草提供了基础条件。

3.地质条件

该项目区域在地质上位于钦州盆地和钦州湾凹陷边缘，地层主要是侏罗系和南端东侧少量志留系沉积岩层。由于受多次构造运动的影响，节理较发育，岩石受挤压破坏较严重，风化程度较高，岩石较破碎，区内无深大活动断裂构造通过，区域地质构造相对较为稳定。根据地质资料，进行边坡稳定计算，结果显示采用喷播植草可满足边坡稳定的要求。

二、喷播植草防护技术简介

1.技术特点

喷播植草是利用液态播种原理，将草籽、肥料、黏合剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀，通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快，造价低且草籽成活率高，在国内外获得了广泛的应用。

2.主要功能

喷播植草将极大地改善工程建设的生态环境，创造良好的经济、社会和环境效益。其主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护，通过对浅表层边坡的加固，起到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。

3.加固原理

通过喷播植物的垂直根系穿过坡体填土，锚固到深处较稳定的土层上，能起到锚杆的作用，同时根系在土中错综盘结，使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料，稳定边坡表层土体，起到护坡的作用。

三、工程应用

笔者选取两个标段进行对比。一是扬帆大道南延长线工程第三标段右侧边坡，此段采用喷播植草防护；二是选取同标段左侧边坡，此段采用的是传统拱形骨架植草防护形式。两个标段边坡位于同一个山体，地质条件基本相同，为挖方路段，边坡高度最大值均在14米左右，设计的边坡采用2级边坡，第1级边坡高度8米，并设置2米宽的平台，坡面坡度均为1∶1。

1.施工流程

喷播植草工艺施工流程如图1所示。

图1 施工流程图

2.施工技术措施

（1）清理坡面。彻底清除块、浮渣、修整坡面、坡顶棱角，顺坡势在低凹处覆土，尽可能将坡面的倾斜度平整一致，使其有利于植生基层和坡面自然结合。

（2）挂铁丝网。沿岩石坡面（陡峭的土质边坡），自上而下铺设镀锌铁丝网，相邻铁丝网之间相互搭接牢实，使整个坡面铁丝网形成一个整体，铁丝网孔径10×10厘米，线径直径2.0。

（3）钻锚杆孔。依照锚杆布置图定位放线，一般采用主次锚相间隔布置的布局方式进行布局，放线时主次锚采用不同的标志做出区分，打孔时注意风钻杆与坡面的角度；主锚直径10厘米，长40厘米，间距400×400厘米，次锚直径6厘米，长20厘米，间距200×200厘米。具体施工时，锚杆间距适当调整，当坡面较平整并且角度较缓时，可扩大锚杆的间距；当坡面较为不平整且坡面较陡的时，可缩小锚杆的间距。

（4）灌浆固定锚杆。视坡面具体情况，当坡面较为松软时，可把锚杆插入锚杆孔后用水泥浆灌注，将锚杆稳定。

（5）锚杆固网。用细铁丝将铁丝网和锚杆相对位置固定。

（6）铺植生带。将直径5～7厘米的植生带沿坡面横向平铺于网下，用扎丝将植生带绑缚于镀锌铁丝网上，一般排间距为100～150厘米。

（7）坡面。将泥土、草纤维、缓释复合肥、稳定剂、保水剂等按照一定的配比搅拌均匀后，采用人工或其他动力设施将土壤基层敷在坡面，施工时注意基质的厚度均匀性，厚度在6～8厘米。

（8）高压喷射草种。采用液压喷播机将精心配置好的草种及其他喷播辅助材料搅拌均匀后均匀地撒播于土壤基质表层。草种构成包括糖蜜草80%，狗牙根10%，百喜草和猪屎豆5%。

（9）盖无纺布。撒播草种后应及时进行覆盖，防止雨水冲刷，如遇雨水冲刷应当重新补喷草种。

（10）喷灌透水。盖好无纺布后视坡面湿度情况进行及时的浇水，给草种发芽提供其必要的水份要求。

（11）养护。在草种发芽及幼苗期，雾状喷水养护。另外，在草坡逐渐生长过程中，适时施肥和防治病虫害。

（12）石质边坡底部种植爬山虎。为增加绿化效果，在石质边坡坡脚处种植爬山虎，规格为高30厘米，袋苗8株/米。

四、技术经济比选

通过对同标段，相邻边坡的两段边坡采用的喷播植草和拱形骨架防护进行对比其施工后的经济技术指标和景观效果（见表1所列）。

表1 边坡防护工艺特点比较

经对比可见，由于植草喷播施工机械化程度高，且多种工序可混合一次完成，施工简便、速度快、劳动强度低，所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低，边坡的喷播植草可迅速完成，从而大大降低人力成本，工程造价也仅为拱形骨架植草防的1/3。

另外，从施工后的景观上看，喷播植草在施工后7天即可陆续发芽，在良好的保湿条件下，20天植被覆盖率可达90%以上，植株高可达5～15厘米，在极短的时间内形成较稳定的生物群落，大大提高了边坡的稳定性，确保施工工期，且后期维护工作量小，是传统圬工护坡所无法做到的。图2、图3为该对比段施工完成3个月后的现场图片。

图2 拱形骨架护坡施工后

图3 喷播植草护坡施工后

五、结论

在对工程中喷播植草工艺使用情况进行充分调研的基础上，得到以下实践经验。一是对比同一工程中采用的喷播植草防护与传统浆砌片石拱形骨架圬工防护，喷播植草防护体现出单位造价低、工期短、绿化景观效果好等优势，在公路边坡防护工程、堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等浅表层边坡防护领域中有广阔的应用前景。二是我国幅员辽阔，南北气候差异较大，笔者介绍的喷播植草工艺在南方运用较多，在气候过渡带地区推广与应用还需对该技术做进一步的研究，如抗旱、抗寒类草种植物的引进和应用，新型适宜边坡应用材料研究与开发，节水灌溉技术在苗期的应用等。