隨著我國高速公路的迅速發展,人們對高速公路的建設質量提出了更高的要求,這其中包括了路塹邊坡—無論是填方路基坡面還是挖方路段塹坡都必須進行強制性防護。以前通常采用鋪砌防護和封閉防護措施,但由于施工復雜、造價昂貴而且影響公路兩側的環境和生態景觀已逐漸的被淘汰。
目前,在國外一些比較發達的國家和地區,已普遍采用生物防護。生物防護不僅能有效的防止坡面水土流失、鞏固路基、路塹,還能美化和改善公路環境、布景,減少塵埃、降低噪音,對環境、自然、生態和人類來說可能是最為理想的施工手段。
但是,由于高速公路兩側一般坡度較大,挖方段的塹坡又比較高,很難在坡面上施工和進行正常的澆灌,而且坡面土壤相對較貧瘠(甚至沒有土壤)。如采用傳統的人工播種或鋪植草坪(地被)便很不現實,而此時若采用草坪液力噴播技術就可輕松解決這些難題,且與傳統方法相比,可全天候施工,造價更低,成坪更快。
草坪液力噴播是利用液體即液體播種原理把催芽后的草坪種子裝入混有一定比例的水、纖維覆蓋物、粘合劑、肥料、染色劑(根據情況的不同,也可另加保水劑、松土劑、泥炭等材料)的容器內,利用離心泵把混合漿料通過軟管輸送噴播到待播的土壤上,形成均勻覆蓋層保護下的草種層,多余的水分滲入土表。此時,纖維、膠體形成半滲透的保濕表層,這種保濕表層上面又形成膠體薄膜,大大減少水分蒸發,給種子發芽提供水份、養份和遮蔭條件,關鍵的是纖維膠體和土表粘合,使種子在遇風、降雨、澆水等情況下不流失,具有良好的固種保苗作用。另外,覆蓋物染成綠色,噴播后很容易檢查是否已播種以及漏播情況,立即顯示草坪綠色。由于種子經過催芽,播種后2-3天即可生根和長出真葉,很快郁閉成坪起到快速保持水土的作用并且減少養護管理費用。
液力噴播所需材料的性能和配比是噴播植草能否成功的關鍵,一般情況下需要以下材料和設備:
1、草種:高速公路邊坡的草坪(地被)的主要作用是防止水土流失同時能增加公路兩側的綠化景觀效果。因此在草種的選擇上首先要考慮適地生長性:即生長快速成坪快、根系發達且入土深、擴張性強、耐貧瘠、生長強健抗逆性強等。根據幾年的噴播植草實踐,在我國南方地區較多的采用了狗牙根、百喜草、假儉草等暖季型草,并適當的混播白三葉、高羊茅、苜蓿等冷季型草種(地被);北方地區則以冷季型草種為主:高羊茅、早熟禾、紫羊茅、黑麥草等冷季型草種,同時還可配入一定的小冠花、沙打旺等地被增強固土能力。種子的用量根據不同的配比和具體的設計要求也有所不同。
2、木纖維:是指天然林木的剩余物經特殊處理后的成絮狀的短纖維,這種纖維經水混合后成松散狀、不結塊,給種子發芽提供苗床的作用。水和纖維覆蓋物的重量比一般為30:1,纖維的使用量平均約在45-60Kg/畝,坡地約在60-75Kg/畝,根據地形情況可適當調整。在實際噴播時為顯示成坪效果和指示播種位置一般都染成綠色。
3、保水劑:具有高倍率的吸水性能,用于噴播層的保水給種子萌芽提供水份。保水劑的用量根據氣候不同可多可少,雨水多的地方可少放,雨水少的地方可多放,一般每平方米3g。
4、粘和劑:主要作用是提高木纖維對土壤的附著性能和使木纖維之間相互黏結,以保證噴播層抗風吹、雨沖而不脫落。粘和劑的用量根據坡度的大小而定,一般為纖維重量的3%,坡度較大時可適當加大。
5、染色劑:為了提高噴播時的可見性,易于觀察噴播層的厚度和均勻度,同時又可改善表面形成草地的綠色景觀。
6、肥料:根據坡面的土壤情況施入。作為公路護坡一般的只要施入早期幼苗所需的肥料即可(N、P、K的復合肥)。
7、泥炭土:是一種森林下層的富含有機肥料(腐殖質)的疏松壤土。主要用于挖方段塹坡改善表層結構有利于草坪的生長。
8、活性鈣:有利于草種發芽生長的前期土壤PH值平衡。
9、噴播機:是進行噴播綠化的重要設備,直接影響噴播的質量和效率。噴播機的功能是:
①對液態的混合物進行快速攪拌
②能以足夠高的壓力將粘稠的糊狀混合物噴到施工面。
目前國內使用的基本上都是進口機械,如北京綠友集團公司代理的美國著名品牌FINN、EASYLAWN(易植)液力噴播機已被眾多工程公司所采用。其特點是:
①有多個噴頭,可根據噴植面積的大小、坡面的高低選擇噴頭進行噴播。
②噴漿攪拌充分、徹底、均勻。
③物料罐是塑料材質,無腐蝕,容易觀察料位。
④機械性能穩定,結構簡單,操作方便,容易維護。
⑤噴射壓力高,可滿足更大更高坡面的施工要求。
為了成功的實施噴播工程,除了選擇良好的噴播材料和設備外,合理的噴播程序也是必要的。一般先在罐中加入水,然后依次加入:種子、肥料、活性鈣、保水劑、木纖維、粘和劑、染色劑等。配料加進去后需要5-10分鐘的充分攪拌后方可噴播,以保證均勻度。每次噴完后須在空罐中加入1/4的清水洗罐、泵和管子,對機械進行保養。
其實,由于草坪液力噴播技術具有許多傳統技術無法比擬的優點,因此它不僅僅被應用在高速公路護坡上,而且可以廣泛的應用在海塘防洪堤、機場、大型廣場等大面積的草坪(地被)建植中。并且噴播所采用的種子也不僅僅是草種。一些綠化景觀要求較高的公路邊坡已應用了一些具有觀賞價值又有較好的水土保持作用的地被植物:如混合野花、二月藍等用在噴播上。甚至有些公司已在研究開發新型的噴播材料:將生長快速的花灌木和攀援植物(如:黃馨、爬墻虎等)通過噴播進行建植。