淺談生物防護(hù)工程中客土噴播工藝技術(shù)

客土擴(kuò)散是生物保護(hù)工程的一個(gè)重要課題。云南省2002年1月開(kāi)始做樣板施工,9月開(kāi)始大面積啟動(dòng)這一課題。在昆石(昆明-石林)高速公路客土施工的多家單位,使用的施工工藝及基材配料多種多樣,沒(méi)有統(tǒng)一的施工標(biāo)準(zhǔn)(除指揮部對(duì)錨桿規(guī)格、孔距及掛網(wǎng)規(guī)格的要求之外),現(xiàn)就客土噴播的工藝技術(shù)做簡(jiǎn)要概括。1懸索及金屬懸掛網(wǎng)的施工1.1干砌石的施工對(duì)土建邊坡進(jìn)行必要的修整,剔除不穩(wěn)定和明顯凸出的石塊,清理坡面碎石及平臺(tái)堆積物。頁(yè)巖及礫巖坡面難削平,高低差25~80cm。有些施工單位用漿砌石砌起,雖然牢固,但成本增加;用干砌石砌起,雖能起襯平作用,但因無(wú)漿粘接而不牢固,且石塊質(zhì)量大,是后期基材開(kāi)裂及滑坡的隱患。為此,采用廢棄蘑菇基質(zhì)填充(在掛網(wǎng)的同時(shí)填進(jìn)去),因?yàn)槟⒐交|(zhì)本身就是有機(jī)肥,且質(zhì)量輕,其牢固性比干砌石強(qiáng)數(shù)倍,噴播基質(zhì)材料后容易與基材溶為一體,且保水性強(qiáng),能增加土壤持水量,有利根系生長(zhǎng)。在施工中必須注意,當(dāng)廢棄蘑菇基質(zhì)堆積量大于3kg,氣溫在20℃以上時(shí),易發(fā)酵起熱超過(guò)正常土溫:因此在施工中應(yīng)多留空間,在噴播基質(zhì)材料時(shí),使之隔開(kāi),避免發(fā)酵時(shí)土溫升高。1.2巖石坡面用巖電鉆鉆頭按施工要求進(jìn)行定點(diǎn)放線,并用不同顏色油漆按梅花型交叉設(shè)定好主次錨桿風(fēng)鉆孔眼的位置,按要求深度鉆孔,并用稻草之類(lèi)阻塞孔眼,以免在注入砂漿前碎石、泥漿流進(jìn)孔眼。根據(jù)坡面巖石質(zhì)地,采用空壓機(jī)風(fēng)鉆風(fēng)炮、巖石鉆進(jìn)行鉆孔。在砂巖石、頁(yè)巖石坡面,采用大型空壓機(jī)風(fēng)炮鉆眼,速度比較快;在已經(jīng)分化的土夾石坡面中,采用大型空壓機(jī)風(fēng)炮鉆眼,速度慢且容易卡鉆頭,如用巖電鉆速度快且又不卡鉆頭。但用巖電鉆鉆進(jìn)砂石坡面鉆孔時(shí)的速度不如空壓機(jī)風(fēng)炮鉆眼。根據(jù)坡面巖石質(zhì)地和受力關(guān)系,應(yīng)采用垂直坡面角度進(jìn)行鉆孔。1.3折彎?rùn)C(jī)折彎掛網(wǎng)法錨桿的加工,在以前及近期施工中,采用螺栓墊塊連接掛網(wǎng),該工藝施工慢,配件易丟失;有些施工單位采用人工“七”字形,但人工折彎往往規(guī)格不一,有的折彎點(diǎn)太長(zhǎng),使錨桿錨進(jìn)坡面的尺寸減少,因外露太長(zhǎng)而不容易掛網(wǎng),不符合施工規(guī)范。采用折彎?rùn)C(jī)折彎,能折成規(guī)格一致的彎傘柄型,可一次性卡扣掛網(wǎng)。但因折彎點(diǎn)大于50mm×50mm的網(wǎng)孔,而只能在頂層錨桿錨固后就掛網(wǎng),掛網(wǎng)后再固定其他錨桿,這樣使部分低凹錨桿固定后,可能會(huì)因施工人員在網(wǎng)上行動(dòng),而使低凹處錨桿拉起。根據(jù)上述情況,認(rèn)為錨桿的加工應(yīng)采用折彎?rùn)C(jī)折成90°~120°,折彎長(zhǎng)度在8cm以?xún)?nèi)為宜,先錨固錨桿后再掛網(wǎng)。灌注錨桿應(yīng)根據(jù)先前鉆好的孔眼深度,按主、次錨桿進(jìn)行梅花型布設(shè)。先用150#砂漿注滿孔眼,隨即插入錨桿,錨桿露出部分不超過(guò)9cm,并用稻草之類(lèi)蓋好注入砂漿的錨桿以利凝固。1.4錨桿砂漿封閉劑為錨桿砂漿,開(kāi)始掛網(wǎng)施工采用12#鍍鋅菱形編制鐵絲網(wǎng),該網(wǎng)不生銹,有伸縮性,利于坡面施工。在確認(rèn)錨桿砂漿已干硬化后,開(kāi)始掛網(wǎng)施工。并用扎絲牢固掛網(wǎng)與錨桿,每張掛網(wǎng)搭連緊密接觸。2基質(zhì)材料選擇、配比及成本分析噴播基質(zhì)材料是客土噴播生物防護(hù)綠化工程中,最關(guān)鍵的一道工藝程序?；|(zhì)材料配比是否合理關(guān)系到客土的開(kāi)裂與剝離、后期植坪的成功與否。2002年4月,應(yīng)前期做樣板工程單位邀請(qǐng),在檢查所植植物生病的原因時(shí)發(fā)現(xiàn),干旱是造成發(fā)病的主要原因,這說(shuō)明客土的持水性影響植坪效果。如果在客土基質(zhì)材料配制過(guò)程中,對(duì)客土基質(zhì)材料的土壤持水性、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成狀況、土壤酸堿度、土壤養(yǎng)分等土壤肥力因素的變化規(guī)律有充分認(rèn)識(shí),揚(yáng)長(zhǎng)避短、趨利避害,為建植喬、灌、草相結(jié)合的生態(tài)模式打好基礎(chǔ),減少后期養(yǎng)護(hù)的投入,加快成坪速度。土壤是客土基質(zhì)材料的主要組成部分,在選擇土壤時(shí)應(yīng)以壤土類(lèi)的中壤土為主,即物理性粘粒占30%~40%,物理性沙粒占55%~70%。因?yàn)檫@類(lèi)土壤粘度適中,利于噴漿工作。過(guò)沙的土壤噴漿時(shí)不易阻管,但土壤粘力不夠,容易后期分裂與剝離;過(guò)粘土壤,因粘性大,噴漿時(shí)容易阻管,影響工程進(jìn)度。中壤土是植物生長(zhǎng)最合適土壤。在昆石高速公路施工的多家單位,對(duì)基質(zhì)材料的配比也是多種多樣,有的在土壤中加木屑、農(nóng)家肥等制成基質(zhì)材料;有的在土壤中加甘蔗渣、腐殖土等;有的在土壤中加泥炭、復(fù)合肥、水泥等;只有2002年年初做樣板工程的單位在基質(zhì)材料中放置了纖維絲與其公司自產(chǎn)的綠化基材,但成本總投入大于中標(biāo)單位。為此,客土基材選擇了中壤性質(zhì)的紅土壤、水泥、蘑菇土、泥炭、肥料、保水劑等。2.1土壤粘接劑成本低,效果好。在日本客土噴播生物防護(hù)綠化工程、福建漳龍高速公路生物防護(hù)綠化工程、昆石高速公路客土噴播生物防護(hù)綠化樣板等工程中都選用了水泥作為土壤粘接劑,并取得了良好效果。但因其堿性高,不易掌握pH值,是一些綠化單位不使用的主要原因。其實(shí),可采用其他酸堿性肥料與基質(zhì)材料(高位泥炭)來(lái)調(diào)節(jié)pH值。2.2吸持性和持水性生產(chǎn)蘑菇的廢棄基質(zhì),許多生產(chǎn)蘑菇的地方當(dāng)廢品扔掉。這種基質(zhì)具有很強(qiáng)的吸水性,干基質(zhì)一般能吸自身體重3~5倍的水分,并含有大量的腐殖質(zhì),易與土壤中的礦物質(zhì)結(jié)合,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,改善土壤的物理性質(zhì),增加土壤的持水性。因此,蘑菇土是首選的客土基質(zhì)材料。2.3生物處理的作用泥炭含有豐富的有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì),不僅能提供養(yǎng)分,還能改善土壤的理化性質(zhì),增強(qiáng)土壤的持水、保肥能力,促進(jìn)作物發(fā)育生長(zhǎng)。高位泥炭具有強(qiáng)酸性,如在客土基質(zhì)材料中選用水泥,高位泥炭正好可以調(diào)節(jié)水泥的堿性。腐殖土是森林中的落葉多年腐殖而成,有利于土壤中的微生物活動(dòng),促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,改善土壤物理性質(zhì),增加土壤持水性。腐殖土在綠化方面已廣泛應(yīng)用,應(yīng)根據(jù)其他基質(zhì)材料,合理選擇泥炭或腐殖土。2.4利用根瘤菌肥進(jìn)行土壤養(yǎng)分補(bǔ)充在種子配比中,都會(huì)選擇一些豆科草本做伴生種,如毛苕子(Viciavillosa)、苜蓿(Medicagostativa)、草木樨(Melilotasofficinalis)等,它們的根瘤菌可以固定空氣中的氮素,增加土壤中氮素含量。而施用根瘤菌肥,能改善豆科草本的氮素營(yíng)養(yǎng),使豆科植物更快的形成根瘤,固定氮素,充分供應(yīng)植物的氮素營(yíng)養(yǎng)。簡(jiǎn)單的辦法是從農(nóng)作物大豆地取土作為基質(zhì)材料加入,或用工廠生產(chǎn)的菌肥。2.5結(jié)合施肥,促進(jìn)肥效因?yàn)槿⊥炼?不宜取用農(nóng)田里的耕作土壤,所以施用無(wú)機(jī)肥料增加土壤養(yǎng)分必不可少。在施工中,有人認(rèn)為使用復(fù)合肥(N、P、K)就可以了,筆者認(rèn)為無(wú)機(jī)肥應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合施用。其優(yōu)點(diǎn):1)復(fù)合肥價(jià)格高于幾種結(jié)合的肥料,將增加成本;2)合理的結(jié)合施肥可以改良土壤,培肥地力;3)合理的結(jié)合施肥可以充分發(fā)揮肥效,滿足植物對(duì)養(yǎng)分的需要。例如以氮肥尿素為主配比時(shí)會(huì)使禾本科草本植物生長(zhǎng)旺盛,而喬、灌類(lèi)在苗期時(shí)受其影響,成苗率會(huì)降低。因此,根據(jù)植坪選用植物種類(lèi),結(jié)合其他基質(zhì)材料,合理配比肥料是很重要的。2.6保水劑在生物防護(hù)綠化工程中,近2年保水劑的應(yīng)用已得到推廣。在基質(zhì)材料中加入保水劑,會(huì)起到理想的保水效果。2.7噴射基質(zhì)材料備好基質(zhì)材料,按配方稱(chēng)好各種基質(zhì)材料用攪拌機(jī)充分混合,通過(guò)風(fēng)壓噴漿機(jī),均勻地噴射到坡面上。噴射基質(zhì)材料前,應(yīng)先在坡面噴水濕潤(rùn),以利基質(zhì)材料更好的與坡面結(jié)合。噴槍?xiě)?yīng)與受?chē)娒娲怪?避免仰噴,注意死角部分及凸凹部分要噴滿。嚴(yán)格控制風(fēng)量、風(fēng)壓,保證槍口風(fēng)壓4500~5500Pa。準(zhǔn)確控制用水的線流量。噴射厚度平均達(dá)10cm,做到厚薄均勻。3自然因素分析在生物防護(hù)綠化工程中,對(duì)于植坪的防護(hù)及景觀效果能否長(zhǎng)久與美觀,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索,這一技術(shù)在不斷創(chuàng)新與完善。到目前為止,建設(shè)綴花型喬、灌、草立體生態(tài)模式已是比較理想的設(shè)計(jì)方案,能夠達(dá)到長(zhǎng)期防護(hù)及景觀效果。要想達(dá)到這一效果,首先要做的是對(duì)施工位置所處地域、氣候或坡面石質(zhì)狀況等自然條件做仔細(xì)調(diào)查。根據(jù)這些情況來(lái)決定植物配比方案,根據(jù)混播品種生長(zhǎng)相互影響及種子本身體積大小與質(zhì)量決定配比用量。為了施工后能立即見(jiàn)效,又不影響后期的效果,品種的選擇與合理配比應(yīng)是綴花型喬、灌、草立體生態(tài)模式成功的技術(shù)核心。3.1品種選擇3.1.1林下花的選擇能長(zhǎng)期伴灌喬木生長(zhǎng)與其成為相互利用的植物群落品種就是綴花型立體生態(tài)模式的伴生種品種。如豆科草本植物紫花苜蓿(抗寒耐旱不耐陰)、毛苕子(抗寒耐貧瘠)、多花木藍(lán)(Indigoferaamblyantha)(抗寒耐貧瘠不耐陰)、三葉草(Trifoliumspp.)(耐寒不耐高溫,甚耐貧瘠,自播力強(qiáng))等,其根系發(fā)達(dá),固氮能力強(qiáng),對(duì)改善和培肥土壤,促進(jìn)林木發(fā)育有顯著作用,是很好的綠肥植物。紫花苜蓿、多花木藍(lán)也是很好的綴花植物。黑麥草(Loliumperenne)(抗寒喜陽(yáng)光)、狗牙根(Cynodondactylon)(耐干旱、水淹,匍匐蔓延)、彎葉畫(huà)眉草(Eragrostiscurvula)(耐貧瘠、干旱)、羊茅(Festucaspp.)類(lèi)、早熟禾(Poaspp.)類(lèi)等禾本科草本植物,三楞草(Campylotropistrigonoclada)(耐陰、抗旱、耐寒)、匍匐莖苔草(Carexnanella)(極耐陰)等莎草科草本植物和其他草本植物的一些品種都具有生長(zhǎng)地域廣、根系發(fā)達(dá)、平鋪地面的特性,具有很好的防治水土流失效果。為達(dá)到綴花效果,也可選擇野花組合,如波斯菊或其他管理粗放的草本花卉作為伴生種。伴生種品種很多,可根據(jù)地域選擇暖地型或冷地型的生命力弱的弱生性品種,并且注意其用種量,因?yàn)檫@關(guān)系到喬灌木品種種子成苗率的問(wèn)題。如用生命力強(qiáng)的強(qiáng)生性品種,并且不注意用種量,會(huì)因其極強(qiáng)的侵占力使喬灌木品種成苗率降低,而達(dá)不到理想的效果。3.1.2灌木生物配種能夠快速達(dá)到理想防護(hù)及景觀效果的植物品種當(dāng)是綴花型立體生態(tài)模式的建植品種。如黃萸槐(Sophoraxanthoantha)、紅花槐(S.rubriflora)、紫穗槐(S.purpusii)、黑荊樹(shù)(Acaciamearnsii)等灌木種類(lèi)。這些品種生長(zhǎng)速度快,6~12月就能達(dá)到理想防護(hù)效果。其根系發(fā)達(dá),能迅速通過(guò)客土基質(zhì)層深入巖石縫內(nèi),達(dá)到永久固定效果。同時(shí)黃花槐、紅花槐也是很美觀的綴花品種。在云南昆石高速公路第七合同段的原生石質(zhì)邊坡上,紅花槐、戟葉酸模長(zhǎng)勢(shì)特別好。結(jié)合施工地域原生植物選擇植物配比會(huì)更容易成功。為了更好的達(dá)到防護(hù)及景觀效果,也可植入一定數(shù)量的薔薇、藤狀三角梅等長(zhǎng)花期灌木品種,增加景觀效果。灌木品種用種量要控制,后期成苗率達(dá)3~5株/m2為好。這樣的間距能提供很好的生長(zhǎng)空間及有效的根系攀附防護(hù)。3.1.3下滑與剝離作用為了達(dá)到長(zhǎng)久的防護(hù)與景觀效果,當(dāng)選擇小喬木做延生種。小喬木的根系能夠更深的達(dá)到巖石縫隙內(nèi),對(duì)客土基質(zhì)的下滑與剝離起到預(yù)防與固定作用,猶如一棵棵有力的活錨桿,對(duì)整個(gè)客土基質(zhì)起固定作用。如新銀合歡(Acaciabrachybotrya)、云南松(Pinuswashoensis)等優(yōu)良品種。同樣也可選擇云南含笑(Cmicheliayun