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喷混植生技术施工

       喷混植生技术是以工程力学和生物学理论为依据,利用客土(基质)与水泥和锚杆加固铁丝网技术,运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机物质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成近 10㎝厚度的具有连续空隙的硬化体。种子可以在空隙中生根、发芽、生长,而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷,从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。
  其核心是通过成孔物质的合理配置,在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育,而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构,使建植层固、液、气三相物质基于平衡。喷混植生技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能的完美结合,是环境保护和国土绿化工程的一大突破。
喷混植生原理
  喷混植生技术主要原理:利用客土掺混粘结剂(普通硅酸盐水泥)和固网技术,使客土物料紧贴石坡坡面,创造草类与灌木生存的良好环境,以恢复石质坡面生态复合功能。喷混植生新技术,适用于不同坡度硬质石坡面或风化石质的坡面。
  目前,在岩石边坡生态防护中常用的粘结剂是425#硅酸盐水泥,但是,水泥呈碱性,一般来说对灌草种子的生根和发芽是有害的。喷混基质pH值可直接或间接影响植物的生长发育,其影响主要表现在土壤养分的有效性、土壤微生物活性、植物根系生长和抗性大小以及植物群落的构成等几个方面 在喷混基料中加入辅助粘结剂(如红粘土、过磷酸钙)和pH缓冲剂,利用它们本身的酸碱性、缓冲性和红粘土的高量活性铝水解产生酸度进行pH调节,使喷混基料的pH值由强碱性(pH 8.0~8.5)降低到中性(pH 6.8~7.2),适合植物生长。喷混基料的pH值会随植物生长而有一定的降幅。所以,应采用比较成熟的pH值调节技术使喷混基料的pH值调节到一个适宜植物生长的范围。
  喷混植生技术分为基底和表层实施喷播,基底7~8cm,表层2~3cm;基底种子用量占20~30%,表层种子用量占70~80%。分层喷播有利于提高出苗率、成苗率,缩短见绿与覆盖时间,降低生产成本和养护成本。
喷混材料的选择
  喷混材料的选择包括土壤、有机质、肥料、保水材料、粘合剂等基质材料配比和植物品种选配必须因立地条件而异。
基质层:优质客土65%,0.3~0.5mm砂10%,水泥3.5~8%,泥炭土20%,木纤维6%、边坡绿化增强剂2~4%;灌木种子。
植生层:粘土30~40%、泥炭土50~60%、植物纤维2%,有机肥5%、保水剂0.8~1‰、粘合剂1~1.5‰、复合肥2% ;先锋禾本科、豆科、菊科植物。
1. 土壤:土壤是营造植物长期生长提供养分并储存的基础载体,必须因地制宜,选择就近的壤土和砂壤土,但因其肥力不够,所以往往与园土或肥土以适当比例配合使用。土壤要保持干燥,过筛,去除粗的颗粒和杂质后用于喷播。如取土黏性较重,应适当添加土壤的10~15%的砂混合,在提高黏土通透性的同时,有助于粘结剂的粘结强度。
2. 有机质:有机质是为植物提供养分和根系生长空间的基础材料,有泥炭、锯末、秸秆、糠壳等。其中,泥炭以其独特的轻质、持水、透气和富含有机质而成为最佳选择,它可以蓄水保水,防止板结,改善土壤物理性质,保持肥效的持久。
3. 肥料:肥料旨在为植物生长提供充足营养,通常采用化学复合肥、尿素、长效氮肥和生物肥。以保证植物不同时期的养分需求及后期肥料养分的持续供应。
4. 保水剂:是为了在水分富裕时吸收水分,在植被生中形成“储水库”,待天气干燥时为植物提供水分的高分子材料。因为喷混植生建植层厚度通常较薄,且岩体面为不透水层面,使得植物种子的发芽和生长对气候相当敏感,稍一干旱植物便凋萎死亡,所以加入保水材料是岩面上植物得以正常生长发育的关键,是喷混植生不可或缺的材料之一。
5. 粘合剂:粘合剂在于其胶结作用使喷混基质与岩面粘结和喷混基质硬化,从而避免雨水等对种植基质造成侵蚀、冲刷,防止水土流失。在岩石边坡生态防护中最常用的粘结剂是运用高分子材料。除此之外,还有425#硅酸盐水泥。
6. 杀虫剂:为了使有机植生基材的贮存和使用不对环境及植物种子造成危害,必须在有机植生基材生产过程中加入一定量的杀虫剂,以杀死基材中的害虫,提高有机植生基材的质量。
7. 种子:植物种子的选择及配置应考虑气候适应性、土壤适应性、抗旱抗逆性、抗侵蚀冲刷、抗污吸污、易粗放管理等各种因素和要求。在满足护坡的同时还需考虑园林景观绿化,这既要植物快速生长覆盖,又要兼顾植物多样性、立体化。在具体操作中,应该以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物,构建乔、灌、草自然群落的主体生态模式。
8. 挂网:挂网及锚杆材料的选配旨在加固喷混基材,减少雨水对喷混基材的冲刷,防止喷混基底垮塌,在低缓岩石边坡可不用锚杆挂网。所用的网一般是镀锌铁丝网网幅规格2.0×20m=40㎡,网眼Φ4~5㎝,网平行对接不搭接。而所使用的锚杆通常为罗纹钢,埋入锚孔,沙浆灌注固定。
施工工艺流程
  清理坡面(片石、碎石和杂物)—挂铁丝网(12#或14# 铁丝双挂网)—风钻锚孔(2m深)—灌浆固定锚杆—锚杆固网—吊沙包带 —土料混合(土、水泥、锯木屑、有机复合肥混合)—空压机械喷土(土层厚度8~15m)—混合料与种拌合—高压机械喷种(混合料2cm厚)—盖无纺布— 喷灌透水--养护。
施工工艺简介
1. 铺挂铁丝网:铁丝网采用12#或14#铁丝(φ1.6或2.0mm)制成的双扭挂网,每张网规格为宽2.0m×长20m=40㎡,网洞φ5cm,网与网之间采用平行对接方法,不重复搭接。
2. 风钻锚杆孔:石质边坡硬度大,必须采用风钻锚孔,孔洞深1.0~3. 0m,φ20mm,孔向与坡面基本垂直。锚孔穴布设,以网左右边缘每隔2米1 穴,可对应打孔。
3. 砂浆固锚杆:锚杆用φ8~10mm罗纹钢,每杆切成长2.0m(特殊情况另定),埋入锚孔内,然后用水泥砂浆灌注穴孔,以固牢锚杆。
4. 锚杆固网:两网边接以平衡连接为宜,不必网重叠,用边缘网眼左右挂入锚杆,并用铁丝扎紧,两网之间有隙缝也用铁丝扎牢。
5. 喷混原料配比:具体要根据岩体坚实度、母岩类型、气候状况及原材料质量等进行适当调整。
6. 乔灌草种配比:草种选择及配比与挂三维网喷播或直接喷植相似,以先锋植物与中长期植物合理搭配。土料过筛:混基质中的土壤选定好后,进行筛制,筛网孔径以1~2cm为宜,把土壤中的杂物和石块筛去,大土块打碎过筛。
7. 土与基质混合:根据现场实际情况和资源储备,按设计配方,准确计量各种基质材料并进行干混拌,可利用人工或机械混拌均匀。如土壤过干,可加入适量水,其标准为用手抓混拌料能成团,松开手掉地面能散开为度,物料宜随拌随喷,不宜放置太久,以防水泥结块失效。
喷混植生:把混合好的基质材料,分二次喷岩面共10cm厚。第一次喷基底为8~10cm厚,第二次喷植生层2~5cm。
8. 盖无纺布。
9. 喷灌透水:覆盖后,进行喷水,第一遍水应连续多次少量宜喷透,切忌水柱浇灌,避免冲击引起水土流失和发生径流,防止基底材料冲垮