草种的混播应注意掌握主要草种的生长习性和主要优点,合理配置,各组分的比例要适应。根据《草坪建植与管理手册》(韩保烈等,1999年,中国林业出版社),护坡型混播配方:(1)50%高羊茅,25%多年生黑麦草,10%白三叶,10%狗牙根,5%结缕草;(2)5%羊茅草,10%糖密草,35%小米草,28%地毯草,12%雀稗,10%虎尾草。据铁道第四勘察设计院1998年4月在湖北枝江化肥厂铁路专用线对膨胀土路堤边坡液压喷播植草试验研究,混播配方有: (1)狗牙根42%,百喜草32%,画眉草26%。一年后覆盖率达95~100%。(2)高羊茅60%,黑麦草40%。一年后覆盖率为65~70%。
4.2.1 见本暂行规定4.1.3条条文说明。
4.2.2 考虑坡面的稳定,一般情况下土质边坡高度大于10m时,不宜单独采用植物防护,宜采用植物防护与工程防护相结合的措施。
4.2.3 本条所述的几类土质边坡,坡面的稳定性较差,采用土工合成材料可起到固土防冲的效果,浆砌片石骨架(带排水槽)和混凝土框格可增强坡面的稳定性,均利于植物的生长。
新长铁路海安至南通段,路堤高2.0~5.5m,坡率1∶1.5,填料均为粉土,1999年雨季边坡冲蚀溜坍严重,难以成形。针对这种情况,对2~4m高的路堤边坡采用三维网垫或单层土工网、立体植被护坡网液压喷播植草防护;对4.0~5.5m高的路堤边坡采用浆砌片石骨架(带排水槽)和固化剂成型框格液压喷播植草,坡脚设1.8m高的浆砌片石护坡,均取得了良好的效果。
4.2.4 据《草坪大专函授教材》(2000年),土壤中有机质含量小于2.5%时为贫瘠土。
4.2.6 土壤酸碱性是极为重要的化学指标,对土壤肥力和植物营养有多方面的影响。不同植物对土壤的酸碱度要求不同。草本植物和土壤微生物对土壤酸碱度有一定要求,对大多数品种来说以pH值6.0~8.0为宜。
根据土壤溶液的pH值,一般将土壤的酸碱度分为若干等级,见说明表4.2.6-1。
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说明表4.2.6-1 土壤酸碱度分级
土壤pH值 等级 <5.0 强酸性 5.0~6.5 酸性 6.5~7.5 中性 7.5~8.5 碱性 >8.5 强碱性 注:该表引自《中国土壤(第二版)》,1987年版。
对pH值小于5.0的酸性土可掺入细石灰粉或草木灰改良,对pH值大于8.5的碱性土可掺入过磷酸钙、硫酸亚铁或石膏等改良,也可采用酸性或碱性肥料改良。改良材料的掺入量最好通过实地取土试验确定,也可参考有关资料。说明表4.2.6-2为酸性土改良所需石灰石用量(引自《草坪建植与管理手册》)。
说明表4.2.6-2 酸性土改良所需石灰石用量
石灰石用量(kg/92.9m) 土壤pH值 轻沙土 4.0 4.5 5.0 5.5 6.5 40 36 32 20 11 中沙壤土 55 48 40 27 14 壤土和粉壤土 75 68 55 40 20 粉壤土和黏土 90 80 68 55 27 24.3.4 本条参照《铁路路基设计规范》(TB10001-99)第9.2.2条制订。坡面植草防护一般要求边坡不浸水或短期浸水,短时间浸水情况下,边坡可采取植物防护,但是流速应小于1.8m/s,同时宜选择根、茎、藤蔓发达,耐湿、抗冲刷能力强的植物。
《城镇绿化建设与管理》(丁朝华等,金盾出版社,1998年)一书,根据水生植物在水中的生长状态及生态习性,将水生植物分为四个类型:(1)浮水植物,植物叶片漂浮在水面生长,如睡莲、王莲、青萍等。(2)挺水植物,植物的叶片长出水面,如荷花、香蒲、芦苇等。(3)沉水植物,全部植物生长在水中,在水中生长发育,如金鱼藻、眼子菜等。(4)湿生植物,这类植物的根系和部分树干淹没在水中生长。有的树种,在整个生活周期,它的根系和树干基部浸泡在水中并生长良好,如池杉、水杉、垂
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柳、水曲柳、胡颓子、紫穗槐、虎耳草、普通早熟禾等。
4.4.1 由于全风化的硬质岩体(石英质除外),大部分已呈土状,而强风化的软质岩体虽然还呈块状或球状结构,但是边坡开挖后,可风化成土状,因此可以参照土质边坡进行绿色防护设计。但是风化的岩土缺乏或缺少植物生长所必需的养分和矿物元素,且保水、保湿能力较差,因此根据坡面的岩土情况,必要时应进行土质改良,增加植生层的肥力(如增加液压喷播的喷射厚度或肥力、增加初期追施面肥的次数等措施),并根据施工季节和施工地区的降水量,视需要增加保湿、养护等措施。
4.4.2 本条所推荐的几种岩石边坡绿化方法是通过调研大量的工程实例和文献资料,归纳出来的应用较为广泛、成功的边坡绿化方法。
成南、成雅、渝黔高速公路,对边坡坡率等于或缓于1:1的软质岩边坡,采用挖沟填种植土后液压喷射植草,或挖沟结合挖坑回填种植土坑内栽种低矮灌木、灌丛间液压喷播植草防护,取得了良好防护和绿化、美化效果。
三峡库区缸子岭观景台下的强风化花岗岩边坡,采用撒铺少量种植土后再铺土工网植草防护,三峡大坝采石场进场道路左侧强风化花岗岩边坡采用三维土工网垫植草防护,都取得了良好的防护和绿化、美化效果。
对于强风化、弱风化的硬质岩和弱风化软质岩边坡,植物无法生长。当边坡坡率等于或缓于1:1时,可采用骨架、骨架内充填厚8~10cm种植土后,再液压喷播植草防护,但应注意采取预防表层种植土在雨水作用下坍滑的措施,如骨架选用截水型骨架,骨架间距尽量小一些,或在骨架内铺设土工网或土工网垫等措施。当边坡坡率等于或陡于1:0.75时,考虑植生层在植被尚未形成之前雨水的冲刷作用、堑坡表层受爆破影响松动和岩体结构面对边坡稳定性的不利影响,宜优先采用挂网喷射厚层基材(喷混植生护坡方法之一),或挂网并预埋植生带后再喷混植生护坡防护。这两种方法在襄石、内昆、株六线以及都江堰矿山公路、成南、渝黔高速公路等工程中得到了较多的应用,获得了成功。
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渝黔高速公路近20万平方米的土工格室植草护坡,因为坡陡(陡于1:0.75)、坡面平整度差、锚杆少、土工格室焊点连接强度低等诸多因素,失败的近5万平方米。因此,应慎用土工格室植草护坡,特别是陡于1:1的边坡不宜采用。
4.4.3 填充于骨架内的种植土(客土)应尽量破碎均匀,土颗粒过大既不利于土壤自身的保水、保肥,也不利于植物吸收水分、养分和根的生长。因此,根据经验拟定填充的种植土的最大粒径不大于30mm,这个尺寸约为填充厚度的1/3,要求并不算高,准确的定量指标还有待于更多的工程实践验证。
植物生长除氮、磷、钾、钙、镁、硫等几种必需的营养元素外,还必须有微量营养元素如铁、硼、锰、锌等。本条仅对植物所需的营养元素和矿物元素提出了原则性要求,具体定量指标依据所选植物不同而不同,还与当地的气候和环境有关,有待更多的工程实践和实验积累资料。
4.4.4 本条仅对喷混植生护坡所采用的种植基材的结构特性、营养特性、保水特性、抗暴雨冲蚀能力和强度特性提出了定性要求。根据四川省励自生态与环境工程技术有限公司、西南交大岩土工程研究所和铁二院提供的《岩石边坡厚层基材喷射植物护坡工程技术研究报告》(2000年)和《TBS植被护坡标准化设计和施工规程》(2001年),要求厚层基材(喷混植生种植基材中的一种)具有适宜于植物生长的结构,即良好的透气性、团粒化度和酸碱度;要求种植基材固、液、气三相体积比大致为1:(0.5~2):1,团粒化度不小于60%,pH值在5.5~7.0之间;要求含有植物生长必需的平衡养分和矿物元素,即要求有机质含量≥32%(其中腐殖质含量≥10%),主要营养元素氮、磷、钾(N+P2O5+K2O)含量≥4.0%;要求具有良好的保水能力,即要求种植基有效含水量≥60%,在平均气温22℃、自然风干条件下,种植基从田间持水量下降至凋萎含水量的时间≥50d;要求具有一定的强度和较强的抗暴雨侵蚀能力,即要求在田间持水量条件下,种植基快剪试验测得的指标C≥20kPa、φ≥30°,喷射施工完成12h后,
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在降雨量250mm/h、持续降雨60分钟条件下,种植基累计流失量小于1200g/m(约为一般种植土壤的1/3)。
襄石、内昆、株六线所采用喷混植生,种植基材是由砂质壤土、桔杆与锯木屑等有机纤维、饼肥(长效肥)、复合肥、水泥和混和草种按一定比例充分搅拌而成的。根据《喷混植生技术在高速公路岩石边坡防护中的应用》(周颖等,岩土力学,2001年第3期),在惠河高速公路(地处南亚热带海洋性季风气候区)所采用的材料配比如说明表4.4.4。
说明表 4.4.4 喷植混和料配合比 (单位:kg/m3)
混和料类型 1 2 3 砂质壤土 830 810 810 水泥 100 100 100 锯木 110 120 120 饼肥 110 120 120 复合肥 混和草种 10 10 10 4 4 4 水(含养护) 1600 1140 800 适应边坡 软石夹土 软石 次坚石、坚石 2
由于工程所处地区气候、岩性、边坡坡率与高度不同,上述配比会有所不同,宜通过配比试验或小范围工程试验确定。
4.5.1 填石路堤,当边坡较低(≤5m)时,可采用摊铺厚2~3cm种植土后再液压喷播植草;当边坡较高(5~10m)时,可采用土工网垫植草防护;当边坡高度大于10m时,宜采用骨架护坡,骨架内填充厚6~8cm种植土后再液压喷播植草防护。渝怀线的铜仁车站,填料均为白云岩,低路堤采用撒铺厚2~3cm种植土后液压喷播植草,边坡高度不小于5m时采用三维土工网垫植草防护。渝怀线高谷车站填石路基(填料为灰岩岩块),以及DK398+215~DK399+139段以灰岩和钙质页岩为主的填方边坡,由于在319国道旁,对绿化美化要求较高,填土高度分别为22m和16m,采用骨架内充填厚6~8cm种植土后再液压喷播植草防护,均取得了良好的防护和绿化、美化效果。
5.1.1 由于自然条件的制约,长期以来铁路路基边坡防护工程设计中对植物防护的优点、重要性认识不足、重视不够,未在不同的干旱地区选择具有代表性的植物防护工程进行系统、全面的科学试验研究工作,仅
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