高速公路綠化技術(shù)專(zhuān)題_第1頁(yè)
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精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)高速公路綠化技術(shù)專(zhuān)題摘要:關(guān)鍵詞:1緒論1.1基本概況高速公路是指能適應(yīng)年平均晝夜小客車(chē)量為25000量以上、具有特別重要政治和經(jīng)濟(jì)意義的、專(zhuān)供汽車(chē)分車(chē)道高速行駛并全部控制出入的公路,是現(xiàn)代化公路運(yùn)輸中新型的運(yùn)輸載體,也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物川,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。隨著高速公路建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,公路交通條件的改善,大大促進(jìn)了人們的物質(zhì)、文化交流,加快了信息的傳遞,縮短了人們的時(shí)空觀(guān)念,擴(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍。但同時(shí)人們?cè)谙硎墁F(xiàn)代物質(zhì)文明的過(guò)程中,對(duì)因公路建設(shè)和使用而引起的水土流失、廢氣、噪聲、煙塵等環(huán)境污染現(xiàn)象也越來(lái)越重視。人們對(duì)公路建設(shè)的要求不再局限于其使用功能上,而是要求公路應(yīng)與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào),達(dá)到“安全暢通、舒適悅目、消除疲勞、保護(hù)環(huán)境”之目的。由此,近年來(lái)高等級(jí)公路的綠化、美化技術(shù)迅速成為新時(shí)期公路設(shè)計(jì)組成部分中的一個(gè)重要課題。高速公路的綠化和生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、生物學(xué)、美學(xué)、自然地理學(xué)和路橋工程及歷史、文學(xué)、藝術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域都有密切的聯(lián)系。它的主要作用是分隔交通、保持水土、美化環(huán)境,為司乘人員創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、豐富多彩的旅途環(huán)境。對(duì)于防止水土流失、減輕污染、穩(wěn)固路基、保障行車(chē)安全等有著極為重要的意義。然而,高速公路邊坡生物防護(hù)技術(shù)的實(shí)施和研究在我國(guó)尚處于初級(jí)階段,有著十分廣闊的發(fā)展前景。沿路邊坡是對(duì)路面起支持保護(hù)作用的有一定坡度的區(qū)域??梢哉f(shuō),邊坡既是人類(lèi)改造自然的成果,又是破壞自然的“傷口”,同時(shí)也是公路生態(tài)及景觀(guān)建設(shè)、融公路于自然的橋梁。邊坡是公路的重要組成部分,起著保護(hù)路基,延長(zhǎng)公路使用年限和暢通安全的重要作用。高等級(jí)公路車(chē)流量大,車(chē)速快,對(duì)邊坡的堅(jiān)固、持久和耐用性能要求更高。在高速公路挖、填方施工中,邊坡上原有地貌及植被遭到破壞一旦受到雨水沖刷、侵蝕,就會(huì)造成水土流失、塌方甚至滑坡,破壞路面,堵塞交通。所謂植物防護(hù)是指利用植物對(duì)邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)措施,建立一個(gè)新的植物群落,以期達(dá)到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,治理水土流失之目的。也指以環(huán)境保護(hù)和工程建設(shè)為目的的生物控制或生物建造工程,還指利用植被進(jìn)行坡面保護(hù)和侵蝕控制的途徑與手段。隨著人們對(duì)植被和侵蝕之間的因果關(guān)系以及對(duì)植被坡面保護(hù)作用的認(rèn)識(shí)的不斷加強(qiáng),使植被越來(lái)越成為控制侵蝕和穩(wěn)定斜坡的一個(gè)有效途徑。應(yīng)用綠色植物護(hù)坡,不但能有效地防止坡面裸露、斷裂及變形,減緩徑流,降低雨水沖刷,保護(hù)坡腳、路基、路面,而且能降低和消除汽車(chē)尾氣、噪音污染,凈化路域空氣,形成一個(gè)潔凈、舒適、環(huán)保的行車(chē)環(huán)境。對(duì)充分發(fā)揮公路的效益,保護(hù)公路環(huán)境都具有重要的意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著我國(guó)公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高等級(jí)公路邊坡植物防護(hù)系統(tǒng)研究日漸引起公路部門(mén)的重視。邊坡植物防護(hù)設(shè)計(jì)是高等級(jí)公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,需根據(jù)公路等級(jí)、降雨強(qiáng)度、地下水、地形、土質(zhì)、材料來(lái)源等情況綜合考慮,合理布局,因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)的工程措施,確保高等級(jí)公路的穩(wěn)定和高速行車(chē)安全,同時(shí)達(dá)到與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào),保持生態(tài)環(huán)境的相對(duì)平衡,美化高等級(jí)公路的效果。公路的植物防護(hù)是公路建設(shè)的一種趨勢(shì),是今后公路建設(shè)發(fā)展的方向。國(guó)際上,很多國(guó)家己致力于這方面的研究,例如日本、美國(guó),加拿大,瑞典等國(guó)近二十年來(lái)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)研究人員進(jìn)行了較深入、較全面的研究后,己制定處出較完善的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范。有的研究已開(kāi)始將水對(duì)邊坡的侵蝕沖刷定量化。根據(jù)降水侵蝕力系數(shù),土固有的侵蝕性參數(shù)、地形分類(lèi)及侵蝕控制參數(shù)等計(jì)算邊坡上的平均流失,從而更科學(xué)地選擇合適的邊坡防護(hù)措施。Eillison提出擊濺板得出雨滴的擊濺侵蝕公式:G=K*V4.22*d*1.07*i0.05(G:侵蝕量;V:雨滴下降速度;d雨滴直徑;i:降雨強(qiáng)度;K:系數(shù)),開(kāi)創(chuàng)了植物防護(hù)定量研究的先河,以后經(jīng)多人的努力,如50年代美國(guó)學(xué)者Wischmeiere.W.H和simithD.D等人利用美國(guó)35個(gè)土壤保持試驗(yàn)站8250個(gè)休閑小區(qū)的降雨侵蝕實(shí)測(cè)資料,進(jìn)行了降雨量、降雨動(dòng)能、最大時(shí)段降雨、前期降雨以及各種復(fù)合因子與土壤流失量的回歸分析,最后得到一個(gè)通用土壤流失方程式,至今在國(guó)際上廣泛采用。同時(shí)許多國(guó)家都針對(duì)各自國(guó)家或地區(qū)的不同情況,確定最佳參數(shù),推導(dǎo)土壤流失方程式,取得了豐碩的成果。日本、美國(guó)等國(guó)家在設(shè)計(jì)規(guī)范中明確了防護(hù)設(shè)計(jì)和公路園林的設(shè)計(jì)重點(diǎn)、原則和具體措施,如日本《高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范》(日本道路公團(tuán),1983,4)中,比較大的篇幅對(duì)護(hù)坡的方法、分類(lèi)、方案設(shè)計(jì)以及公路園林設(shè)計(jì)的基本原則,不同物種在本地區(qū)的適應(yīng)性均作出了詳細(xì)的規(guī)定,具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)性。在邊坡防護(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,國(guó)際上特別是發(fā)達(dá)國(guó)家尤為重視植物防護(hù)或植物與污工防護(hù)相結(jié)合的方法,以期達(dá)到同時(shí)發(fā)揮防護(hù)與美化的作用。目前,在國(guó)外,存在有兩種不同模式綠化工程技術(shù),以歐美為典型的高養(yǎng)護(hù)型一濕式噴播快速植草技術(shù)和以日本為典型的高投入型一客土及厚層生長(zhǎng)基礎(chǔ)噴播技術(shù)。如:客土噴播技術(shù)在京城五環(huán)高速公路山體綠化工程應(yīng)用的成功。在此方面,我國(guó)還處于探索和試驗(yàn)研究階段。各地工程實(shí)踐水平不一,形式多樣。一般地,我國(guó)現(xiàn)階段高速公路基本思路可概括如下:一是在保證邊坡穩(wěn)定的前提下,邊坡盡可能采取植被防護(hù)方法。根據(jù)國(guó)發(fā)[2000]31號(hào)文件“國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)綠色通道建設(shè)的通知”的指示精神,綠色通道建設(shè)要和公路、鐵路、水利設(shè)施建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃并與工程建設(shè)同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收。二是遵守交通部頒發(fā)的公路綠化美化“GBM”工程標(biāo)準(zhǔn),并參照國(guó)內(nèi)外的公路綠化的具體做法。首先要確定綠化、美化路容,恢復(fù)生態(tài)平衡的總體規(guī)劃原則,充分利用鄉(xiāng)土樹(shù)種,結(jié)合沿線(xiàn)各地地理特點(diǎn),因地制宜,合理編制施工方案,搞好公路植物綠化。隨著我國(guó)公路等級(jí)和人們生活水平的提高,路基邊坡防護(hù)日漸引起公路部門(mén)的重視。在我國(guó)多年的道路工程實(shí)踐中,積累了不少防護(hù)與加固技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。但總的來(lái)說(shuō),由于諸多原因,我國(guó)公路的環(huán)保技術(shù)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)今高速公路發(fā)展的道路建設(shè)要求,同時(shí)關(guān)于邊坡沖刷防護(hù)、交通環(huán)境美化進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì)也鮮為報(bào)道。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和生活質(zhì)量的提高,針對(duì)高速公路邊坡植物防護(hù)得到了越來(lái)越多的重視。國(guó)內(nèi)近些年最通常的實(shí)踐是在適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)邊坡、根據(jù)土壤、氣候特點(diǎn)栽種花草樹(shù)木,既可防風(fēng)護(hù)坡,恢復(fù)因建路而破壞的生態(tài)平衡,美化環(huán)境、吸收尾氣、誘導(dǎo)視線(xiàn),還可防止暴雨對(duì)路基邊坡的擊濺沖刷,但就整體而言,植物防護(hù)在融于自然方面做得不夠。另一方面,我國(guó)在高速公路植物防護(hù)方面也開(kāi)展了大量研究。西北水保所在引用美國(guó)通用土壤流失方程式方面取得了一系列成果。貴州畢節(jié)公路段做過(guò)公路綠化效應(yīng)及山區(qū)公路水毀防治的研究,北京市公路管理處作了一系列公路綠化設(shè)計(jì)研究,河南省交通廳與天津大學(xué)聯(lián)合完成了”土工合成材料在鄭洛高速公路護(hù)坡工程中的應(yīng)用及綠化研究”,交通部科技信息所環(huán)保部分別在昆(明卜曲(靖)路,楚(雄卜大(理)路實(shí)施了”生物防護(hù)與景觀(guān)再造工程”等等,取得了較好的防護(hù)效果。同時(shí)由于各處工程項(xiàng)目的地理氣候差異性,以及公路植物防護(hù)與園林專(zhuān)業(yè)的交叉相容,導(dǎo)致了防護(hù)物種和設(shè)計(jì)方案的千差萬(wàn)別,這就需要根據(jù)不同地區(qū)用于公路防護(hù)的植物類(lèi)型及特性,確定最佳邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案。2裸露坡面綠化技術(shù)2.1基本概況高速公路的綠化由中央隔離帶綠化、邊坡綠化和互通綠化組成。中央隔離帶內(nèi)般小成行種植喬木,避免投影到車(chē)道上的樹(shù)影十?dāng)_司機(jī)的視線(xiàn),樹(shù)冠太大的樹(shù)種也小宜選用。隔離帶內(nèi)叫種植修剪整齊、具有豐富視覺(jué)韻律感的大色塊模紋綠帶,綠帶中選擇的植物品種小宜過(guò)多,色彩搭配小宜過(guò)艷,重復(fù)頻率小宜太高,節(jié)奏感也小宜太強(qiáng)烈,般叫以根據(jù)分隔帶寬度每隔30一70米距離重復(fù)段,色塊灌木品種選用3一6種,中間叫以間植多種形態(tài)的開(kāi)花或常綠植物使景觀(guān)富于變化。邊坡綠化的主要的是固土護(hù)坡、防止沖刷,其植物配置應(yīng)盡量小破壞自然地形地貌和植被,選擇根系發(fā)達(dá)、易于成活、便于管理、兼顧景觀(guān)效果的樹(shù)種?;ネňG化位于高速公路的交叉日,最容易成為人們視覺(jué)上的焦點(diǎn),其綠化形式主要有兩種:種是大刑的模紋圖案,花灌木根據(jù)小同的線(xiàn)條造開(kāi)呀中植,形成大氣簡(jiǎn)潔的植物景觀(guān)。另種是苗圃景觀(guān)模式,人工植物群落按喬、灌、草的種植形式種植,密度相對(duì)較高,在發(fā)揮其生態(tài)和景觀(guān)功能的同時(shí),還兼顧了經(jīng)濟(jì)功能,為城市綠化發(fā)展所需的苗木提供了有力的保障。高速公路中不論是填方路基還是挖方路基都具有較長(zhǎng)的邊坡,坡面為自然狀態(tài),表層活,易受沖刷,水土流失嚴(yán)重,如何進(jìn)行邊坡的防護(hù)是迫切需要解決的問(wèn)題,采用漿砌片石或水泥混凝土等構(gòu)造物進(jìn)行防護(hù)處理,包括水泥網(wǎng)格防護(hù),漿砌片石防護(hù),不但造價(jià)高,應(yīng)用范圍有限,而且影響公路生態(tài)環(huán)境和自然景觀(guān)。采用綠化植物栽植對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù),不但可以保持水土,穩(wěn)定邊坡,而且恢復(fù)了因修路而破壞的路域生態(tài),創(chuàng)造出很多優(yōu)美的公路景觀(guān),大大降低邊坡的防護(hù)成本,隨著植物的生長(zhǎng),植物越來(lái)越茂盛,防護(hù)作用越來(lái)越大,可節(jié)約大量的養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)。綜合來(lái)說(shuō),邊坡綠化的功能主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。首先,邊坡綠化起到的作用是固土護(hù)坡,提高邊坡的穩(wěn)定性。公路邊坡所受的上壤侵蝕就是水土流失,即在水力作用下,邊坡土壤表層及其母質(zhì)被侵蝕、搬運(yùn)和沉淀的過(guò)程。降雨時(shí),邊坡不斷經(jīng)受降雨的襲擊,一部分水自然下滲,一部分水在邊坡匯集成徑流,徑流在土壤顆粒表面產(chǎn)生剪力,當(dāng)這種力達(dá)到能抵消土的抗侵蝕能力時(shí),土壤顆粒即被徑流帶走,從而發(fā)生水土流失。植物對(duì)邊坡的保護(hù),主要表現(xiàn)在攔截雨水、減緩徑流和固結(jié)土壤三個(gè)方面。在邊坡采取植物防護(hù)措施,種植灌木、草坪及其他地表植物后,就可有效的防止水土流失,植物具有致密的地表覆蓋層和在表土中有絮結(jié)的網(wǎng)狀根系,因而具有良好的固土作用。植物的地上部分(植物的莖葉及枯枝落葉層)具有對(duì)水的緩沖作用,可有效的減輕雨水對(duì)地表的直接打擊,從而減少坡面侵蝕,防止水土流失。植物的網(wǎng)狀根系可以通過(guò)分泌的有機(jī)質(zhì)將土壤緊密地粘聚在一起,使土壤成一個(gè)加筋的整體,從而起到良好穩(wěn)定的固土作用。植物就是通過(guò)地上部分遮蔽雨水,減少地表徑流,降低雨水對(duì)路基沖刷和地下網(wǎng)狀根系對(duì)土壤的固結(jié)、穩(wěn)定來(lái)防止水土流失,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。其次,邊坡綠化起到的作用是恢復(fù)植被,保護(hù)公路環(huán)境。通過(guò)邊坡綠化,可以迅速恢復(fù)因公路建設(shè)而破壞的自然植被,從而維持生態(tài)平衡,防止水土流失,保護(hù)公路沿線(xiàn)的自然環(huán)境。植物體可以通過(guò)自身的光合作用吸收二氧化碳,制造并釋放出氧氣,使公路沿線(xiàn)的空氣保持新鮮。植物體還能迅速吸收和阻滯在公路上行使的車(chē)輛排放的尾氣和飄塵,從而減少污染、降低噪音、凈化空氣和改善大氣質(zhì)量。再次,邊坡綠化起到的作用是美化環(huán)境,改善公路景觀(guān)。通過(guò)綠化可以避免邊坡裸露,使公路與自然景觀(guān)和諧統(tǒng)一,從而大大改善公路景觀(guān)。通過(guò)植物種類(lèi)的變化或添加花草,還可以改善單調(diào)的公路景觀(guān),美化運(yùn)營(yíng)環(huán)境。2.2植物護(hù)坡的主要模式與防護(hù)方法以歐美為典型的高養(yǎng)護(hù)型一濕式噴播快速植草技術(shù)和以日本為典型的高投入型一客土及厚層生長(zhǎng)基礎(chǔ)噴播技術(shù)是目前高速公路切方邊坡防護(hù)的兩類(lèi)主要模式。此外還存在植草皮防護(hù)等的傳統(tǒng)模式。綜合起來(lái)說(shuō),目前高速公路切方邊坡的植物防護(hù)方法主要采用以下七種進(jìn)行,分別是:鋪草皮防護(hù)、植生帶、三維土工網(wǎng)、液壓噴播植草護(hù)坡、客土噴播技術(shù)護(hù)坡、植生袋、藤蔓植物護(hù)坡。其中,液壓噴播植草護(hù)坡與客土噴播技術(shù)護(hù)坡主要在工藝流程與基質(zhì)配備方面表現(xiàn)出各自不同的特點(diǎn):液壓噴播植草護(hù)坡:工藝流程:一般地,切方邊坡液壓噴播植物防護(hù)方法工藝通過(guò)如下流程實(shí)現(xiàn)人工清坡—坡面開(kāi)溝一掛塑料網(wǎng)一噴播草種—覆蓋無(wú)紡布—養(yǎng)護(hù)基質(zhì)配備:由植物種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、保水劑、等與水等按一定的比例混合而成??屯羾姴ゼ夹g(shù)護(hù)坡:工藝流程:切方邊坡客土噴播(包括普通客土噴播、厚層基材噴射護(hù)坡、CS高次團(tuán)粒噴射護(hù)坡)植物防護(hù)方法工藝通過(guò)如下流程實(shí)現(xiàn)人工清坡—坡面瞄桿一掛金屬網(wǎng)一安裝墊板—噴播喬、灌、草—覆蓋無(wú)紡布—養(yǎng)護(hù)基質(zhì)配備:由過(guò)篩腐殖土、草纖維、泥炭土、緩釋營(yíng)養(yǎng)肥、粘合劑、保水劑、水等混合材料構(gòu)成。基質(zhì)厚度:在日本巖盤(pán)綠化工協(xié)會(huì)發(fā)行的《有機(jī)質(zhì)系吹付巖盤(pán)綠化工法》中關(guān)于客土噴播厚度規(guī)定如下:土壤硬度為8~16kg/cm2時(shí),厚度取3~5cm,硬度為40kg/cm2以上時(shí),取4~12cm;當(dāng)邊坡邊率為1:1~2時(shí),厚度取3~5cm,當(dāng)坡率為1:0.6~1時(shí),取6~12cm。2.3公路邊坡草地建植技術(shù)2.3.1草皮建植方法介紹草坪建植方法很多,分為無(wú)性繁殖法(營(yíng)養(yǎng)繁殖法)和有性繁殖法(種子繁殖法)兩類(lèi)。無(wú)性繁殖法包括鋪草皮卷、鋪莖、分栽等,有性繁殖法包括撒播法、種子噴射法和植生帶法等.(1)鋪草皮卷可形成速生草皮,施工方便,種植后管理省工;但草皮很貴,造價(jià)往往是播種的法的5一7倍.草皮繁殖占地大,周期長(zhǎng),大面積使用時(shí)往往難以保證供應(yīng),運(yùn)輸費(fèi)用高,難以保存。(2)鋪莖將葡旬莖撒播在濕潤(rùn)的土表,并施加表土。適用于葡旬莖發(fā)生較強(qiáng)的品種,如狗牙根、地毯草、細(xì)葉結(jié)縷草等,此法較省繁殖材料,但葡旬莖的準(zhǔn)備要求挖掘切斷,費(fèi)工費(fèi)時(shí),形成草皮的時(shí)間較長(zhǎng)。(3)分栽法適用于有葡甸莖的草種,如野暖草、結(jié)縷草。此法較省繁殖材料,但施工麻煩,運(yùn)輸費(fèi)用高,形成草皮時(shí)間長(zhǎng)。(4)撒播法造價(jià)最低。由于草籽一般很小,施工一般要求較精細(xì)。在邊坡上播種,種籽容易被沖走,形成的草皮往往生長(zhǎng)不均勻,上部稀下部密,邊溝中生長(zhǎng)茂盛,且往往雜草較多,質(zhì)量難以保證。(5)種子噴射法用濕式噴槍等將種子、肥料、土、水等的混合物,以壓縮空氣向邊坡噴射1一3cm,混合物貼在邊坡表面形成膜狀的結(jié)構(gòu),不易被水沖跑。適用于土壤成分少、土壤硬度高的挖方邊坡,需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備。(6)植生帶法植生帶(LawnNuiseeryStrip)是將草籽復(fù)合膠結(jié)在兩層無(wú)紡布中的一種用于建植草坪的中間產(chǎn)品。植生帶法建植草皮只要將植生帶鋪在土壤表面,覆一層薄土,澆上水就可以了。植生帶法是草皮建植的一種新技術(shù)。交通部信息所對(duì)該技術(shù)在邊坡綠化和防護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐。實(shí)踐表明,植生帶法建植公路草皮具有許多優(yōu)越性:①載體無(wú)紡布的固定作用,既可以保證草籽分布均勻,又可以避免邊坡建植草皮時(shí)造成的種子流失,因此建立的草皮密度大、均勻、質(zhì)量好。②載體無(wú)紡布,具有一定的抗拉強(qiáng)度,在運(yùn)輸、施工中不易撕裂。植生帶鋪在邊坡上能起土工布的作用,對(duì)穩(wěn)定邊坡有利。③植生帶采用工)一化生產(chǎn),產(chǎn)量高,能滿(mǎn)足大面積綠化的需要。④施工時(shí)間的選擇較靈活,因?yàn)橹采鷰б子诒4?干燥條件下可保存一年以上),因此在建設(shè)公路時(shí)可以建成一段路基或搞好一段路塹就綠化一段,從而及時(shí)地穩(wěn)定邊坡。⑤植生帶重量輕,運(yùn)輸方便。⑥施工簡(jiǎn)單,省工省時(shí)。⑦造價(jià)低,僅比撒播法略高一些。從以上分析可以看出,植生帶法和種子噴射法建植草皮比較適合公路綠化,具有重要的推廣價(jià)值。2.3.2實(shí)例講解以下以福建某一高速公路為例,選擇了白喜草(Paspalum,、wettsteiniiHackel)和狗牙根(Cynodondactylon(L.)Pers.)兩種亞熱帶草種作為護(hù)坡植物,講解其栽培管理技術(shù)。(1)苗床準(zhǔn)備由于公路邊坡為特殊的土壤類(lèi)型,坡度較陡,為300,在苗床準(zhǔn)備中既要考慮邊坡的防沖,也要考慮種子的萌發(fā)和草苗的生長(zhǎng),尤其是在我國(guó)南方省份,年雨量多目集中,若按常規(guī)的全墾撒播,一旦雨水來(lái)臨極易造成邊坡沖刷而使種子流失,故不宜全面動(dòng)土。在實(shí)際操作中,我們的具體做法是:在邊坡沿著等高線(xiàn)挖播種溝,溝與邊坡成垂直,溝寬8~10cm,溝深6cm,行距25cm。,這樣可截?cái)嗥旅鎻搅?,減緩徑流速度。播種溝挖成后,將川園表土與復(fù)合肥混合,回填播種溝,約3cm厚。這樣制作的播種溝就形成了下緊上松的構(gòu)造,適宜于草苗的生長(zhǎng),提高了保水保肥能力,又不易使水分下滲而導(dǎo)致邊坡滑塌。(2)施足基肥由于公路邊坡土質(zhì)條件較差,苗期根系細(xì)弱,邊坡水分易蒸發(fā),因此苗肥的養(yǎng)分對(duì)草苗的生長(zhǎng)很重要。草苗在初期要求較多磷肥,所以在種植過(guò)程,選用復(fù)合肥作基肥,復(fù)合肥的氮、磷、鉀比例為1:1:1,含氮量為16%。種植之前每hm2取田園表土750kg與150kg的復(fù)合肥混合,回填播種溝;播種時(shí)每hm2再用300kg的田園表土和75kg的復(fù)合肥進(jìn)行拌種。這樣每hm2施用基肥為復(fù)合肥225kg田園表土1050kg,能夠滿(mǎn)足苗期生長(zhǎng)對(duì)磷肥的需求,也能夠滿(mǎn)足苗期的氮肥需求,是保證全苗和促進(jìn)草苗快長(zhǎng)的關(guān)鍵。(3)適時(shí)播種由于選用的草種原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶地區(qū),在生長(zhǎng)過(guò)程中要求較高的溫度。根據(jù)福建省沿海氣候條件,最早播種時(shí)間應(yīng)在二月下句或四月上句,氣溫穩(wěn)定在25℃以上,發(fā)芽才能正常。雖然草種在福建省一年四季均可播種,但由于氣溫的關(guān)系,會(huì)形成出苗不齊或斷苗;年末播種的,要待來(lái)年才能發(fā)芽,春雨來(lái)臨時(shí)若氣溫較低,種子還未出苗,極易造成種子的流失。從川間出苗情況看,這兩種草種經(jīng)過(guò)特殊處理,其發(fā)芽出苗較快。早播種的,很快就可以達(dá)到齊苗覆蓋的效果;遲播種的,由于生長(zhǎng)發(fā)育不夠,當(dāng)年不能有效地形成覆蓋。所以要求草地種植前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作應(yīng)在二月上句做好。播種期可延續(xù)到八月底,九月份以后因氣候十旱、風(fēng)大、蒸發(fā)快、氣溫開(kāi)始回落等原因,不利于種子的出苗和生長(zhǎng)。因此,播種工作這時(shí)就得結(jié)束。根據(jù)我們的試驗(yàn),各時(shí)段播種草種的齊苗情況為:四至六月份播種的草地齊苗率為85%;七至八月份播種的草地齊苗率為52%;九月份播種的草地齊苗率僅25%,而且還會(huì)影響來(lái)年的覆蓋效果。可見(jiàn)福建省沿海最適宜的播種時(shí)間為四至六月,這時(shí)段氣溫高,雨水多,利于齊苗,草苗也有足夠的時(shí)間生長(zhǎng)發(fā)育。(4)種植方式和播種量按播種形式分,主要有單播和混播兩種。由于公路邊坡草地建植比較困難,單播草種的抗逆性差,容易退化,故多采用混播。狗牙根和白喜草這兩種草在福建省己經(jīng)過(guò)幾年的栽種,能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和邊坡的特殊環(huán)境。在邊坡上種植方式以條播為主,在播種之前先浸種24h,待種子吸水膨脹后再催芽,當(dāng)少許種子露白時(shí),置于陽(yáng)光下曬種1~2h,然后再播種。每hm2播種量為:混播30kg,狗牙根和百喜草比例為3:7;單播時(shí)百喜草的播種量為37.5kg,狗牙根15kg,將種子與田園表土、復(fù)合肥混合均勻,按邊坡劃分一定大小的面積定量播種。(5)水分管理播種后每隔1~3天進(jìn)行一次噴灌,以霧狀噴灌為好,以免雨滴過(guò)大和水流集中而對(duì)苗床形成沖擊,保持苗床濕潤(rùn),以利出苗和齊苗。有條件的地方可以利用稻草覆蓋,特別在福建省沿海地區(qū),風(fēng)大蒸發(fā)快,而邊坡保水能力又差,稻草覆蓋尤為重要,這不但可以減少雨滴的直接打擊,還可以保持苗床潮濕。在出苗后逐次增加澆水量,以利草苗吸收養(yǎng)分,迅速生長(zhǎng)。(6)苗期管理苗期管理是草地建植的重要一環(huán)。經(jīng)過(guò)處理的種子播后一般7~10天即可出苗,但苗期生長(zhǎng)緩慢;一般苗期需30天。在這段時(shí)間應(yīng)經(jīng)常檢查缺苗情況,發(fā)現(xiàn)缺苗、斷行應(yīng)及時(shí)補(bǔ)種,并修補(bǔ)坡面因雨水沖刷而形成的沖溝。其次要及時(shí)追肥,待草苗長(zhǎng)出二葉時(shí),每hm2用復(fù)合肥、尿素各75kg施斷乳肥,促進(jìn)草苗生長(zhǎng)分集。第二要及時(shí)清雜,由于公路邊坡經(jīng)種植時(shí)的翻耕、松土、施肥、澆水等措施,土壤中的雜草草根得到養(yǎng)分、水分,也得以迅速生長(zhǎng),其他雜草也容易侵入,雜草種類(lèi)主要有莎草、白茅根、馬塘和本地野生狗牙根等。因此,當(dāng)草苗齊苗后要進(jìn)行第一次清雜;第一次清雜應(yīng)在草苗分集期,一般在第一次清雜后的15天;第二次清雜在草苗封行之前。草地一般要進(jìn)行二次清雜,待草苗覆蓋后,就可以控制雜草的生長(zhǎng)。草地完全覆蓋后進(jìn)行刈割,并追肥一次。在入冬以前再進(jìn)行一次刈割,刈割時(shí)留茬8cm。割后每hm2施過(guò)磷酸鈣75kg即可。3優(yōu)良護(hù)坡種質(zhì)資源篩選技術(shù)3.1公路邊坡植被用草坪植物的選擇標(biāo)準(zhǔn)由于公路邊坡具有土壤疥薄、干旱、陡峭而水土易流失的特點(diǎn),以及公路邊坡植被要求建植快、覆蓋地面迅速、固土護(hù)坡效果好、能長(zhǎng)期有效地防止水土流失、綠化美化公路環(huán)境,因此,公路邊坡植被用草坪植物的選擇標(biāo)準(zhǔn)是:(1)能盡快生長(zhǎng)并繁茂起來(lái):向上生長(zhǎng)快、地上部分的擴(kuò)散范圍大、根系發(fā)達(dá);(2)適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng):易成活、耐煙害、耐潮風(fēng)及鹽害、耐瘩瘦、耐病蟲(chóng)害、耐干旱、抗寒風(fēng)性強(qiáng)、耐潮濕、抗風(fēng)害性強(qiáng);(3)容易更新,包括種子豐富、來(lái)源廣、發(fā)芽力強(qiáng);(4)為常綠多年生類(lèi)植物;(5)育苗容易并能大量繁殖,可以用播種、播根、播枝、分株、插條、埋根、埋莖等方法進(jìn)行繁殖;(6)耐蔭性強(qiáng),在蔭蔽的環(huán)境中能夠正常生長(zhǎng)。(7)播種栽植的時(shí)間較長(zhǎng)。3.2公路邊坡綠化植物選擇方法3.2.1每種植物,尤其是觀(guān)賞性植物對(duì)環(huán)境條件都有著選擇性,其生長(zhǎng)必須要有相適應(yīng)的環(huán)境條件,因而植物配置也要因地制宜,根據(jù)不同的氣候特點(diǎn)、栽植地的小氣候、立地條件選擇適于在本地區(qū)生長(zhǎng)的植物品種;公路綠化應(yīng)以當(dāng)?shù)氐闹参锷鷳B(tài)系統(tǒng)及鄉(xiāng)土品種為主,盡可能按照公路修建前或臨近區(qū)域物種組合來(lái)進(jìn)行,慎重地引進(jìn)外來(lái)物種,因此公路邊坡綠化設(shè)計(jì)的前提是必須要先調(diào)查和研究公路沿線(xiàn)的植物和植被種類(lèi),以達(dá)到公路綠化與沿線(xiàn)自然景觀(guān)融為一體的效果。3.2.2因公路邊坡綠化有施工、養(yǎng)護(hù)困難,生長(zhǎng)條件惡劣等特點(diǎn),因而綠化植物要選擇對(duì)土質(zhì)要求不高,對(duì)氣候適應(yīng)性強(qiáng),生存能力強(qiáng);根系發(fā)達(dá)、固土能力強(qiáng);價(jià)格低,種植技術(shù)簡(jiǎn)單;易成活,生長(zhǎng)快、長(zhǎng)勢(shì)旺盛;能改善土壤肥力,對(duì)地表覆蓋能力強(qiáng),能迅速實(shí)現(xiàn)護(hù)坡固土與綠化的雙重效果;有一定的觀(guān)賞價(jià)值、四季常綠的物種。3.2.3草本植物生長(zhǎng)快、容易在短期內(nèi)達(dá)到較高的覆蓋率,減緩雨水對(duì)坡面造成的面蝕及次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)于惡劣氣候抵抗能力差,容易引起大面積退化,不適于邊坡生態(tài)防護(hù)的可持續(xù)發(fā)展;而灌、喬木具有生長(zhǎng)周期長(zhǎng),速度慢,根系發(fā)達(dá)的優(yōu)點(diǎn),植株充分發(fā)育后,其根系深入坡面土層或巖石縫隙中,能有效覆蓋坡面,起到生物錨桿的作用,從而達(dá)到固土護(hù)坡作用而且能取得長(zhǎng)久的綠化效果。而且用豆科灌木護(hù)坡,其根瘤菌的固氮作用,能增加邊坡土壤肥力,有利于其他植物和生長(zhǎng)。但單純的灌木護(hù)坡,存在綠化初期覆蓋率較低,植物層次單一的問(wèn)題。生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間不斷演替進(jìn)化形成的,其中的植物和動(dòng)物不僅適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,而且物種間也形成了很復(fù)雜的相互依存、和諧共生的關(guān)系,形成了一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)中的物種組成和比例不是隨意的。在公路綠化中如果只采用一種或很少的幾種植物,會(huì)因?yàn)槲锓N太少,植物間缺少了空間和時(shí)間上必要的補(bǔ)充和間隔,植物群落抗病能力差,一旦發(fā)生病害蔓延很快。所以不同植物品種應(yīng)合理搭配,利用不同物種在時(shí)間、空間和營(yíng)養(yǎng)上的差異來(lái)配置植物,且不同種類(lèi)植物的生活習(xí)性能互相補(bǔ)充,達(dá)到喬、灌、花、草、藤相映襯,建立相對(duì)穩(wěn)定而又多樣化的植物立體種植結(jié)構(gòu),形成層次豐富、配置合理的復(fù)合植物生態(tài)群落,實(shí)現(xiàn)公路生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。32.4兼顧短期、中期、長(zhǎng)期景觀(guān)效果邊坡自然景觀(guān)恢復(fù)至少需要20^-30年,在這漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),可分為短期景觀(guān)、中期景觀(guān)、長(zhǎng)期景觀(guān)。短期景觀(guān)可通過(guò)速生草本植物來(lái)實(shí)現(xiàn);在邊坡噴播同時(shí)或半年以后再進(jìn)行人工點(diǎn)播灌木、喬木的樹(shù)種,等到速生的草本植物退化后,灌木、喬木已經(jīng)生長(zhǎng)出來(lái),達(dá)到中期景觀(guān)效果;經(jīng)過(guò)自然條件優(yōu)勝劣汰后,剩下的適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件生長(zhǎng)的草木、喬木,即為長(zhǎng)期景觀(guān)效果。所以在綠化設(shè)計(jì)植物品種選擇和配置時(shí),要充分考慮中期和長(zhǎng)期效果。3.3適于公路綠化的草種簡(jiǎn)介3.3.1暖季型(1)熱帶地毯草(Axonopuxcompressus)適宜熱帶和濕暖亞熱帶種植。具有葡旬莖,侵占力極強(qiáng),能適應(yīng)低肥沙性和酸性土壤,頗不耐寒.主要以根莖繁殖。(2)狗牙根(Cnodondactylon)又稱(chēng)百慕達(dá)草,我國(guó)黃河以南各地均可栽種.具有根狀莖和葡旬莖,侵占性很強(qiáng),能迅速蔓延。易粗放管理,極耐踐踏,對(duì)土質(zhì)要求不高,較不耐旱。可用種子或葡旬莖進(jìn)行繁殖。(3)假儉草(Eremochlonophiuroides)在長(zhǎng)江流域以南的各省區(qū)都有分布。具有葡甸莖,耐熱性強(qiáng),根深耐旱。種子繁殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖。(4)細(xì)葉結(jié)縷草(Zoysiatenuifolia)俗稱(chēng)天鵝絨,適宜生長(zhǎng)區(qū)為北緯19.50一35.00暖溫帶和亞熱帶。具有葡甸莖和根莖,生長(zhǎng)較慢。多采用營(yíng)養(yǎng)繁殖。(5)野牛草(Buchloedactyloides)非常適于溫帶和亞熱帶的干旱地區(qū)。葡旬莖繁茂,對(duì)于土壤的適應(yīng)性廣泛,堿性土壤能生長(zhǎng)良好。種子繁殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖。3.3.2冷季型(1)高羊茅(Festucaarundinacea)適宜暖溫帶和冷涼的亞熱帶種植。適于廣泛的土壤類(lèi)型,有強(qiáng)的抗熱和抗干旱性,但不耐過(guò)分低溫,叢生型,具有的根莖,根系深,極耐踐踏,極耐粗放養(yǎng)護(hù)。以種子繁殖。(2)葡甸紫羊茅(Festucarubra,subspeciesrubra)適于寒冷地出或涼爽濕潤(rùn)的亞熱帶.具有強(qiáng)健的根莖,耐寒冷,抗旱性強(qiáng),耐膺薄土壤,并能耐酸性,抗踐踏能力較強(qiáng)。以種子繁殖。(3)白三葉(TrifoliumrepensL.)在我國(guó)南北方諸省均有分布??购蜐駶?rùn),具有葡旬莖,耐酸性強(qiáng),在pH值為4.5的土壤上也可適應(yīng),較耐踐踏。種子繁殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖。(4)小冠花(CoronillavariaL.)適宜區(qū)域?yàn)槲鞅?、華北等地。對(duì)土壤要求不高,根系發(fā)達(dá),不耐熱。主要采用移植法建植。3.4植物護(hù)坡的目標(biāo)群落切方邊坡植被防護(hù)的景觀(guān)效果以群落形式體現(xiàn),可概括為以下四種目標(biāo)群落:(1)灌木護(hù)坡在邊坡栽植一種灌木或多種灌木混栽,栽種后的灌木群落可以有效的穩(wěn)固邊坡,防止水土流失。護(hù)坡目標(biāo)植被群落表現(xiàn)為低林型、灌叢型特征。(2)草坪及地被植物防護(hù)在邊坡種植各種草坪或其他地被植物,從而達(dá)到防護(hù)的目的。采用人工種植或機(jī)械噴植方法,如濕式噴播技術(shù)、客土噴播技術(shù),掛網(wǎng)植草等。護(hù)坡目標(biāo)植被群落表現(xiàn)為草原型特征。(3)草灌混栽護(hù)坡在邊坡混合種植灌木、草坪及其他地被植物,從而達(dá)到對(duì)邊坡的防護(hù)目的,是較普遍采用的方式,此方式較單純灌木護(hù)坡或單純草坪護(hù)坡有許多優(yōu)點(diǎn)。采取灌木護(hù)坡,由于灌木生長(zhǎng)初期與草本植物相比生長(zhǎng)緩慢,快速覆蓋地表能力較差,往往不能很好的起到攔蓄坡面地表徑流,減輕侵蝕作用;單純采用草坪護(hù)坡,因草本植物生長(zhǎng)年限較灌木短,持久護(hù)坡能力差;采用草灌混載護(hù)坡則可取長(zhǎng)補(bǔ)短,兼具兩種方式的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)兩種方式的缺點(diǎn),是較理想的植物防護(hù)方式。(4)喬灌結(jié)合護(hù)坡在一些特殊路段采取喬木、灌木混栽的方式護(hù)坡,如在山區(qū)的一些地段的邊坡采取喬灌結(jié)合護(hù)坡,可以最大限度發(fā)揮植物的護(hù)坡作用,防止水土流失,減少滑坡、塌方等自然災(zāi)對(duì)公路的破壞,同時(shí)也可極大地改善邊坡植被防護(hù)的景觀(guān)效果。護(hù)坡目標(biāo)植被群落表現(xiàn)為森林型、群落型特征。3.5西南亞熱帶地區(qū)邊坡植被用草坪植物的選擇與應(yīng)用在公路邊坡的防護(hù)工程中首先應(yīng)用草本植物覆蓋坡面,起到綠化公路沿線(xiàn)環(huán)境與穩(wěn)定坡面、防止水土流失的作用。但是由于公路邊坡的土壤條件、地質(zhì)條件以及所處的氣候帶不同,適于生長(zhǎng)的草坪植物也有很大的差別。下面將探討我國(guó)西南亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)草坪及地被植物的選擇。我國(guó)西南亞熱帶地區(qū)氣候溫和,雨量充沛,年均溫較高,屬于溫帶與熱帶的過(guò)渡氣候帶,因此,許多原產(chǎn)于溫帶的冷季型草坪草與原產(chǎn)于熱帶的暖季型草坪草都適合在該地區(qū)生長(zhǎng),其中適合公路邊坡植被的草坪草及地被植物基本情況如下:(1)草地早熟禾(英文名:KentuckyBluegrass;學(xué)名:Annuapratensis),屬冷季型草坪草基本牛物學(xué)特性:枝葉柔軟,顏色藍(lán)綠,質(zhì)地細(xì)膩。耐寒性強(qiáng),耐旱性較差。喜光耐蔭,適于在樹(shù)下生長(zhǎng)。喜排水良好,質(zhì)地疏松的壤土,尤以富含腐殖土的土壤為宜,適宜在PH6~7的土壤上生長(zhǎng)。主要品種:午夜(Midnight)、納蘇(Nassau)、亨特(Huntsville)、優(yōu)異(Merit)適用的邊坡類(lèi)型:土層厚、土壤肥沃的土質(zhì)邊坡栽植方式:播種法、分株移栽法(2)高羊茅(英文名:TallFescue;學(xué)名:Festucaarundinacea),屬冷季型草坪草基本生物學(xué)特性:莖桿粗硬,葉色濃綠,質(zhì)地較粗糙。耐熱性強(qiáng),耐陰性中等。適應(yīng)較廣泛的土壤類(lèi)型,但以肥沃、潮濕、有機(jī)質(zhì)含量高的土壤最為適宜。適宜的土壤PH值為4.7一8.5。主要品種:貝克(Pixie)、鳳凰(Phoe-nix)適用的邊坡類(lèi)型:土層較厚、土壤較肥沃的土質(zhì)邊坡栽植方式:播種法(3)無(wú)芒雀麥(英文名:Bromusinermis;學(xué)名:SmothBrome),屬冷季型草坪草基本生物學(xué)特性:質(zhì)地粗糙,形成的草坪稀疏。根系發(fā)達(dá),抗旱性很強(qiáng),適于在排水良好、肥沃、結(jié)構(gòu)良好的土壤上生長(zhǎng),也能于結(jié)構(gòu)差的土壤上生長(zhǎng)。適用的邊坡類(lèi)型:土層較厚的土質(zhì)邊坡栽植方式:播種法(4)狗牙根(英文名:Bermudagrass;學(xué)名:Cynodondactyion),屬暖季型草坪草基本生物學(xué)特性:生長(zhǎng)低矮,甸甸性較強(qiáng),恢復(fù)生長(zhǎng)力強(qiáng)。質(zhì)地細(xì)膩,色綠,密度稠。耐熱和抗旱性很強(qiáng),但要求濕度大。耐低溫力較差。適應(yīng)各種土壤類(lèi)型,但在粘土上的生長(zhǎng)狀況比輕砂壤土好。耐受的土壤PH值為5.5一7.5。主要品種:天堂(Tifton)、太陽(yáng)草(Sunturf)、天福特(Tifate)、安格哈大(Ugahda)適用的邊坡類(lèi)型:土壤條件一般的土質(zhì)邊坡或改良后的巖質(zhì)邊坡栽植方式:播種法、分株移栽法、播莖法、草皮塊塞植法、草毯鋪植法(5)結(jié)縷草(英文名:JapaneseLawngrass;學(xué)名:Zoysiajapanica),屬暖季型草坪草基本生物學(xué)特性:喜光,不耐陰,耐熱性和抗旱能力很強(qiáng)。對(duì)土壤要求不嚴(yán),適應(yīng)范圍廣,喜微酸至中性土壤,并具有一定的杭?jí)A性。主要品種:瑪瑞(Meyer)適用的邊坡類(lèi)型:土層較厚的土質(zhì)邊坡或巖質(zhì)邊坡栽植方式:播種法;播莖法;草皮塊塞植法、草毯鋪植法(6)溝葉結(jié)縷草(英文名:Manilagrass;學(xué)名:Zoysiamatrella),屬暖季型草坪草。基本生物學(xué)特性:耐熱性強(qiáng),耐旱能力較強(qiáng)。對(duì)土壤要求不嚴(yán)。形成的草坪具.有良好的覆蓋度。主要品種:福斯23521(F.C.13521)適用的邊坡類(lèi)型:土質(zhì)邊坡或改良后的巖質(zhì)邊坡栽植方式:播莖法;草皮塊塞植法、草毯鋪植法(7)地毯草(英文名:Carpetgrass;學(xué)名:Axonopuscompressus),屬暖季型草坪草基本生物學(xué)特性:杭寒性極差,抗旱性較弱,有一定的耐蔭性。最適宜在濕潤(rùn)、酸性、土壤肥力低的砂壤土上生長(zhǎng),最適土壤PH值為4.5一5.5。適用的邊坡類(lèi)型:土質(zhì)邊坡或改良后的巖質(zhì)邊坡栽植方式:播莖法、草皮塊塞植法、草毯鋪植法(8)假儉草(英文名:Centipedegrass;學(xué)名:Byemochloa),屬暖季型草坪草基本生物學(xué)特性:耐寒性較差、低溫季節(jié)葉片常由綠轉(zhuǎn)紅變黃。耐旱、耐熱性強(qiáng),有一定的耐蔭性。適應(yīng)的土壤范圍較廣,對(duì)酸性、肥力低但結(jié)構(gòu)良好的土壤有良好的適應(yīng)性。適宜的土壤YH值為4.5一5.5。適用的邊坡類(lèi)型:土質(zhì)邊坡或改良后的巖質(zhì)邊坡栽植方式:播莖法、草皮塊塞植法、草毯鋪植法(9)香根草基本生物學(xué)特性:適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),生長(zhǎng)性強(qiáng)。耐癮薄、抗干旱。地下根系特別發(fā)達(dá),拉伸強(qiáng)度大、密度高、穿透力強(qiáng)、伸扎很深,也具有良好的防火性。適用的邊坡類(lèi)型:陡峭的土質(zhì)邊坡栽植方式:分株移栽法(等高條狀種植、斜網(wǎng)格狀種植)(10)白三葉(英文名:Wbiteclover;學(xué)名:Trioliumrepens),屬冷季型草坪植物基本生物學(xué)特性:耐寒性較強(qiáng),有一定的耐高溫能力。耐蔭性差。喜中等到肥沃、不呈強(qiáng)酸性、水分供應(yīng)中等的土壤。甸闖莖發(fā)達(dá)。適用的邊坡類(lèi)型:土質(zhì)邊坡栽植方式:播種法、播莖法、分株移栽法(11)多變小冠花(學(xué)名:Coronillavaria),屬冷季型草坪植物)基本生物學(xué)特性:有一定的抗寒性,抗熱性較好。需水多,但較抗旱。喜光,適宜在通光良好的開(kāi)闊地生長(zhǎng)。對(duì)土壤要求不嚴(yán),耐貧膺,既抗酸又耐堿,但以中性至微堿性土壤為最好。適用的邊坡類(lèi)型:土質(zhì)邊坡栽植方式:播種法、播莖法、分株移栽法3.6野生草坪植物在公路邊坡生態(tài)防護(hù)中的選擇與應(yīng)用國(guó)內(nèi)外研究表明,選擇運(yùn)用鄉(xiāng)土植物進(jìn)行草坪建植或選育新品種是草業(yè)科學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。因此,除了采用以上的引進(jìn)草坪草種外,分布于我國(guó)西南地區(qū)各地的野生草坪植物因長(zhǎng)期在當(dāng)?shù)氐纳L(zhǎng),對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境條件具有良好適應(yīng)能力,尤其適宜丁生態(tài)環(huán)境條件惡劣的公路邊坡的生態(tài)防護(hù)。我國(guó)西南地區(qū)的野生草坪草資源豐富,有一年生早熟禾、草地早熟禾、羊茅、高羊茅、紫羊茅、多年生黑麥草等冷季型草坪草以及狗牙根、雙穗雀稗、兩耳草、假儉草、知風(fēng)草、彎穗畫(huà)眉草、黑穗畫(huà)眉草等暖季型草坪草。這些草坪草符合公路邊坡生態(tài)防護(hù)植物應(yīng)具有的特點(diǎn),能夠適應(yīng)各種不同類(lèi)型的公路邊坡,滿(mǎn)足生態(tài)防護(hù)的需要。例如狗牙根、假儉草具有甸甸莖,地面擴(kuò)展力強(qiáng),易繁殖;雙穗雀稗甸甸莖生長(zhǎng)迅速,耐澇性顯著,易丁繁殖等。公路邊坡野生草坪植被由于防護(hù)效果優(yōu)良而穩(wěn)定,所使用的草坪草具有種源范圍廣、栽植容易、生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng)、建植成本低廉等突出特點(diǎn),因而具有極為廣闊的研究、應(yīng)用前景和較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。4不同類(lèi)型邊坡植被恢復(fù)技術(shù)4.1國(guó)內(nèi)外不同類(lèi)型的邊坡植被恢復(fù)技術(shù)概況4.1.1美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)30-40年代就意識(shí)到了道路建設(shè)中生態(tài)平衡的重要性,開(kāi)始在道路邊坡開(kāi)展植被恢復(fù)工作。早在1943年和1944年Moorish,R.H.和Harrison,C.M就進(jìn)行了公路兩側(cè)種植草皮的試驗(yàn),通過(guò)不同播種時(shí)間、不同草種及草種組合的小區(qū)試驗(yàn)來(lái)探討建立草皮的方法。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,產(chǎn)生了一些關(guān)于植物材料的選擇與配置的研究成果,且涉及面廣。2003年Kendra研究了不同的1年生草本植物與其它多年生草本植物配置后對(duì)密度、蓋度、生物量以及水土流失的影響,并比較篩選出較佳的邊坡植物種類(lèi)和配置形式。隨著公路植被恢復(fù)的發(fā)展,野生鄉(xiāng)土植物應(yīng)用研究也得到了廣泛的重視,1991年Hansen,D.J等人提出了運(yùn)用鄉(xiāng)土植物對(duì)公路邊坡進(jìn)行植被恢復(fù),2000年WarrenMortlock對(duì)植被恢復(fù)中鄉(xiāng)土植物種子供求之間的矛盾及解決辦法進(jìn)行了研究,促進(jìn)了鄉(xiāng)土植物在邊坡植被恢復(fù)中的充分利用。隨著公路植被的科學(xué)建植和恢復(fù)后植被的生長(zhǎng)演替,公路邊坡植被群落的研究也成為重要課題,2000年美國(guó)對(duì)弗吉尼亞主要高速公路邊坡現(xiàn)存植物中未來(lái)入侵種的蔓延、分布進(jìn)行了研究,并提出了對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)于本地植物的未來(lái)入侵種的著生、生長(zhǎng)的限制措施,為公路邊坡植被恢復(fù)中科學(xué)限制惡性雜灌草的入侵提供了科學(xué)的指導(dǎo)方法。在恢復(fù)技術(shù)方面,國(guó)外關(guān)于公路邊坡植被恢復(fù)的技術(shù)己很成熟。1953年美國(guó)的Finn公司首先開(kāi)發(fā)出了噴播機(jī),實(shí)現(xiàn)了公路植被恢復(fù)的機(jī)械化。日本的公路邊坡生態(tài)防護(hù)與公路的建設(shè)幾乎是同時(shí)起步的,目前日本的植被恢復(fù)技術(shù)也處于世界前列,現(xiàn)已有種子噴播法、客土噴播法、厚層基材噴播法、植生帶法、植生網(wǎng)法、肥料袋法、植生袋法等成熟的配套技術(shù)。其中,客土噴播法是目前日本應(yīng)用最為廣泛的,已開(kāi)發(fā)了20多種單項(xiàng)技術(shù),也研制了專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品,如植生袋、網(wǎng)、噴播設(shè)備和材料等。在恢復(fù)方法上,一般均采取喬灌草相結(jié)合的方式。加拿大高速公路邊坡坡度平均為270,它們是采用暫時(shí)先種草,然后再移植灌木、喬木的方法,以達(dá)到邊坡植被與周?chē)鷧^(qū)域環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的。國(guó)外關(guān)于高速公路邊坡植被恢復(fù)的研究時(shí)間較長(zhǎng),且研究?jī)?nèi)容全面、成熟。但在植被恢復(fù)的生態(tài)限制因子、基礎(chǔ)理論、恢復(fù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)、恢復(fù)植被的群落演替等方面報(bào)道較少。4.1.280年代由于采用了三維土工網(wǎng)新材料,生態(tài)防護(hù)技術(shù)在部分發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。但在國(guó)內(nèi),由于成本等多方面的原因,只有少數(shù)邊坡采用。最近幾年,出于對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù),邊坡生態(tài)恢復(fù)逐步引起重視。我國(guó)高速公路建設(shè)20世紀(jì)90年代后才迅速發(fā)展,1996年云南昆曲高速公路開(kāi)始運(yùn)用生態(tài)護(hù)坡進(jìn)行綠化,從此公路植被恢復(fù)揭開(kāi)了新的內(nèi)容。與傳統(tǒng)的護(hù)坡形式相比,生態(tài)護(hù)坡不僅能穩(wěn)定邊坡、保持水土、而且節(jié)約成本。在這方面,我國(guó)基本上才剛剛起步,相關(guān)研究嚴(yán)重滯后,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)較早和較廣泛應(yīng)用的是單一植草護(hù)坡技術(shù),通過(guò)引種、栽培等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)狗牙根十百喜草混播組合護(hù)坡,可減少土壤侵蝕;野生狗牙根、彎葉畫(huà)眉草、類(lèi)蘆等在南方地區(qū)高速公路中具有較好的護(hù)坡效果。2001年通過(guò)對(duì)13種植物在四川高速公路中的生長(zhǎng)適應(yīng)性進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)狗牙根、百喜草、草木揮、彎葉畫(huà)眉草具有較強(qiáng)的耐貧痔、耐旱性,從此展開(kāi)了對(duì)護(hù)坡植物選擇的系統(tǒng)性研究。隨著研究的深入,展開(kāi)了對(duì)草種配比與播種量的研究,并對(duì)一些邊坡防護(hù)植物的抗性作了初步探索。隨著人們對(duì)植被恢復(fù)認(rèn)識(shí)的提高,灌木類(lèi)、藤本攀援植物類(lèi)、野生草本植物在公路邊坡防護(hù)中不斷得到應(yīng)用,對(duì)建立公路邊坡立體防護(hù)結(jié)構(gòu)具有重要意義。在恢復(fù)技術(shù)方面,從液壓噴播植草開(kāi)始,隨著技術(shù)的不斷引進(jìn),研究發(fā)現(xiàn)三維植被網(wǎng)不僅有利于植被恢復(fù),還有增強(qiáng)抵抗自然水土流失的能力,這種技術(shù)可應(yīng)用于土質(zhì)、土石混合,石邊坡的植被恢,并提出了具體的施工工藝。隨著技術(shù)的不斷提高,針對(duì)巖石邊坡生態(tài)治理的技術(shù)也逐漸成熟,如噴混植草防護(hù)技術(shù)、厚層基材噴播等的研究應(yīng)用。至今,根據(jù)我國(guó)不同的坡面類(lèi)型,己建立多種綜合技術(shù)體系,主要有三維植被網(wǎng)施工技術(shù)、厚層基材噴播技術(shù)、土工格室護(hù)坡技術(shù)等,可基本滿(mǎn)足我國(guó)公路建設(shè)中植被恢復(fù)的需要。此外,在借鑒了國(guó)外噴播機(jī)械的基礎(chǔ)上,研制出了適合我國(guó)國(guó)情的噴播機(jī)械,實(shí)現(xiàn)了噴播機(jī)械的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)關(guān)于邊坡植被恢復(fù)的研究處于起步階段,基礎(chǔ)研究和技術(shù)研究均不全面、不完善,多屬于初步探索階段。大部分研究?jī)H限于定性地描述植物根系的固坡作用和具體的施工方法,真正從根系作用機(jī)理及定量地研究其固坡作用的文獻(xiàn)比較少。在這方面需加大研究力度,深入研究,盡快趕上高速公路建設(shè)步伐,科學(xué)指導(dǎo)路邊坡植被恢復(fù)工程。4.2幾種主要的邊坡植被恢復(fù)技術(shù)4.2.1液壓噴播植草是將草種、木纖維、保水劑、粘和劑、肥料、染色劑等與水按一定比例混合成噴漿,通過(guò)專(zhuān)用噴播機(jī)噴射到預(yù)定區(qū)域構(gòu)建草坪的一種邊坡綠化恢復(fù)技術(shù)。將草種均勻地噴播后,在良好的保溫條件下,草種迅速生長(zhǎng)。液壓噴播草籽植草護(hù)坡克服了其他植草方法立地條件要求高、耗費(fèi)資源多、護(hù)坡效果差等弱點(diǎn),具有機(jī)械化程度高、覆蓋地表速度快、綠化美化效果好等特點(diǎn),能夠有效地穩(wěn)定邊坡、保護(hù)主體工程,是工程建設(shè)挖填邊坡穩(wěn)定支護(hù)、快速建植草坪的一種行之有效的方法。(一)作用機(jī)理液壓噴播是利用流體原理,由于噴漿中含有粘著劑、保水劑、肥料和纖維等成分,因而具有良好的附著力和粘結(jié)力,在土表形成半滲透的保濕表層,可大大減少水分的蒸發(fā),為種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)提供水分、養(yǎng)分和遮蔭條件,尤其是纖維膠體與土表粘合,使種子和幼苗遇風(fēng)、降雨、澆水等不會(huì)沖失,具有良好的固種保苗作用。由于噴出的含有草種的混合液具有較強(qiáng)的附著力和明顯的顏色,噴播后很容易檢查是否已播種及漏播情況,做到噴射時(shí)不遺漏、不重復(fù),可實(shí)現(xiàn)均勻噴射。這種方法的特點(diǎn)是機(jī)械化程度高、施工快、種植成本低、見(jiàn)效快、草坪均勻。噴播后的混合物在坡面形成一層膜狀結(jié)構(gòu),能有效防止沖刷,并能在較短的時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng),迅速覆蓋坡面,起到穩(wěn)固邊坡和美化環(huán)境的作用。缺點(diǎn)是坡體肥力不足,基質(zhì)養(yǎng)分補(bǔ)充不夠;未采取有效措施防止沖刷和加強(qiáng)植物根系間的相互連接。適用于風(fēng)化及半風(fēng)化的二、三類(lèi)紅砂巖邊坡、煤研石邊坡、石質(zhì)網(wǎng)紋層邊坡。(二)技術(shù)要點(diǎn)作業(yè)面清理。在坡面上進(jìn)行噴播,噴播前應(yīng)對(duì)坡面進(jìn)行處理,適當(dāng)?shù)钠秸旅?,清除大的石塊、樹(shù)根等雜物。主要配料。液壓噴播液的配料主要有水、粘著劑、纖維、肥料、保水劑和著色劑及草籽。水起溶合其它材料的作用,用量為3-4L/m2。粘著劑起附著、粘接作用,隨噴漿噴到土壤上使覆蓋物成膜,不被風(fēng)、雨侵蝕,防止水土流失和種子、幼苗被水沖失,保證出苗快速而均勻。粘著劑要求無(wú)毒、無(wú)害、粘接性好,不污染環(huán)境,能反復(fù)吸水而不失粘性。用量根據(jù)噴播場(chǎng)地為3-5g/m2,平地用量少,坡地用量多。纖維有木纖維和紙漿2種,其作用是在水和動(dòng)力的作用下形成均勻的懸浮液,用于包裹和固定種子,吸水保濕,并起到覆蓋作用,用量為100~120g/mz,坡度大時(shí)可適當(dāng)加大用量。保水劑吸水能力強(qiáng),可滿(mǎn)足種子萌發(fā)時(shí)所需的水分,一般在特別干旱、無(wú)法保證及時(shí)澆水的地方使用,用量為3-5g/m2,有時(shí)也可以用木纖維代替保水劑。肥料是為種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)提供養(yǎng)分,選用以硫酸按為氮肥的復(fù)合肥為好,不宜用以尿素為氮肥的復(fù)合肥,因?yàn)槟蛩赜昧窟^(guò)少達(dá)不到施肥效果,超過(guò)會(huì)在前期燒種子、后期燒苗。視土壤的肥力狀況,施量為30--60g/m2。著色劑是使水與纖維著色,用以指示界限和提示播種是否均勻,檢查有無(wú)遺漏,一般為綠色,進(jìn)口的木纖維本身帶有綠色,無(wú)需添加著色劑,國(guó)產(chǎn)纖維一般需另加著色劑,用量為3g/m2。種子是建植草坪的材料,其用量因草坪種類(lèi)、立地條件的不同而不同,一般可比種子直接播種法稍少一些。水和纖維的用量是影響噴播覆蓋面積的主要因素。在用水量一定的條件下,纖維過(guò)多,則粘稠度加大,不僅浪費(fèi)材料,還會(huì)給噴播帶來(lái)不利影響;纖維過(guò)少,達(dá)不到相應(yīng)的覆蓋面積和效果,滿(mǎn)足不了噴播的要求。養(yǎng)護(hù)管理。噴播后,如果有條件,應(yīng)覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)或無(wú)紡布,以便更好地防風(fēng)、遮蔭和保濕,合理灌溉,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。液壓噴播的建植草坪速度受到所噴播草籽的生態(tài)學(xué)特性及其萌芽生長(zhǎng)條件等因素的影響,因此在使用液壓噴播技術(shù)進(jìn)行植草護(hù)坡時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):須特別注重草種的篩選;根據(jù)氣候特點(diǎn)選擇適宜的噴播季節(jié),減少環(huán)境、氣候因素的不利影響;在條件許可時(shí)可選用適當(dāng)?shù)闹参锷L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,以促進(jìn)草被生長(zhǎng)、加快植草護(hù)坡的成坪速度;應(yīng)根據(jù)噴播植草現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件,添加適當(dāng)?shù)谋K畡┡c草籽混合噴播,以提高草籽的發(fā)芽率及成活率;合理灌溉,加強(qiáng)噴播植草成坪前的養(yǎng)護(hù)管理。4.2.植生袋是采用專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備、按照特定的生產(chǎn)工藝將植物種子、土壤和肥料、保水劑等按比例混合后,填入兩層可降解的無(wú)紡袋中間,制成植生袋,然后將這種特制的植生袋按一定規(guī)律碼放在己做好防護(hù)支撐的土質(zhì)、石質(zhì)和水土易流失的邊坡上,并用錨桿將其錨固。這種方法成本低、施工便捷、具有快速防護(hù)和綠化的優(yōu)點(diǎn),適合于坡度平緩、坡表平整的土質(zhì)或砂土類(lèi)邊坡和低緩的或已做工程加固(如混凝土肋)的石質(zhì)邊坡。(一)作用機(jī)理袋中的種子吸收植生袋內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)后萌芽,植物根系在邊坡土壤間生長(zhǎng)后與邊坡土層固定,并將植生袋之間連接成一個(gè)整體,將植生袋與邊坡之間進(jìn)行了有效的固定,從而實(shí)現(xiàn)了邊坡的防護(hù)、水土保持與綠化。植生袋具有保水和避免水流沖失草種的作用,植生袋把種子和肥料置于袋內(nèi),播種施肥均勻,草籽和肥料不易移動(dòng),可避免雨水沖失草種;草種成活率高,出苗整齊;植生袋體積小、重量輕,便于運(yùn)輸、搬運(yùn)和貯存,施工操作簡(jiǎn)便。但是對(duì)植生袋的生產(chǎn)質(zhì)量要求較高,而且在未做窗格式混凝土肋的高邊坡上不易錨固。(二)技術(shù)要點(diǎn)基質(zhì)和種子的選擇及配比與掛網(wǎng)客土噴播大致相同。裝填基質(zhì)。把混合好的基質(zhì)填裝到袋中,袋是按一定的規(guī)格縫制的,以微孔狀易降解材料為內(nèi)層,編織網(wǎng)為外層,與地表吸附作用強(qiáng),腐爛后可轉(zhuǎn)化為肥料。飽滿(mǎn)度達(dá)80%左右時(shí)扎緊袋口。鋪設(shè)植生袋。鋪設(shè)前先將作業(yè)面澆透水,把裝好基質(zhì)的植生袋平鋪在作業(yè)面上,并以緊固件加固,緊固件每平方米不少于5只,緊固件可采用鐵釘或}6mm的鋼錨釘,一般采用20cm-40mm等不同長(zhǎng)度。種子植生袋護(hù)坡效果圖種子植生袋種子植生袋護(hù)坡效果圖種子植生袋單體植生袋植生袋泉砌支補(bǔ)巖面單體植生袋植生袋泉砌支補(bǔ)巖面4.2.3土工格室是一種新型的土工合成材料,由熱塑料片材經(jīng)超聲焊接而成,是一種獨(dú)特的三維立體結(jié)構(gòu),在格室內(nèi)以當(dāng)?shù)厣场⒛嗤恋炔牧匣蚋牧伎屯磷鳛樘畛淞?,配置根系發(fā)達(dá)的草種,既可固土護(hù)坡,又可綠化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。(一)作用機(jī)理土工格室利用其三維側(cè)限原理,即格室壁的側(cè)向限制、相鄰格室的反作用力,以及填料與格室壁的摩擦力所形成的橫向阻力。當(dāng)荷載施加到土工格室上面時(shí),土工格室中無(wú)數(shù)個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠限制填充材料的側(cè)向位移并有使物料結(jié)構(gòu)更趨緊密的特性,由于物料的無(wú)規(guī)則形狀,大部分垂直力被轉(zhuǎn)化為向四周分散的側(cè)向力,每個(gè)網(wǎng)眼的獨(dú)立性使這些側(cè)向力因受力方向相反而互相抵消,從而大大降低了實(shí)際負(fù)荷,增強(qiáng)了承載及抗變形能力。另外,由于土工格室自身的立體結(jié)構(gòu),使路基的整體剛性大幅度提高,土工格室應(yīng)用于邊坡防護(hù)時(shí),展開(kāi)后的格室壁形成一層層擋墻,可以大大緩解水流流速,避免坡面徑流的形成。格室內(nèi)可以填充種植土,上面可以種植灌木和種草,在原始坡面無(wú)法恢復(fù)植被的情況下,同樣可以獲得理想的綠化效果。另外土工格室具有較高的整體性和一定的柔韌性,大大彌補(bǔ)了片石骨架防護(hù)容易產(chǎn)生松動(dòng)、塌陷、架空等現(xiàn)象的缺陷。但是成本偏高。(二)技術(shù)要點(diǎn)土工格室是由直徑12mm螺紋鋼筋制作而成的帶鉤釘子(釘子的長(zhǎng)度大于50cm)固定于路基邊坡上,可以鋪設(shè)于土質(zhì)邊坡上,亦可以鋪設(shè)于石質(zhì)邊坡上。整平坡面。先將邊坡上的碎石、雜草等雜物清理干凈,然后將邊坡平整并達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙所設(shè)計(jì)的坡度。安裝土工格室。確定預(yù)放置第一片土工格室的位置,格室安裝由上向下,并與原地面植被相連接,坡頂與植被連接長(zhǎng)度不少于2m,并且連接平順,如坡頂植被己被破壞,應(yīng)填土植草以達(dá)到平順,防止因水滲透而造成滑坡。固定土工格室。風(fēng)化砂或土層采用φ12鋼筋打入風(fēng)化砂或土層,深度50~100cm。對(duì)中弱度化巖石應(yīng)先確定釬子的位置,用X12沖擊鉆頭鉆孔,孔深10~15cm,用φ12鋼筋打入將格室固定。然后連接下一幅土工格室,采用連接件固定;連接左右幅土工格室沿坡面向下鋪設(shè),固定直至鋪滿(mǎn)坡面。加固土工格室。對(duì)土工格室進(jìn)行加固,加固密度為每平方米3^-4個(gè)鐵釬,加固完畢后,再檢查土工格室底部與坡面間隙,如有間隙過(guò)大處應(yīng)用碎稻草加黃土、水?dāng)嚢瓒傻牟菽喽氯?。土工格室填土。坡面格室鋪完后向格室?nèi)填充種植土并拍實(shí),向所鋪格室的坡面上噴水使松散的種植土沉降密實(shí),再向坡面上填充細(xì)土直至填滿(mǎn)。種草。由上而下將草均勻散布在填滿(mǎn)土的土工格室內(nèi)。噴播植草。在所施工的坡面進(jìn)行噴播植草并鋪設(shè)無(wú)紡布。澆水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)坡面干濕程度進(jìn)行澆水直至形成草坪鋪設(shè)土工格柵鋪設(shè)土工格柵覆土覆土4.2.4客土噴播技術(shù)是應(yīng)用生態(tài)綠化工程理論與方法,通過(guò)人工輔助方式,在邊坡上恢復(fù)自然植被結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的方法與技術(shù)。它以改良土壤結(jié)構(gòu)入手,將含有多種植物種子、當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)土、肥料、黍占結(jié)劑和土壤穩(wěn)定劑的混合物,通稱(chēng)“客土”,借助噴播機(jī)均勻地噴播十坡面上,隨著種子的發(fā)芽、生長(zhǎng),裸露的坡面上生長(zhǎng)了植物,邊坡披上了綠裝。需要注意的是,在配置植物組合時(shí),要充分考慮先鋒植物、中期植物和目標(biāo)植物的搭配,盡可能地采用當(dāng)?shù)匾吧参锓N,應(yīng)用一定比例的速生灌木和小喬木,以使邊坡植物群落有較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。實(shí)施這種技術(shù),使巖石邊坡上能生長(zhǎng)出植物,穩(wěn)固邊坡,美化路容,而且植被不需要精心養(yǎng)護(hù)管理,可節(jié)省人力物力??屯羾姴ビ衅胀屯羾姴ズ蛼炀W(wǎng)客土噴播兩種。普通客土噴播是在土坡上直接噴播,相對(duì)比較簡(jiǎn)單。以下詳細(xì)介紹掛網(wǎng)噴播技術(shù)。(一)作用機(jī)理由于普通的液壓噴播植草技術(shù)提供的植物生長(zhǎng)環(huán)境薄弱,草種對(duì)地質(zhì)和氣候的適應(yīng)性差,因此養(yǎng)護(hù)成本高,目容易衰退。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,日本在濕法噴播技術(shù)的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出了客土噴播技術(shù),施工中添加了客土、纖維和粘結(jié)劑等,噴播厚度達(dá)1~10cm,可以在石質(zhì)邊坡等條件很差的地段建立很好的植被。該技術(shù)將客土(生育基礎(chǔ)材料)、纖維(生育基礎(chǔ)材料)、侵蝕防止劑、緩效性肥料和種了等按一定比例配合,加入專(zhuān)用設(shè)備中充分混合后,通過(guò)泵、壓縮空氣噴射到坡面上形成所需的基層厚度,從而實(shí)現(xiàn)綠化的日的。客土噴播技術(shù)現(xiàn)在不僅在日本得到了廣泛應(yīng)用,而且已在韓國(guó)、臺(tái)灣、印度、尼泊爾、吉布提等國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行了推廣,為世界公路綠化和自然保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。(1)土壤學(xué)原理土壤是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。不同的植物對(duì)生長(zhǎng)基礎(chǔ)厚度的要求不同。對(duì)于一般土壤而言,植物所需土層最小厚度見(jiàn)表1。表1植物生長(zhǎng)基礎(chǔ)的厚度要求分類(lèi)生存最小厚度∕cm生長(zhǎng)最小厚度∕cm草本1530小灌木3045大灌木4560淺根系喬木6090深根系喬木90150由于有機(jī)質(zhì)生育基礎(chǔ)材料具有比一般土壤優(yōu)良的保水及保肥性,植物在其中生長(zhǎng)所需厚度比表1要小。除厚度外,植物對(duì)土壤的化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu)也有相應(yīng)的要求。一般來(lái)說(shuō),土壤過(guò)酸或過(guò)堿都不利于植物生長(zhǎng);土壤過(guò)疏、過(guò)密,或團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差,都會(huì)影響植物生長(zhǎng)。因此,在客土材料的選擇和配比時(shí)要充分考慮這些因素。(2)生態(tài)學(xué)原理穩(wěn)定的植物群落具備以下基本特征:①是長(zhǎng)期演替的結(jié)果,能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥罈l件;②立體結(jié)構(gòu),喬、灌、草有機(jī)結(jié)合,分布合理;③能自我繁衍,生態(tài)功能強(qiáng)。因此進(jìn)行客土噴播綠化,選擇植物時(shí)要從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā),盡可能采用鄉(xiāng)土植物種類(lèi),并且模擬自然群落,采取喬、灌、草合理配置。(二)技術(shù)要點(diǎn)作業(yè)面清理。清除作業(yè)面雜物及松動(dòng)土、石塊,對(duì)坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M(jìn)行修整,使之呈弧形,盡可能將作業(yè)面平整,以利于客土噴播施工,使種植基質(zhì)厚薄均勻,同時(shí)增加綠化效果。保證施工前作業(yè)面的凹凸度平均為士lOcm,最大不超過(guò)15cm,對(duì)低洼處適當(dāng)覆土回填或以植生袋裝土回填,以填至使反坡段消失為準(zhǔn)。有條件的可在作業(yè)面上每隔一定高度開(kāi)一橫向槽,以增加作業(yè)面的粗糙度,使客土對(duì)作業(yè)面的附著力加大。若巖石邊坡本身不穩(wěn)定,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固處理。排水溝施工。作業(yè)面排水系統(tǒng)設(shè)置得是否合理,直接關(guān)系到作業(yè)面植被的生長(zhǎng)環(huán)境,對(duì)于長(zhǎng)、大邊坡,坡頂、坡腳及平臺(tái)均需要設(shè)置排水溝,并根據(jù)作業(yè)面水流量的大小考慮是否設(shè)置坡面排水溝。錨桿及掛網(wǎng)。先把錨釘按一定的間距固定在石壁上,然后掛網(wǎng)。錨桿的目的是對(duì)巖石表層進(jìn)行加固,防止邊坡發(fā)生局部崩塌,同時(shí)也可有效固定鐵絲網(wǎng)。采用高強(qiáng)鍍鋅棱形鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料加強(qiáng)土工網(wǎng),網(wǎng)孔規(guī)格為5cmXSam。巖石處用風(fēng)鉆或電鉆按1Xlm間距梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長(zhǎng)90-100cm,錨釘長(zhǎng)15-40cm。掛網(wǎng)施工時(shí)采用自上而下放卷,相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)分別用綁扎鐵絲固定,兩網(wǎng)交接處至少要求有l(wèi)0cm的重疊,錨釘每平方米不少于5只。對(duì)于個(gè)別不平順的地方,為保證鐵絲網(wǎng)貼附坡面,可增設(shè)錨釘。網(wǎng)面不需緊貼坡面,與作業(yè)面保持一定間隙,可留8cm左右空隙。處,可用草繩按一定間隔纏繞網(wǎng)上,以增加附著力,土在巖石表面形成一個(gè)持久的整體板塊。噴播種植基質(zhì)。噴播前澆水濕潤(rùn)坡面,將土壤、使客土厚度得到保證。在較陡巖面掛網(wǎng)可使客粘合劑、保水劑、等混合材料經(jīng)過(guò)專(zhuān)用機(jī)械的攪拌混勻成噴播泥漿,‘在噴播泵的作用下,復(fù)合肥、緩釋肥自上而下均勻噴灑在工作作業(yè)面上。在噴口處用另外的設(shè)備同時(shí)加水,這樣基質(zhì)落在巖石上就是潮濕的。每次噴播的厚度視具體施工情況而定,一般以6-lOcm為宜。噴射厚度是今后植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵所在,因此在這個(gè)環(huán)節(jié)中要隨時(shí)檢查厚度以保證施工質(zhì)量。由于基質(zhì)水分喪失會(huì)造成基質(zhì)厚度不夠,一般要求噴射厚度為設(shè)計(jì)厚度的125%。噴播植物種子。在噴播前,對(duì)選好的種子進(jìn)行催芽處理。先把喬、灌木種子用60-80℃熱水(含浸種劑)浸種1天,草本植物種子在噴播前浸種1-2小時(shí),使種子吸水濕潤(rùn)即可。然后用木纖維、粘合劑、保水劑、復(fù)合肥、緩釋肥等,經(jīng)過(guò)噴播機(jī)攪拌成噴播漿,在噴播泵的作用下,均勻噴灑在基質(zhì)層上。覆蓋。要求采用無(wú)紡布(16g-18g/mz)或稻草簾仔細(xì)覆蓋,要防止無(wú)紡布早期被風(fēng)吹走。覆蓋的目的一來(lái)預(yù)防成型后的作業(yè)面被雨水沖刷,二是可保濕,防止水分蒸發(fā)過(guò)快,三是保溫,有利于種子發(fā)芽,促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。養(yǎng)護(hù)管理。植物種子從出芽至幼苗期間,必須澆水養(yǎng)護(hù),保持土壤濕潤(rùn)。開(kāi)始堅(jiān)持每天澆水一次,澆水時(shí)應(yīng)將水滴霧化,有條件的地方可安裝霧化噴頭,隨后隨植物的生長(zhǎng)可逐漸減少澆水次數(shù),并根據(jù)降水情況調(diào)整。在草坪生長(zhǎng)過(guò)程中,對(duì)其適時(shí)施肥和防治病蟲(chóng)害,施肥堅(jiān)持多次少量的原則。噴播完成后一個(gè)月,應(yīng)全面檢查生長(zhǎng)情況,對(duì)生長(zhǎng)明顯不均勻的位置予以補(bǔ)播。(三)客上噴播的突出優(yōu)點(diǎn)(1)適用性廣。不僅適用于土質(zhì)邊坡,而且特別適用于風(fēng)化巖、土壤較少的軟巖及土壤硬度較大的土壤邊坡,使巖石坡面及不具植物生長(zhǎng)條件的高大邊坡完全可能實(shí)現(xiàn)綠化。(2)植物成活率高、生長(zhǎng)均勻。避免了傳統(tǒng)的因翻耕土壤引起嚴(yán)重的風(fēng)蝕、水蝕、坡溝、水土流失等現(xiàn)象,種了成活率高,發(fā)芽生長(zhǎng)均勻整齊。(3)綠化速度快、防護(hù)效果好。正常情況下,噴播1個(gè)月后坡面植物覆蓋率可達(dá)75%~85%,2個(gè)月后可形成比較齊備的防滬、綠化功能,半年后覆蓋率達(dá)到95%以上。(4)物種多樣性指數(shù)高??屯羾姴獭⒐?、藤、花草相配合,抗外界十?dāng)_能力強(qiáng)。(5)固土打‘坡效果好。由于灌木根系可扎入巖石縫隙,起到比草本植物更可靠的作用,可較大程度地減少邊坡坍塌,節(jié)省維打‘費(fèi)用,提高了邊坡穩(wěn)定性。(6)由專(zhuān)業(yè)人員機(jī)械化施工,可比人工鋪設(shè)效率高400%,大大降低了投入成本??屯羾姴ヒ詫?shí)現(xiàn)完全綠化為日標(biāo),使用專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備,盡最大可能將客土噴播于土地條件差的區(qū)域,創(chuàng)造一個(gè)類(lèi)似表土的表層結(jié)構(gòu),建立植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)??屯敛粌H對(duì)植物,而目對(duì)微生物創(chuàng)造了適宜的生存空間,成為物質(zhì)循環(huán)的一個(gè)重要部分,對(duì)維持自然生態(tài)起到舉足輕重的作用。掛網(wǎng)清理、支補(bǔ)坡面掛網(wǎng)清理、支補(bǔ)坡面澆水成坪澆水成坪噴播覆膜幼苗噴播覆膜幼苗煉苗4.2.5日本近年來(lái)對(duì)裂隙較少、植物根系難以扎入裂縫的堅(jiān)硬石質(zhì)坡面,采用連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)客土噴播技術(shù)取得成功。這種方法將客土、植物根系、玻璃纖維、金屬網(wǎng)結(jié)合在一起形成立體交叉網(wǎng),覆蓋在坡面上,通過(guò)錨桿固定在山體表面。(1)清理和整修坡面。具體做法和客土噴播一樣。(2)打錨桿。錨桿用螺紋鋼筋加工而成,在一端焊上5cmX10cm的小鋼板,鉆孔,將錨桿打入坡內(nèi)20cm左右。(3)鋪設(shè)塑料排水板。塑料排水板一般是用廢舊塑料加工而成,鋪設(shè)時(shí)沿垂直方向成250左右斜向鋪設(shè),用鋼釘固定,其主要功能排除坡面滲入的地表水以及坡體內(nèi)的裂隙水。(4)向坡面噴射砂質(zhì)土和連續(xù)的玻璃纖維,其厚度大約為20cm左右,坡面呈現(xiàn)的玻璃纖維是水流帶出來(lái)的,分布均勻自然,操作簡(jiǎn)便,十分新穎。鋪排水板打瞄桿(5)再按掛網(wǎng)客土噴播方法施工。鋪排水板打瞄桿噴砂漿和玻璃纖維噴砂漿和玻璃纖維4.2.6穴植技術(shù)穴植技術(shù)就是在坡面上挖掘種植穴或種植槽,在穴槽內(nèi)回填營(yíng)養(yǎng)土后,再進(jìn)行苗木種植的技術(shù),它包括種草、種花和植樹(shù)。它適用十土質(zhì)較好,土含量較高的土坡和土火石坡面。在其上可挖掘種植穴或種植槽,種植灌木、竹類(lèi)以及地被植物,形成多種類(lèi)多層次的護(hù)坡綠化景觀(guān),容易與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)。挖槽植竹挖穴植小灌木挖槽植竹挖穴植小灌木穴植技術(shù)的施工要求為:(1)植物材料要植株茁壯,無(wú)病蟲(chóng)害,規(guī)格一致。竹類(lèi)以本地竹類(lèi)為主,高度應(yīng)盡量一致,每叢約l0桿,帶竹鞭,帶土球。(2)清除坡面雜物及松動(dòng)巖塊。修整坡面,對(duì)低洼處覆土夯實(shí)或回填草包,使坡面基本平整。(3)種植穴或槽的挖掘,要根據(jù)苗木根系、土球及土壤條件決定。通常規(guī)格見(jiàn)表2。表2灌木類(lèi)種植穴規(guī)格冠徑/cm種植穴深度/cm種植穴直徑/cm10060-7070-908050-6050-706040-5040-505040-4540-504040-4540-50竹類(lèi)種植穴規(guī)格種植穴深度/cm種植穴直徑/cm比盤(pán)根或土球深30-40比盤(pán)根或土球大50-60(4)回填土壤。種植前應(yīng)在穴內(nèi)回填營(yíng)養(yǎng)土或施基肥。(5)種植要求。植物株行距、苗木高度按設(shè)計(jì)要求,植物的根要舒展,回填土要分層踏實(shí)。植物存活率要求:灌木和竹類(lèi)一個(gè)月后存活率85%,一年后覆蓋率90%o4.2.7輪胎護(hù)坡技術(shù)將廢棄的汽車(chē)輪胎外胎,鋪砌在巖性邊坡坡面上,用鍍鋅鐵絲串連在一起,用錨桿牢牢固定,然后在其上填充耕作土或配有植物種子、肥料、土壤的客土,根據(jù)設(shè)計(jì)要求建草地或建灌草群落,亦可植小喬木。這種方法是廢棄資源的再利用,固坡復(fù)綠效果不錯(cuò)。國(guó)內(nèi)有好多地方已采用這種技術(shù)。輪胎護(hù)坡輪胎護(hù)坡效果圖輪胎護(hù)坡技術(shù)5坡面恢復(fù)技術(shù)質(zhì)量評(píng)價(jià)5.1邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)適用性分析我國(guó)公路建設(shè)中邊坡生態(tài)恢復(fù)工程已經(jīng)不同程度地采用過(guò)上述生態(tài)恢復(fù)技術(shù)以及其他生物措施,其廣泛應(yīng)用大大提高了公路邊坡防護(hù)的技術(shù)水平,明顯改善植被效果,并產(chǎn)生不可估量的環(huán)境效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但同時(shí)我們也應(yīng)該石‘到,一些技術(shù)引進(jìn)單位往往只注重某一新技術(shù)高效率的一面,忽視了該技術(shù)的產(chǎn)生背景以及可能適用范圍等問(wèn)題。因此在工程實(shí)踐中,既有成功的經(jīng)驗(yàn),也有失敗的教訓(xùn)。成功的原因之一是對(duì)技術(shù)本身有較好的理解,并目‘將其與我國(guó)生態(tài)建設(shè)的實(shí)際情況相結(jié)合,失敗的原因之一是在不適合的區(qū)域或不適合的邊坡自目地生搬硬套某一種技術(shù)。我國(guó)地域遼闊,生態(tài)環(huán)境復(fù)雜,分異顯著的區(qū)域自然條件構(gòu)建了我國(guó)北冷南暖、東濕西干的基本氣候格局,在這個(gè)大背景下土壤和植物呈現(xiàn)出各種地帶性、非地帶性的變化,加上地形的起伏、宕性的改變,邊坡類(lèi)型可以說(shuō)是千變?nèi)f化。因此,面對(duì)如此復(fù)雜的邊坡類(lèi)型和氣候條件,邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)也必須要多樣化,已建的工程實(shí)例也表明,沒(méi)有一種恢復(fù)技術(shù)可以應(yīng)對(duì)我國(guó)邊坡生態(tài)恢復(fù)的各種復(fù)雜問(wèn)題。實(shí)際上,任何邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)都是在某一特定的自然環(huán)境背景條件下,針對(duì)邊坡植物恢復(fù)的特點(diǎn)和施工需求研發(fā)出來(lái)的。如客土噴播主要是為了解決土壤重建十種子直播同步施工的問(wèn)題:}fn植生袋等技術(shù)更多的是考慮種子直播與防降雨沖刷并重的問(wèn)題等。這表明,不同技術(shù)的產(chǎn)生背景不同,適用范圍也就不盡一致。因此,我們應(yīng)該合理、高效、低耗地選擇適用十當(dāng)?shù)剡吰律鷳B(tài)恢復(fù)的技術(shù),有必要對(duì)各種技術(shù)的適用性進(jìn)行科學(xué)分析,主要包括適用區(qū)域問(wèn)題分析、適用坡面問(wèn)題分析、技術(shù)使用效果問(wèn)題分析二方面。5.2適用區(qū)域問(wèn)題分析邊坡的區(qū)域問(wèn)題是生態(tài)恢復(fù)技術(shù)適用性選擇的關(guān)鍵一步。不同的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)適用的不同的區(qū)域。一般情況下,人工建植技術(shù)的適用區(qū)域問(wèn)題不是很明顯。因?yàn)槿斯そㄖ布夹g(shù)可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤特點(diǎn)隨機(jī)調(diào)整播種密度或深度。對(duì)于機(jī)械建植技術(shù),如客土噴播、連續(xù)纖維噴播等的適用區(qū)域問(wèn)題就值得分析思考。這些機(jī)械建植技術(shù)的特點(diǎn)歸納起來(lái)有:播種均勻速度快、噴播材料全面覆蓋作業(yè)面、防止坡面淺表性不穩(wěn)定發(fā)生。如果在氣候濕潤(rùn)的地區(qū),雨水充沛,噴播后會(huì)很快在作業(yè)面形成覆蓋度較高的植被層,但是在氣候半濕潤(rùn)、半干旱或干旱地區(qū),情況就大不一樣了。半濕潤(rùn)氣候區(qū)地帶性植被為森林草原或草甸草原,自然狀態(tài)下的地表植被覆蓋率可以達(dá)到80%以上,從理論上來(lái)說(shuō),采用噴播技術(shù)

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