近三十年來,社會經濟的快速發展,科技水平持續提高,綜合國力不斷提升,各種工程建設活動迅猛發展,交通、市政、礦山、水電等工程建設中的挖方、填方工程,必然形成大量裸露邊坡,既破壞了植被和土壤,損毀生態景觀,又容易造成水土流失,誘發崩塌、滑坡和泥石流等地質災害。
隨著人們環保意識的不斷增強,對環境質量的要求越來越高,工程建設與環境保護的矛盾日益突出,傳統的工程護坡技術(如水泥抹面、捶面、噴混凝土以及漿砌片石護坡等)綠化效果和生態環境效益較差,已不能滿足環境保護的要求。因此邊坡植被恢復技術應時而生,并已成為工程建設技術的一個重要組成部分。
植被護坡也稱為生態護坡,也有邊坡植被恢復、植物固坡、坡面生態工程、坡面植被恢復等說法,是指“單獨用活的植物,或者植物與土木工程材料、非生命植物材料相結合,達到涵水固土,減輕坡面不穩定性和侵蝕的目的,在坡面形成與周邊環境相協調的生態系統”,是集合巖土力學、恢復生態學、植物學、土壤學、水土保持學等多專業學科的復合型工程技術。日、美、澳、英等發達國家的邊坡植被護坡技術非常成熟,已建立了完備的技術理論體系。我國在該領域的研究比國外開展得相對較晚,但憑借近年來快速發展的工程建設活動和對生態環境保護的嚴格要求,我國的邊坡植被恢復技術研究也取得了重要進展。本文就目前國內常用的高次團粒噴播技術與植被混凝土噴播技術的不同對比分析,以正確引導我國邊坡綠化、植被恢復技術的發展,進一步完善和提升未來邊坡綠化、生態修復技術理論體系和市場推廣。
技術原理
1、高次團粒噴播技術
其施工對象主要為基巖邊坡、硬質土邊坡、砂質土邊坡、酸堿性土壤、瘠薄山區地帶、干旱地帶、海岸堤壩、回填土或水土流失嚴重地帶等綠化困難的裸露坡面等,使用經特殊生產工藝制成的富含有機質和團粒的客土材料,通過專用的濕式噴播設備,加工程措施相輔的手段,客土材料噴播瞬間在空氣作用下與團粒劑混合后發生團粒反應,然后形成與自然界表土同種團粒狀結構的“人造土壤”。這種“人造土壤”具有特殊的團粒結構,在團粒結構內部,團粒之間存在大小不一的孔隙,大孔隙主要作用為通氣、排水,小孔隙主要作用為保持水分、養分,適宜植物生長。因噴播后會發生疏水反應,所以粘結力強的“人造土壤”會牢固地吸附在坡體表面,能抵抗雨蝕和風蝕,防止水土流失。
2、植被混凝土噴播技術
主要是針對開挖的各類巖質、土質、土石混合類邊坡(混凝土)防護和綠化而開發的,通過在混凝土中添加專用的綠化添加劑,可以改變植被混凝土的物理、化學性質,營造較好的植物生長環境,解決了高陡邊坡的防護技術和生態綠化,它具有一定的強度和整體性能(能抵御100mm/h的強暴雨的沖刷,不產生龜裂),又是良好的植物生長基材,能夠達到邊坡淺層防護、修復坡面營養基質、促進植被良好生長的多重功效。
噴播材料
(1)高次團粒噴播技術:植壤土(過篩)、團粒劑、穩定劑、植物纖維、有機肥、復合肥、混合植物種子等
(2)植被混凝土噴播技術:植壤土(過篩)、植被混凝土添加劑、水泥、腐殖質、保水劑、混合植物種子等
基材強度
(1)高次團粒噴播技術:是將根據項目現場條件制備的“人工土壤”調制成泥漿狀的培養基材料混合攪拌,在噴播瞬間與團粒劑和穩定劑的混合物在噴槍口發生優粒化反應,形成與自然界表土具有團粒結構的土壤培養基。粘結力極強的土壤培養基會牢固地附著于坡面上,即使受雨水的沖刷也不會脫落。
(2)植被混凝土噴播技術:植被混凝土噴播的基材大量應用水泥(10kg/㎡)強度可達0.38MPa—0.45 Mpa;水泥為無機物和植被混凝土添加劑(5kg/㎡)反應后不龜裂,不垮塌,防雨水沖刷能力強。
適用范圍
(1)高次團粒噴播技術:適合于大于1:0.75的各類穩定的巖石、土石混合、土質等裸露邊坡綠化,針對高陡巖石邊坡需要結合微地形處理綜合治理,金屬礦山邊坡及煤矸石邊坡綠化需要進一步分析選擇。
(2)植被混凝土噴播技術:適用于各類無潛在地質隱患的硬質邊坡,坡度不大于1:0.3的各種高陡邊坡,以及受水流沖刷較為嚴重的坡體淺層防護與植被恢復重建。其中硬質邊坡包括各種風化程度不一的巖石邊坡、混凝土邊坡、漿砌石與干砌石邊坡等;各種高陡邊坡除硬質邊坡外,還包括高陡土切坡、堆積體邊坡等;受水流沖刷較為嚴重的坡體主要指降雨侵蝕嚴重的坡地;礦山與采石場邊坡的生態恢復、裸露山體和堆積體坡面的快速復綠以及湖泊、河流、溝渠及水庫消落帶的植被建植等。
噴播設備
(1)高次團粒噴播技術:所制備的土壤培養基需要專用噴播機進行噴播。該設備由2個罐體組成(大罐體為土壤營養基攪拌,小罐體為團粒材料攪拌),容量可以根據自己需求訂制,水平揚程一般為100~200m(理論值),垂直揚程為80m(理論值)。這種專門制造的噴播設備能使流動性的泥漿狀混合材料,在噴播瞬間與土壤團粒劑混合發生團粒化反應,在坡面上形成穩定性優異的土壤培養基。
(2)植被混凝土噴播技術:設備一般采用傳統混凝土噴射機,由空壓機送風,大多采用干式噴漿法分基層(基質營養層)和表層(營養種子層)進行噴播。隨著機械設備的改進及材料配置的完善,目前市場上廠家開始著手開發出適合各種坡面的車載移動型植被混凝土噴射機,明顯解決了施工效率(相對干噴法)。
工程造價
高次團粒噴播技術的核心是類土壤材料配比與團粒劑、穩定劑的配比及設備配合應用,相對而言,成本材料會有一定的要求;同樣植被混凝土噴播技術中需添加核心材料專用的添加劑、水泥材料及有機質,并且施工中一般選用干噴的方式,整體二者技術的成本相對市場上的傳統噴播技術稍微偏高,但是工程造價的問題要結合項目一分為二的考慮。設定目標,解決問題,達到效果,合理價格,這才是邊坡綠化工程最終的選擇!
以上便是邊坡綠化高次團粒噴播技術與植被混凝土噴播技術的區別了,如需了解更多,請致電咨詢廣東田野風。