喷混植生边坡复绿技术

喷混植生边坡复绿技术

1、简介：

喷混植生技术是深圳专家联合会委员、深圳市鑫淼森园林草坪有限公司总经理甘科森先生经多年研究的边坡复绿的最新成果，是当前工程创伤的岩石边坡生态修复的最新模式，是岩石边坡工程防护与生态绿化并重的新技术。

喷混植生技术是以工程力学和生物学理论为依据，利用客土掺混粘合剂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。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科于一体的综合环保技术，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。

2、关键技术：

A、低碱性粘结剂及与有机物料的最佳配比

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。

另一方面，水泥用量的多少既影响建植层结构的稳固性，又影响到建植层的土壤理化性质、肥力、微生物环境等，从而影响到植物生长。所以，应当根据岩石边坡的坡度和基岩状况，将喷混基料中水泥的含量调节到既有一定粘结强度、又适宜植物生长的范围内。

B、乔灌草种的配置及分层喷播技术

公路边坡的生态恢复以往采用多草种混播，由于草种属浅根性植物，其根系一般只能分布于喷混建植层的表层，对边坡恶劣环境的抗逆性弱，生物群落稳定性差，往往在3-5年植被就出现退化。在草本群落中加入灌木，形成灌草结合的稳定立体复合生态体系，能解决单一草本植物群落易退化的问题。灌木根系发达，灌草生态建植层的根系交织成稳定结构，能最大限度地防止水土流失和坡面跨塌。克服草被退化的重要措施是构建乔灌草立体生态系统，包括以灌木为主的灌草生态和以草为主的草灌生态。灌草种配置的具体措施有：1）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；2）考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物和非豆科植物的结合；3）尽可能配置抗逆性强的植物和水肥光热利用率高的植物。只有这样，才能建设一个具有生物多样性的、稳定的立体生态群落。

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。

C、喷混基料基本性质及主要强度指标

喷混基料中水泥的含量对护坡植物的成活、生长均有一定的影响，这涉及到基料基本性质和主要强度指标。国内已有岩石边坡生态种植基主要强度指标的试验研究[6]，主要的测试指标有无侧限抗压强度、抗剪强度（包括黏结力和内摩擦角）等，进一步的研究有不同坡度不灌草种组合的防冲刷小区试验、以及高陡边坡适宜基料力学性质的动态试验等。另外，涉及到基料的基本性质，应较全面地了解其物理性状（如自然容重、含水量、孔隙率和稳渗系数等），以及化学性质（包括养分分析、pH值、CEC等）。

D、施工工艺改造技术

目前采用的喷混施工工艺流程包括：清理石质坡面、挂镀锌铁丝网、风钻锚孔和锚杆固浆、吊沙包带、喷射有机基材混合物、盖无纺布、养护管理等[7，8]。

喷混植生是工程与生物紧密结合的施工技术，工艺过程复杂并影响着工程质量。该技术主要研究不同母岩、不同坡度岩石坡面的最佳施工工艺，锚杆与挂网工艺的改进、建植层喷混工艺的优化等。研究的必要性在于既能降低生产成本，

又能达到快速生态治理、长期护坡的目的。

E、高陡边坡喷混植生技术的实施

高陡边坡一般在70°以上，植被不能自然恢复，人工绿化也很困难。但是，我公司业已完成喷混植生的示范坡面达85°，部分坡面为90°-110°。对于高陡边坡（坡比在0.3-0.5之间、坡高30-40m以上）的3级坡或4级以上坡面，能否利用喷混植生技术进行稳定安全的治理呢？该问题需要持续地进行研究和示范。

影响边坡稳定性的自然因素有地质、地形、气候和水文条件等，而人为因素有设计因素、施工因素和养护管理等。对于高陡边坡而言，边坡的自然因素可在治理前进行修整，而后采用坡面的加固。原坡面的加固工艺有抗滑桩、抗滑挡墙、压浆锚柱、格珊梁和排水固结等[9]，这在高陡边坡治理中是非常重要的。坡面植物的耐久性需要进一步观测，从理论上看，植物生长的外部条件只需满足植物生长所需的水、肥、气、热、土壤条件即可，对不同地区，坡面植物能否健康稳定生长，还取决于当地气候的适应及不同种间的相互竞争。因此，只要植物种子选择合理，外部条件均能满足，若无病虫害，应可建立稳定的坡面植物群落。3、缺点：

岩石边坡以喷混植生为主的绿化技术总体看来还不成熟，进度慢，成本高，难以适应规模化生产，许多技术问题也需要去研发。如不同坡度粘结剂配比、生物种群结构配置工艺创新与机械配套等。