全生态坡面喷播结构及施工方法与流程

本发明涉及水土流失治理技术领域，尤其涉及一种全生态坡面喷播结构及施工方法。

背景技术：

目前我国路基边坡生态防护主要有人工种植、客土喷播、植生袋植草灌木、喷混植生等类型。客土喷播技术是将植物生长的基础—土壤、种子与基质等按比例混合经机械搅拌均匀并喷射到坡面上，待种子发芽长成植被后达到边坡防护的功能。

目前客土喷播技术的施工流程为：(1)施工准备；(2)坡面清理及覆土；(3)挂网及锚杆固定；(4)基材混合拌制；(5)客土喷播；(6)覆盖无纺布；(7)养护管理。其中，挂网多使用镀锌铁丝网，锚杆为钢筋，并做防锈处理。基材主要为土壤、保水剂、粘合剂及化肥。

客土喷播技术施工简单、造价低，可配合圬工骨架。但该技术在实际应用中尚存不足。目前客土喷播技术在施工过程中使用镀锌铁丝网、钢筋、化肥、无纺布等材料，上述材料的使用均会对环境造成一定的负面影响，不符合绿色环保的要求。

镀锌铁丝网及钢筋：金属材料在生产过程中存在对环境的污染。边坡土体中设置大量钢筋锚杆不符合环保节能的理念。

化肥：化肥在生产制造过程中会产生有害气体，对人和动植物造成伤害。从化肥的原料开采到加工生产，总是给化肥带进一些重金属元素或有毒物质，造成土壤中重金属元素的富集。化肥在使用过程中还可能会造成水体中富集营养、地下水的污染等。

无纺布：无纺布的原材料是聚丙烯，在生产过程中存在对环境的污染。尽管无纺布较塑料容易降解，但废弃后仍然存在一定程度的污染。

路基边坡生态防护作为国家绿色通道建设的重要组成，在我国正处于快速发展的阶段。本领域亟待提出全生态环保施工方法，实现坡面全面生态化。

技术实现要素：

针对目前的客土喷播方法存在环境污染的问题，本发明提供全生态坡面喷播结构及施工方法，基于客土喷播技术，采用全生态环保施工方法，使坡面全面生态化，具有良好的推广应用前景。

为达到上述目的，本发明提供了一种全生态坡面喷播施工方法，包括：

清理坡面；

坡面覆土；

坡面铺设椰丝网并采用木钉或竹钉固定至所述坡面；

基质混合；

喷播的基质和植物种子，并覆盖草垫子；

铺设灌溉系统。

进一步的，所述基质包括壤土、泥炭土、木纤维、复合团粒剂、有机肥以及微生物菌肥；

壤土20-120kg/m²、泥炭土2-10kg/m²、木纤维2-10kg/m²、有机肥2-10kg/m²、微生物肥10-80g/m²以及复合团粒剂10-80g/m²。

进一步的，所述植物种子为5-50g/m²，采用下述任一种或几种：

冷季型草和暖季型草结合；豆科和非豆科结合；落叶植物和常绿植物结合；草木、灌木和花结合；外来种与乡土种结合。

进一步的，坡面覆土包括：覆盖15-20cm厚的种植土，并耙平。

进一步的，坡面铺设椰丝网包括：拉紧椰丝网，椰丝网与坡面贴紧，网间搭接长度不小于10cm；在坡顶固定后，椰丝网自上而下铺设。

进一步的，所述竹钉或木钉呈片状，前端为尖端，后段具有侧向突出的限位端。

进一步的，客土喷播的厚度为2cm。

进一步的，所述草垫子由稻草秸秆排列组成，厚度小于1cm,幅宽1m,秸秆之间空隙0.5-1cm；施工时沿坡面从上至下竖向铺设，草垫子之间不搭接；所述草垫子使用竹钉或木钉固定。

本发明另一方面提供一种全生态坡面喷播结构，包括椰丝网、木钉或竹钉、基质以及草垫子；

所述椰丝网覆盖在清理平覆的坡面上，通过木钉或竹钉固定；

所述基质混合后和植物种子一起，采用客土喷播在覆盖椰丝网的坡面上，所述基质包括壤土、泥炭土、木纤维、复合团粒剂、有机肥以及微生物菌肥；壤土20-120kg/m²、泥炭土2-10kg/m²、木纤维2-10kg/m²、有机肥2-10kg/m²、微生物肥10-80g/m²以及复合团粒剂10-80g/m²。

所述草垫子覆盖在所述基质外。

进一步的，所述基质的客土喷播的厚度为2cm；所述草垫子由稻草秸秆排列组成，厚度小于1cm,幅宽1m,秸秆之间空隙0.5-1cm。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明使用椰丝网或麻绳网代替坡面镀锌铁丝网；使用木钉或竹钉代替固网钢筋锚杆，施工全过程绿色环保，坡面无化工及金属材料的残留，坡面全生态。

(2)本发明使用微生物菌肥代替传统化肥，配合有机肥使用可以为微生物提供更多的营养增强其活性，保证了土木的生长效果，进而保证基质的稳定固定。

(3)本发明使用草垫子防止雨水冲刷坡面，无需使用无纺布；草垫子初期起到保温保湿的作用，后期分解为有机质，生态环保。

附图说明

图1为施工流程示意图；

图2是全生态客土喷播绿化结构断面示意图；

图3(a)为竹钉一实施例中的主视图，图3(b)为竹钉一实施例中的左视图；

图4为竹钉另一实施例中的主视图；

图5为竹钉布置示意图；

图6为灌溉水管布置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

边坡生态防护采用全生态坡面喷播施工方法，结合图1，施工主要步骤如下：

s1、清理坡面

进行施工准备，施工人员、机械设备、客土喷播材料等准备就绪。准备就绪后，清除坡面石渣、石块等。如果存在突出物则进行削平处理。

s2、坡面覆土

视坡面情况，覆盖15-20cm厚的种植土，适合草木生长，并耙平。

s3、坡面铺设椰丝网并采用木钉或竹钉固定

坡面挂网并采用木钉或竹钉固定，进而固定基质。坡面挂网材料采用麻质或椰丝等天然生态材料，挂网使用木钉或竹钉，整体坡面布置见图2。

(1)椰丝网

椰丝网是用100％的椰子纤维做成的网状结构。椰子纤维含0.25％半纤维素酶、45％木质素、43％纤维素和4％胶质，有较低的伸长率和高抗拉强度，单线抗拉强度≥220kn。

在一个实施例中，椰丝网规格为幅宽2m，网格5cm×5cm。

椰丝网特性：

①柔韧性：具有高抗拉力，适应不规则的坡面铺设，可以减少边坡的修整工作量。

②环保性：3-5年后，椰纤维网自然降解为有机土壤，非常环保。且无需后续再进行人工处理，节省人力。

③保湿性：椰纤维网能吸收一部分水分，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有显著的作用。

铺设时椰丝网应当拉紧，网与坡面贴紧，网间搭接长度不小于10cm。网在坡顶向外延伸50cm，坡顶固定后，挂网自上而下铺设。

(2)竹钉或木钉

竹钉或木钉呈片状，前端为尖端，后段具有侧向突出的限位端，避免竹钉或木钉滑移。长度为25-40cm，宽度为3cm。采用竹材或木材加工而成。竹钉或木钉使用初期对椰丝网具有良好的固定效果，待草木生长后，固定土壤，则无需竹钉或木钉进行固定，竹钉或木钉自然降解为有机土壤，不污染环境，且无需后续再进行人工处理，节省人力。

在一个实施例中，见图3，竹钉或木钉呈片状，前端两侧去除，形成等腰三角形的尖端，减小插入的阻力。竹钉或木钉长度为25cm，宽度为3cm，尾段一个表面上设置倒刺型凸起，凸起沿竹钉或木钉方向的长度为1cm，凸起末端距离钉体表面2cm。

在又一实施例中，见图4，竹钉或木钉长度为25cm，宽度为3cm。竹钉或木钉前端加工成三角形，可采用去除一侧的方式形成尖端。去除一侧对应的尾段向外突出形成倒钩。倒钩的长度为1cm，用于限位，避免竹钉或木钉滑移。

竹钉或木钉的布置方式如图5所示。在一个实施例中，竹钉或木钉成矩阵形式均匀分布，间距为50cm×50cm。

s4、基质混合

基质材料包括壤土、泥炭土、木纤维、复合团粒剂、有机肥、微生物菌肥。壤土20-120kg/m²、泥炭土2-10kg/m²、木纤维2-10kg/m²、有机肥2-10kg/m²、微生物肥10-80g/m²以及复合团粒剂10-80g/m²。将基质搅拌均匀。使用微生物菌肥，配合使用有机肥；使用木纤维等增加基质的蓬松性、保水性。

(1)有机肥

采用农作物秸秆有机肥。

(2)微生物菌肥

微生物菌肥利用微生物的生命活动使植物得到所需养分，可以加快有机质分解，活化土壤，提高养分利用率。微生物菌肥可以选择单一菌种或多种菌类混合，菌种具有繁殖快速、生命力强等特点。

微生物菌肥在ph5.5—12范围内发挥作用。微生物菌肥有效活菌数≥200亿/g。微生物菌肥与其他基质拌和使用，贫瘠土壤用量10g/m²，配合有机肥使用可以为微生物提供更多的营养增强其活性。

微生物菌肥例如采用地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合菌等。

(3)木纤维

木纤维为木本色，经高温高压研磨制成，长度3mm-10mm，作为基质土的骨架，使基质层成为多孔稳定的土壤结构，具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气的特性，后期分解为有机质供土壤利用。

(4)植物种子

可以根据土壤类型及气候类型，选择适宜生存的植物种子，选择植物种子5-100g/m²。

在一个实施例中，植物种子的配比参见表1

表1植物种子配比

该植物种子的配比方式采用下述任一种或几种：

冷季型草和暖季型草结合；豆科和非豆科结合；落叶植物和常绿植物结合；草木、灌木和花结合；外来种与乡土种结合；保证植物的多样性。

豆科和非豆科结合时，采用根瘤菌，根瘤菌与豆科作物根部共生形成根瘤并能固氮。

草本和灌木的固土和抗旱能力不同，根系深浅不同，将草本和灌木结合；草木、灌木和花结合实现立体多层次绿化和多彩绿化。

落叶植物和常绿植物结合使得冬季的时候植物不全枯黄。

s5、客土喷播

选择客土喷播机械，调节喷播机械泵送压力等参数，将拌和均匀的基质喷射至坡面椰丝网的表面，自上而下进行喷播，喷播基质层厚2cm。

在喷播机的储料罐中加入水，然后依次加入植物种子和基质；应用喷播机的搅拌机将基质充分拌合，形成均匀的胶状混合浆液；所述混合液经喷播机的喷枪口团粒化；应用喷播机的喷播单元多角度喷播所述团粒化的胶状混合浆液到边坡坡面，在所述坡面上形成基质层。该喷播机为液压喷播机或空压喷播机。功率23kw，容量8立方，喷播到待绿化路基坡面上，泵送出口压力10kgf。

s6、覆盖草垫子

坡面喷播后覆盖草垫子，防止雨水冲刷坡面。草垫子是由一根根稻草秸秆排列组成，厚度小于1cm,幅宽1m。草垫子密度不宜过大，应具有一定的透气性,秸秆之间空隙0.5-1cm,密度通常为0.8kg/m²。

施工时沿坡面从上至下竖向铺设，草垫子之间无需搭接，以免搭接过厚影响植物生长。对于风力较大地段可采用木钉或竹钉对草垫子进行固定。

草垫子初期起到保温保湿的作用，后期分解为有机质，生态环保。草垫子相较于无纺布，更加环保，无需后续处理。

s7、铺设灌溉系统

施工现场设置灌溉系统，根据坡面斜高均匀布置水管，间距约为2m，水管采用木桩固定，具体见图6。采用喷灌方式，水滴发散，以雨状降落坡面。

在一个实施例中坡面的斜高为6米，沿坡面一周设置灌溉水管主路，在2米和4米斜高处分别横向设置灌溉水管支路。

进一步地，还可以包括养护管理，夏季地表温度在30℃以上，气温在25℃以上的中午应禁止浇水，浇水的最好时间应在上午9：00以前，下午在17:00以后(具体情况视天气情况确定)，病虫害防治应采用对环境无污染的物理防治和环保型农药防治措施。

经过上述初期阶段的养护管理，基本上达到边坡面水土保持效果较好、植物群落(草灌型)得到体现，混播的草本植物及灌木树种生长正常，边坡绿化覆盖率达70％以上。灌木品种每平方2～4株，灌木高度≥10cm，种间竞争正常。根系在坡面上形成一个抗张力和抗剪强度良好的保护层，生物防护、保持水土作用显著。物种出现多样性，长势良好。营造有较强固土护坡效果和较好景观效果的以灌木为主体、草和地被植物覆盖、且能在无需人工养护下就可自然协调生长和演替的植物群落。

进一步地，在清理坡面前还可以包括坡面加固，砌筑坡面骨架结构。

本发明另一方面提供一种全生态客土喷播结构，结合图1，包括椰丝网、木钉或竹钉、基质以及草垫子。

椰丝网覆盖在清理平覆的坡面上，通过木钉或竹钉固定。

椰丝网是用100％的椰子纤维做成的网状结构。椰子纤维含0.25％半纤维素酶、45％木质素、43％纤维素和4％胶质，有较低的伸长率和高抗拉强度，单线抗拉强度≥220kn。

清理平覆包括：清除坡面石渣、石块等，如果存在突出物则进行削平处理。视坡面情况，覆盖15-20cm厚的种植土，并耙平。

在一个实施例中，椰丝网规格为幅宽2m，网格5cm×5cm。

铺设时椰丝网应当拉紧，网与坡面贴紧，网间搭接长度不小于10cm。坡顶固定后，挂网自上而下铺设。

竹钉或木钉呈片状，前端为尖端，后段具有侧向突出的限位端，避免竹钉或木钉滑移。长度为25-40cm，宽度为3cm。采用竹材或木材加工而成。

在一个实施例中，竹钉或木钉成矩阵形式均匀分布，间距为50cm×50cm。

基质混合后采用客土喷播在覆盖椰丝网的坡面上，所述基质包括壤土、泥炭土、木纤维、复合团粒剂、有机肥以及微生物菌肥；

壤土20-120kg/m²、泥炭土2-10kg/m²、木纤维2-10kg/m²、有机肥2-10kg/m²、微生物肥10-80g/m²，复合团粒剂10-80g/m²。与5-100g/m²植物种子喷播。

有机肥例如采用农作物秸秆有机肥。

微生物菌肥利用微生物的生命活动使植物得到所需养分，可以加快有机质分解，活化土壤，提高养分利用率。微生物菌肥可以选择单一菌种或多种菌类混合，菌种具有繁殖快速、生命力强等特点。微生物菌肥例如采用地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合菌等。

可以根据土壤类型及气候类型，选择适宜生存的植物种子。

选择客土喷播机械，调节喷播机械泵送压力等参数，将拌和均匀的基质喷射至坡面椰丝网的表面，自上而下进行喷播，喷播基质层厚2cm。

坡面喷播后覆盖草垫子，防止雨水冲刷坡面。草垫子是由一根根稻草秸秆排列组成，厚度小于1cm,幅宽1m。草垫子密度不宜过大，应具有一定的透气性,秸秆之间空隙0.5-1cm,密度通常为0.8kg/m²。

进一步地，还包括在路肩设置路肩挡水缘。

该绿化工程使用后，基质固定效果好，植物生长效果好，避免了发生坡面水土流失现象。

综上所述，本发明提供一种全生态坡面喷播结构及施工方法，首先清理坡面，进行坡面覆土；在坡面铺设椰丝网并采用木钉或竹钉固定至所述坡面；混合基质并采用客土喷播在覆盖椰丝网的坡面上；喷播的基质外覆盖草垫子；铺设灌溉系统。本发明施工全过程绿色环保，坡面无化工及金属材料的残留，坡面全生态。使用微生物菌肥代替传统化肥，配合有机肥使用可以为微生物提供更多的营养增强其活性。使用草垫子代替无纺布，草垫子初期起到保温保湿的作用，后期分解为有机质，生态环保。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。