路基边坡喷播防护应用

1?工程概况

老虎山公园建设工程位于山东省青岛市李沧区，南至金水路、北至十梅庵路，南北长约4.3?km，西至文昌路，东至黑龙江路，东西宽约2.2?km，占地面积281ha。项目建设包含6个景观节点和9条山林防火通道。 消防通道4号线起点位于文昌路与金龙龙泽苑小区交叉处，终点与消防通道3号线相接，全长1?493m。本道路边坡采用锚杆–钢丝网–喷混植生景观工艺，护坡具体作法如图1所示。

2?喷播防护技术的基本原理

喷播技术一般是先对不稳定边坡进行支护，完成后进行喷播，达到补强及景观效果。最终达到护坡牢固和改变景观效果的双重目的，绿化生长旺盛后与自然环境融为一体。

2.1?喷播厚度

喷播厚度主要影响因素有山体的状态、地区年降雨量、植物类别、边坡坡度以及土壤的化学性质等。通常土壤酸性或碱性过强都不利于植物生长。因此选择土壤材料时要充分考虑以上因素。

2.2?种子选择

进行边坡喷播要充分考虑当地的气候条件和地质条件，选择植物时要从生态科学的角度出发，尽可能地采用青岛本土适宜生长、自我繁衍能力强的植物。此外，还要充分考虑自然群落，将乔、灌、草依据合理的配比进行布置。

3?施工技术要求

边坡防护施工工艺流程：施工前准备→边坡清理→机械钻孔→锚杆施工→注浆→钢筋网片→种植土破碎筛分→混合物拌和→喷混植生→覆盖无纺布、 养护。

3.1?施工准备

（1）选择适合青岛当地气候、易于生长、耐旱的种子。混合种子使用前，应先试验测试其萌芽情 况。试验时种子的纯度、萌芽率均应达到85?%以 上，缓生植物与速生植物相结合，种子按照设计要求包含刺槐、火炬树、荆条、臭椿、黑麦草、胡枝子、高羊茅、紫穗槐等，种子比例按照设计要求经过试验确定。

（2）通过人工筛选，选择松散性好、透水性、有机质丰富的土壤，酸碱含量应在允许范围内，且无有害物质，经过筛分后作为喷播土壤。

（3）应优先使用经过沤制的农家肥或标准的农田化肥，如鸡粪、复合肥。

（4）按照设计要求进行边坡放线，保证路面宽度及边坡坡率。

3.2?边坡清理

采用人工配合机械的方式，清除边坡表面的松动石块、杂草及有害物质。清除完成后用空压枪将表面吹净。为防止扬尘污染，边吹边洒水湿润。采用机械开挖一定深度的沟槽（沿坡面水平向）的方式，以达到为种植土停留保持水肥、增强种植土与边坡之间的附着力的作用。

3.3?钻孔

钻孔时从上到下依次进行，顶部第一排锚杆距坡顶1?m，最下层锚杆距坡底不得大于2?m，可适当调整上下层锚杆间距，但最小间距不得小于1?m。采用100?mm钻头开孔，给水回转钻进，送泥浆清出残渣。依据设计要求，钻孔深度控制在不小于2.5?m。

3.4?锚杆安放

锚杆采用HRB?400级钢，直径为20 ? mm，间距2?m，全长涂抹环氧树脂涂层防腐。钻孔方向与坡面垂直，钻孔孔径100?mm，采用孔底返浆的方式注浆，利用水泥浆液的压力排出孔内的积水和残渣。锚垫板采用Q?235–C级钢，厚度14?mm，中心开孔直径22?mm，涂抹环氧树脂涂层防腐（图2）。

图2?锚杆示意

3.4.1?安放锚杆注意事项

（1）安装前要进行质量检验，清除锚杆表面的污垢，禁止使用锈蚀严重、有伤痕的锚杆。

（2）锚杆安放采用人工插入法，当锚杆在安装中受到阻力时，严禁强行下料，应先将锚杆拔出，进行清孔后再安放锚杆。

3.4.2?锚杆施工的质量保证措施

（1）施工中所用的主要材料必须经质检部门检验合格，并有出厂合格证及检测报告。

（2）要有专职的技术人员在现场做好质量验收和有关的现场技术指导，发现问题要及时处理。

（3）要注意防止碰到边坡四周其他构筑物。

3.5?注浆

3.5.1?注浆材料及配比

（1）水泥：采用规格为42.5的普通硅酸盐水泥。

（2）早强剂：三乙醇胺用量约0.05?%。

（3）水：取用自然水，使用前需检验。

（4）膨胀剂：铝粉用量约0.08?%。

（5）水灰比按要求采用1∶0.45。

（6）灰砂比为1∶1，其中要求砂的粒径控制在2?mm以内。

3.5.2?施工

（1）配制浆液。首先按照图纸中设计要求的水灰比，取适量的自然水，然后打开搅拌机，依次加入适量的水泥、细砂。搅拌时间为3?min，加入早强剂和膨胀剂后，再搅拌2?min。在注浆过程中要连续搅拌，以保证拌和均匀。

（2）水泥浆一般采用泵送的方式，泵的操作压力不大于1.2?MPa。

（3）为了保证施工质量，注浆施工前需用清水进行清孔，并做好注浆记录和操作压力记录。

3.6?挂钢丝网

金属网采用?2＠40×40镀锌铁丝网，随坡面起伏铺设，并使用垫块将金属网垫起。喷混植生完成后，允许有30?%~40?%的金属网外露。

3.7?喷混植生

3.7.1?植物种子选择

种子需按设计要求进行试验，试验合格后方可用于大面积施工。根据本地往年降雨量、土质条件、边坡坡度等因素不同，结合设计要达到的常绿效 果，配以适合在斜坡上生长的耐旱、耐贫瘠、生命力强的种子进行混播，种子采用乔灌草相结合，以达到四季常青、贴近自然的景观效果。 在喷播前需要测定批量种子的发芽率，至少达到85?%以上，并测定单位面积种子的用量，确保喷射质量和种子的发芽率。

3.7.2?生产发育基材材料

本项目土壤采用普通粘土、有机营养土、肥料、保水剂、团粒剂等搅拌而成。经过现场试验段证实，土拌混合料具有超强的吸水性和保水性，同时又具 有透水性和透气性，粘结性好，非常适合植物生长 且抵抗雨水冲刷能力强，对护坡起到很好的效果。

3.7.3?喷播施工

车载水浆机就位后，将装载机开到喷射机附近，以保证卸料时直接进入喷射机的料斗。将土壤过20?mm孔筛，将筛完的土壤运至施工现场。土壤需要卸在彩条布上，避免污染。用装载机将土壤运进料斗中，按确定好的比例依次加入草籽、有机肥、速效肥、泥浆土和胶粘剂。 将混合材料装入水浆机内，搅拌均匀，然后自上而下进行施工。施工时要选择合理的喷射角度和喷射距离，确保土壤能够在坡面上粘接牢固。施工分3次作业：前两次喷射基层，喷射类型为7~9?cm不含种子的混合土壤，最后一次喷射表层，为2~3?cm含种子的混合土壤。为防止喷射流淌，在边坡纵断面每隔1.5?m设置1道防流淌措施。

3.7.4?养护

为了保证种子发芽的成活率，喷播后进行养护，养护方式为覆盖无纺布。覆盖养护的目的主要有：降低水分的蒸发速度，防止种子发芽受到阳光影响；防止下雨时被冲刷。还要进行喷水养护，种子出苗前保持坡面湿润，给种子发芽提供良好的生存环境。喷水养护时应用喷雾洒水，严禁用水管直接喷洒水，以防水量过大造成坡面冲刷。苗木根系扎根后，大约3个月后则无需人为养护。

4?边坡喷播施工工艺特点

（1）施工工艺简洁明了，施工简便，施工速度快，工期短，作业过程安全，应用范围广泛，对于土质和石质边坡均可采用。 （2）喷播给边坡增加了一道防护，且植物生长扎根起到固土作用，使边坡防护效果更好，固土护坡能力加强。 （3）机械化程度高，可大大降低成本，工程造价相对于常规护坡造价低，边坡绿化后期不需要养 护，节约养护费用。在原材料生产、施工和植物后期生长的各个环节，均未对环境造成二次破坏现象。所用种植土壤就地取材，选用本项目其他工程开挖出的土壤检测合格后使用，减少对土地开采和运输，节约油料。所有选用的辅助材料（本项目选用小麦杆）、外加剂及肥料均在1~3年内自然降解，降解前后不会对环境造成污染。

5?喷播工艺效益分析

5.1?经济效益分析

经过对本项目的分析，喷播工艺利用当地土料作为主要材料，相对于常规的锚杆–喷混凝土工艺，节约了大量水泥、砂石料等主材。机械化程度高，可降低劳务费用，经过测算节约成本52.5万元。结合喷播工艺的特点，还原天然生态群落，喷播完成3个月内进行淋浴喷洒，以后不再需要人工干预，后期的管理与养护费用为零，经测算，可节约养护费用15.22万元。

5.2?社会效益分析

本项目利用边坡喷播技术的实施，整治后的景观将对提高青岛市的形象，促进青岛市的招商引资以及进一步发展产生积极影响。

5.3?环境效益分析

老虎山公园建设工程实施后，促进了山体周边生态环境的建设和完善。在防护通道建设过程中，利用边坡喷播技术进行坡面防护，坚持做好环境保护工作，把环保作为先决条件，严格执行环境保护的各项政策法规，支持可持续发展并应用于实践，积极保护生态环境。

6?结束语

经过实践证明，老虎山公园建设工程4号线消防通道路基边坡喷播技术对边坡防护效果显著，是一种经济有效的护坡方法。不仅能满足边坡稳定性，而且能实现生态环境可持续发展。

项目的实施是促进区域建设与提升和景观渗透的有力措施，给整个区域提供了一个良好的生态环境，促进了区域功能和景观建设的升级，最终形成连锁效应，带动周边区域的良性发展，为李沧区总体环境可持续发展奠定了坚实的基础。