三维网喷播植草护坡

植被网施工示意图在高速公路建设中，挖方路段形成裸露的路堑坡面，既破坏了植被，有损生态平衡，又极易受风雨等的侵蚀，导致水土流失，危及公路的安全。

过去常采用浆砌条石或水泥喷浆等构造物进行护坡处理，随着人们环保及审美意识的提高，需对裸露的坡面进行绿化处理，以防止坡面的侵蚀和风化，恢复自然植被，在绿化的同时起到美化的作用，以求达到“人在车中坐，车在画中行”的意境。

现土质坡面绿化方法已在多条高速公路应用并取得很好的效果，但岩质坡面绿化效果不太理想。

土壤和水分是植物生长的必要条件之一。

对于岩质坡面，其硬度大、土壤少甚至无，植物生根、发育非常困难。

因开挖后的岩质边坡大多较陡，在坡面上回填的种植基质往往难以固定，即使一时附着，还会因降雨、流水及大风等遭到流失，使种植基质连同生长的植物一起滑落、崩塌。

因此，岩质边坡绿化需具备两个基本条件：一是坡面上必须有植物能赖以持续生长的种植基质，二是种植基质能永久固定在岩面上。

1.1 传统的岩质坡面绿化方法岩质坡面传统的绿化方法是在坡脚栽植攀缘植物、坡顶栽垂吊植物或在岩面上挖种植槽或鱼鳞坑栽植攀缘、垂吊植物及花灌木等实现绿化。

这些方法简单易行，但施工速度慢，养护困难，成活率低，重要的是岩面达到完全覆盖往往需要很长的时间。

1.2 挖沟挂网喷播植草技术挖沟挂网喷播植草技术是指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟，在沟内回填适宜于草种生长的土壤、养料、土壤改良剂等种植基质材料，然后挂三维植被网，再覆盖基质材料喷播植草。

2 设计原则选择植物护坡方法时，要充分了解该施工区域内岩质边坡的结构，结合当地的地质、气候条件，选择经济性、观赏性好及施工方便的最佳方法。

一般来说，应遵循以下原则：2.1 硬岩边坡，如花岗岩、闪长岩、中生代砂岩，表面坚硬、不易风化、龟裂少且稳定性好时，除特殊要求外，一般不考虑采用挖沟植草护坡方法。

2.2 软岩边坡，如岩浆、凝灰岩、页岩、第3纪泥岩、粉砂岩等，根据其是否易风化、是否会砂土化及龟裂的多少可采用挖沟挂网喷播植草技术。

2.3 易风化硬岩如蛇纹岩、粘板岩等开挖后在短时间内风化为砂土或沿裂隙分解为细片的岩石，按软岩边坡处理。

三维植被网三维植被网护坡技术综合土工网和植被护坡的优点，可有效地解决岩质边坡、高陡边坡防护问题。

应用实例表明，三维植被网护坡对边坡的稳定极为有利，防护效果非常好。

关键词：三维植被网；三维植被网机理；喷草；施工工艺近年来出现的三维植被网护坡技术不仅显著提高了边坡的整体和局部稳定性，而且还有利于边坡植被的生长，同时工程造价也较低，符合边坡工程的发展方向，在我国水土保持中有很大的应用价值。

一三维植被网护坡的基本原理1.三维植被网护坡的概念三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。

根据边坡地形地貌、土质和区域气候的特点，在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。

通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。

三维植被网示意图2.三维植被网的护坡机理植被的抗侵蚀作用是通过它的三个主要构成部分来实现的：一是植物的生长层（包括花被、叶鞘、叶片、茎），通过自身致密的覆盖防止边坡表层土壤直接遭受雨水的冲蚀，降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度，从而减少土壤的流失；二是腐质层（包括落叶层与根茎交界面），为边坡表层土壤提供了一个保护层；三是根系层，这一部分对坡面的地表土壤加筋锚固，提供机械稳定作用。

一般情况下，在植物生长初期，由于单株植物形成的根系只是松散地纠结在一起，没有长卧的根系，易与土层分离，起不到保护作用。

而三维网的应用正是从增强以上三方面的作用效果来实现更彻底的浅层保护。

一是在一定的厚度范围内，增加其保护性能和机械稳定性能；二是由于三维网的存在，植物的庞大根系与三维网的网筋连接在一起，形成一个板块结构（相当于边坡表层土壤加筋），从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度，限制在冲蚀情况下引起的“逐渐破坏”（侵蚀作用会对单株植物直接造成破坏，随时间推移，受损面积加大）现象的扩展，最终限制边坡浅表层滑动和隆起的发生。

3.三维植被网护坡的作用三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点，起到了复合护坡的作用。

边坡的植被覆盖率达到30%以上时，能承受小雨的冲刷，覆盖率达80%以上时能承受暴雨的冲刷。

待植物生长茂盛时，能抵抗冲刷的径流流速达6m/s，为一般草皮的2倍多。

土工网的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有良好的作用。

同时，由于土工网材料为黑色的聚乙烯，具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长。

4.快速防护措施⑴当工期与植被培植期发生矛盾，在工程刚竣工即进入暴雨季节时，需采取“加筋草皮”对工程进行快速防护，以便竣工后即可得到全面覆盖的防冲刷植被。

“加筋草皮”采用三维植被网在草坪种植场或工地附近的空地上预先培植好草皮，成坪后即可整卷或分块卷起，然后铺设至需防护的边坡上。

⑵在难以治理的干旱地区，可使用土壤凝结剂，把选择好的适合的草籽，经过特殊处理后，与土壤凝结剂拌和喷洒（也可以先播草籽，而后再施用土壤凝结剂）。

经土壤凝结剂处理后的坡面，草籽和土壤不会因风吹雨淋而流失，同时凝结剂又降低了土壤中水分的蒸发，在一定程度上保证了草籽的水分供应，大大提高草籽的成活率。

e．铺设第二幅三维网时，与已铺好的第一幅三维网搭接10-15cm，搭接处用木钉(或U形钉)固定。

f．三维网处治范围周边应将三维网卷边5-15cm，搭接处用木钉(或U形钉)压边，使三维网与周边构造物接触密合。

g．网垫全部铺通、固定平整后，三维网上必须覆泥，以覆盖网包并确保覆土和网下填土形成一整体，防止表面形成空壳。

覆泥方式为：采用泥浆泵喷射(或人工倾倒)种填土添加营养泥调制成的泥浆，边喷射(倾倒)边人工擀压，使泥浆完全覆盖三维网。

施工中应严格控制营养泥的稠度，过稀则喷后易流失，过干则不易擀入网包内，且失水收缩开裂。

h．采用液压喷播机将混有种子，肥料、土壤改良剂、种子粘结剂、保水剂和水的混合物均匀喷洒在坡面上，喷播完后，可视情况撒少许土，以覆盖网包为宜。

i．覆盖无纺布(要求单位面积质量≥14g/㎡)并及时洒水养护，直至植草。

j．养护分前中后期养护，前期养护60天，喷灌水为主，经常保持土壤湿润，以促进种子发芽和快速生长覆盖；中期靠自然雨水养护，遇旱，月喷1-2次水；后期养护每月喷水2次，并追施氮肥，促苗转青。

发现病虫害时应及时喷药，防止蔓延。

二施工工艺1.边坡处理将边坡上杂石碎物清理干净，将低洼处回填夯实平整，确保坡面平顺。

2.铺设三维网⑴铺设将三维植被网沿坡面由上至下铺于坡面上，网与坡面之间保持平顺结合。

⑵预埋三维网铺于坡顶时需延伸40～80cm，埋于土中并压实。

⑶锚固将三维网自下而上用ф6mm以上的U型钢筋将三维网固定，U型钢筋长约15～30cm，宽约8mm，U型钢筋间距约1.5～2.5m，中间用8﹟U型铁钉或竹钉进行辅助固定。

⑷覆土三维植被网铺设完毕，将泥土均匀覆盖于三维植被网上，将网包覆盖住，直至不出现空包，确保三维植被网上泥土厚度不小于12mm。

然后将肥料、生长素、粘固剂按一定比例混合均匀，施洒于表层。

肥料为氮:磷:钾=15:15:15或氮:磷:钾=10：8：7的复合肥及含N有机质，肥量约为30～50g/㎡。

3.喷播覆土回填完毕，进行液压喷播，即将草籽(按每平方25克左右喷播)和促使其生长的附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按一定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于坡面上。

4.覆盖喷播植草施工完成之后，在边坡表面覆盖无纺布，以保持坡面水分并减少降雨对种子的冲刷，促使种子生长。

若温度太高，则无需覆盖，以免病虫害的发生。

5.养护管理喷草施工完成之后，必需定期进行养护，直到草坪成坪。

待草坪长至5cm左右时，即可揭开无纺布。

1.4 施工工艺（1）修整坡面使之达到设计坡比，并确保坡面平整；（2）按设计要求钻孔并放置锚杆，然后注浆，在砂浆凝固前不得碰撞锚杆；（3）从坡顶开始自上而下铺设三维网，前后两网之间的搭接长度大于10 cm，对于个别不平整的坡面用锚钉固定，使三维网紧贴坡面；（4）将按配方调制后的粘土用喷浆机自上而下喷敷在坡面上，喷射厚度不小于8cm，并确保坡面平整，无网包外露、空包或压包现象；（5）将草籽混合料用喷射机喷播，喷射厚度不小于7 cm，喷播过程应连续，喷播完成后将喷射机和输料管内的积料清除于净；（6）喷播后，在坡面覆盖无纺布，以保持坡面水分，减少降雨对种子的冲刷，并在草籽生长期间适当浇水、补种、清除杂草和防治虫害等。

1.5 质量检查和验收标准（1）质量检查标准；喷播后5～10d，草种陆续发芽，达85％以上，喷播区域呈现绿色；30 d后，草坪覆盖率在75%以上，平均高度10cm以上，可初步防止普通降雨对表土的冲刷；（2）验收标准：施工完成后3个月进行验收，要求坡面平整，植草覆盖率在90％以上，草生长均匀，颜色正常，平均高度达15 cm以上。

2 结果与分析2.1 试验结果在喷播后10d，草种发芽达85%以上，喷播区域呈现绿色；60 d后，草的平均高度达10 cm以上，覆盖率达75%以上，初显绿化效果。

在第67天经历了降雨量达300mm的暴雨，雨后检查，供试坡面仅有局部损坏，大部分完好，初步防止了降雨对表土的冲刷。

这说明利用三维植被网不仅使石质边坡能够植草绿化，而且边坡综合防冲刷能力及对雨水径流的分散能力较强，从而达到绿化与固土护坡的效果。

试验采用的配方也适宜当地的气候条件。

2.2 经济技术特点（1）该技术施工方便快捷，每套设备平均可施工100 m2/台班；（2）通过在三维网中客土为植物提供土壤生长层，使纯石质边坡也可以实现绿化；（3）通过锚杆和三维网的连接，能起到稳定坡面的作用，尤其对于松散、破碎的石质坡面，防护效果较框格植草等形式好；（4）由于植物生长层和草籽混合层中均有肥料均匀分布，肥料能发挥最大效能，在草坪养护管理期间只需定期洒水即可；（5）工程单价为87元/m2，造价较护面墙、锚杆挂网喷砼等防护形式低，而防护效果不相上下，并且能达到全坡面绿化的效果。

2.3 存在问题及改进方法（1）部分边坡在喷播12 d后草种仍未发芽，这是草种未发育成熟所至，可用浸种催芽的方法处理，将草种用30 ℃温水浸泡12 h，一般喷播7 d后就能发芽；（2）有些坡面草生长不均匀，这主要是草籽分布不均匀所致，在喷播时应注意加强喷液的搅拌，使草籽分布均匀；（3）对后期养护管理过程中出现的干旱、虫害现象，可按“少量多次”的原则浇水与喷洒农药，以保证草籽的正常生长；（4）土壤层配方用土过粘，或为了提高边坡的抗冲刷和凝固能力而加入水泥，均对草籽生长不利，这时可加入珍珠岩粉、煤渣、砂、谷壳、锯末等提高土壤的透气、透水性；（5）适合草籽生长的土壤最佳pH值为5.0～6.5，而当地天然粘土的pH值大都过高或过低，可用生石灰、草木灰或硫磺、石膏调节。