本發(fā)明涉及環(huán)保，特別是一體化半巖質(zhì)高邊坡植被重建保護方法。

背景技術(shù)：

隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，不可避免的穿越山地丘陵區(qū)，導(dǎo)致大量的裸露邊坡，產(chǎn)生大量無法恢復(fù)植被的高巖土邊坡。巖質(zhì)邊坡多以強、中等風(fēng)化花崗巖和泥質(zhì)砂巖為主，裂痕發(fā)育、巖石破碎并伴隨斷層通過，存在安全隱患，而高陡邊坡存在危巖、崩塌外，公路開挖形成的人工邊坡也有大量的崩塌與落石，對公路的安全造成嚴(yán)重危害，須采取有效防護措施。尤其面對氣溫變化和中雨以上降雨次數(shù)對邊坡表層10cm深度內(nèi)土壤、植被及坡體均有較大影響，氣溫高、溫差大時，降雨次數(shù)增多，風(fēng)化速率及風(fēng)化量也隨之增大，降雨使巖體表層和內(nèi)部出現(xiàn)大的溫差是其快速風(fēng)化剝落的主要外因。因此，對半巖質(zhì)高邊坡的防護具有重要的理論及實際意義。

目前，現(xiàn)有的半巖質(zhì)護坡技術(shù)主要包括：漿砌片石護坡、護面墻、骨架護坡、三維網(wǎng)植草等。漿砌片石護坡成本低，且美觀大方，但防護坡體不穩(wěn)定，景觀效果差，植被生長困難；護面墻保護邊坡不被風(fēng)化，但未與植被有效結(jié)合，景觀效果差；骨架護坡和三維網(wǎng)植草護坡在邊坡防護及景觀效果上也各有優(yōu)缺點。總之現(xiàn)存的邊坡防護，多采用工程措施進行防護，多追求強度功效，大多采用砌石及噴混凝土等灰色防護，這樣破壞了自然生態(tài)的和諧。而對于邊坡的生態(tài)景觀效果忽視較嚴(yán)重，破壞植物生長環(huán)境，加之邊坡生態(tài)防護工程中大量采用非降解或難降解的“土工合成材料”，也給環(huán)境保護留下了嚴(yán)重隱患。而現(xiàn)有植被護坡工程往往存在一年綠四年黃的現(xiàn)象，護坡效果不甚理想。主要原因除了巖土邊坡土層厚度達不到，土壤養(yǎng)分過低外，高速公路嚴(yán)峻的生長環(huán)境，導(dǎo)致邊坡水分供給不夠，雨季雨水流失嚴(yán)重，旱季雨水匱乏，植被無法吸收足夠的雨水而導(dǎo)致植被長勢差、生長狀況不良，導(dǎo)致植被干枯或者死亡?？傊?，現(xiàn)有的護坡技術(shù)中要么忽略生態(tài)植被的重建，要么就是由于過于追求強度功效，采用灰色防護，造成植被養(yǎng)分不足而干枯或死亡。因此，如何對高巖土邊坡遭遇雨季雨水徑流較大，對坡面進行沖刷帶來的雨水流失嚴(yán)重，坡面巖石滾落導(dǎo)致高速公路路面受阻，邊坡坡面雨水流失嚴(yán)重等現(xiàn)象是亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一體化半巖質(zhì)高邊坡植被重建保護方法，可有效解決高巖土邊坡遭遇雨季雨水徑流較大，對坡面進行沖刷帶來的雨水流失嚴(yán)重，坡面巖石滾落導(dǎo)致高速公路路面受阻，邊坡坡面雨水流失嚴(yán)重的問題。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括以下步驟：

1、坡面處理：將公路兩邊的斜坡自上而下處理成上斜面A、中斜面B、下斜面C連接在一起構(gòu)成的臺階狀，在臺階狀的坡面上鋪設(shè)鍍鋅網(wǎng)、客土和有機質(zhì)；所述有機質(zhì)是由重量份計的：堆肥6份、泥炭4份混合均勻制成，厚度為20~30毫米，有機質(zhì)中均勻播撒草本植物的種子；其中，堆肥由園林廢棄物經(jīng)堆制、碳化而得，所述園林廢棄物為腐葉、松葉、木屑、樹葉、樹皮、泥炭及有機垃圾；

2、建造營養(yǎng)缽：在公路兩邊的斜坡的上斜面A、中斜面B、下斜面C處打孔，孔內(nèi)放置營養(yǎng)缽，營養(yǎng)缽內(nèi)種植植物苗，填土，并設(shè)置用于固定苗木的橫梁卡座；

3、坡面固結(jié)：先對坡面淺層固結(jié)，再在淺層固結(jié)的坡面上鋪設(shè)波形植生網(wǎng)、植生基材，然后打錨桿，將坡面固結(jié)；

4、建造多用途植生袋：

多用途植生袋2是由加筋植生毯置于草籽植生袋下面構(gòu)成，加筋植生毯以任意角度固定在坡面上，具有具有高孔率、彈性佳的特性，以提高沖刷面植物生長率，生長后不會形成“斑禿”，配以營養(yǎng)物質(zhì)豐富可替換的草種植生袋以提高坡面的抗沖抗刷能力；

5、建造蓄水景墻：

在邊坡下端構(gòu)建蓄水景墻；

6、建造組合景墻花壇：

在斜坡的上端建造景墻花壇7和景觀植物構(gòu)成的組合景墻花壇。

本發(fā)明通過坡面改善、集雨設(shè)施的鋪設(shè)、配置綠化裝置、多用途植生袋及景觀墻的一體化設(shè)置和應(yīng)用，利用水性聚氨酯、噴薄有機質(zhì)及營養(yǎng)土的施用，不僅改善坡面種植條件，改良土壤，防止土壤流失，為植物植物的生長提供有利條件，為土壤的科學(xué)管養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)依據(jù)，同時減少坡面滾石或泥石流滑落行車帶對行車安全的影響；有效解決了坡面松散、風(fēng)化嚴(yán)重的現(xiàn)象，增強了坡面的整體穩(wěn)定性，生態(tài)環(huán)保，經(jīng)濟和社會效益顯著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的斜坡狀態(tài)圖；

圖2為本發(fā)明蓄水景墻的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明營養(yǎng)缽立體結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細說明：

本發(fā)明在具體實施中包括以下步驟：（1）、坡面處理：首先對邊坡進行雨水沖刷試驗，同時記錄土壤滲透量和入滲速率，清除坡面垃圾及滾石、枯枝落葉，然后將公路兩邊的斜坡自上而下處理成上斜面A、中斜面B、下斜面C連接在一起構(gòu)成的臺階狀，在臺階狀的坡面上鋪一層鍍鋅網(wǎng)13，鍍鋅網(wǎng)13上再鋪一層客土12，客土12上鋪設(shè)一層有機質(zhì)11；所述有機質(zhì)是由重量份計的：堆肥6份、泥炭4份混合均勻制成，厚度為20~30毫米，有機質(zhì)中均勻播撒草本植物的種子；其中，堆肥由園林廢棄物經(jīng)堆制、碳化而得，所述園林廢棄物為腐葉、松葉、木屑、樹葉、樹皮、泥炭及有機垃圾；

（2）、建造營養(yǎng)缽：在公路兩邊的斜坡的上斜面A、中斜面B、下斜面C處各打3排穴孔，然后在穴孔內(nèi)施尿素10~15g，回填10-15cm的種植土，將營養(yǎng)缽1放置于回填的種植土上，將苗床上培育好的植物苗放置在營養(yǎng)缽1內(nèi)，每個營養(yǎng)缽1內(nèi)放置植物苗一株，再覆蓋2-3cm的營養(yǎng)土，并設(shè)置用于固定苗木的橫梁卡座26；所述的植物苗為荊條或紫穗槐，所述的營養(yǎng)土為堆肥而成的園林廢棄物經(jīng)堆制、碳化而得，所述園林廢棄物為腐葉、木屑、樹葉、樹皮、泥炭及有機垃圾中的三種以上的混合物；

（3）、坡面固結(jié)：先在邊坡的客土12上噴射水性聚氨酯10，實現(xiàn)坡面淺層固結(jié)；再在淺層固結(jié)的坡面上錨固波形植生網(wǎng)9，在波形植生網(wǎng)9上噴射植生基材8，然后在坡面上打入垂直于坡面的錨桿4，將坡面固結(jié)；所述的植生基材8是由重量份計的土壤26-52份、腐質(zhì)土72-54份、保水劑聚丙烯酰胺0.15-0.55份、粘結(jié)劑聚醋酸乙烯乳液0.8-2.5份、水55-65份、氮肥（N） 0.03-0.05份、鉀肥（K₂O ）0.02-0.05份、磷肥（P₂O₅）0.02-0.05份混合均勻制成，再在植生基材8上播種草籽，草籽播種量為15-35g/m²，所述的草籽為黑麥草、高羊茅、白三葉 的一種或按質(zhì)量比5:4:1混合均勻的復(fù)合草籽，坡面上固結(jié)水性聚氨酯樹脂10，有效解決了坡面松散、風(fēng)化嚴(yán)重的現(xiàn)象，增強了坡面的整體穩(wěn)定性，有很好的防滲、防沖效果，且彈性高、強度大，有效緩解了漿砌石截排水溝受低溫凍融、不均勻沉降、徑流沖淘而斷裂；

所述的波形植生網(wǎng)9是由面層網(wǎng)和波形網(wǎng)相互連接構(gòu)成，或由面層網(wǎng)、波形網(wǎng)和底層網(wǎng)相互連接構(gòu)成；

（4）、建造多用途植生袋：

多用途植生袋2是由加筋植生毯置于草籽植生袋下面構(gòu)成，加筋植生毯以任意角度固定在坡面上，具有高孔率、彈性佳的特性，以提高沖刷面植物生長率，生長后不會形成“斑禿”，配以營養(yǎng)物質(zhì)豐富可替換的草籽植生袋以提高坡面的抗沖抗刷能力；在每級坡面四周設(shè)置兩層草籽植生袋，起到維護邊坡抗侵蝕的作用，加筋植生毯則平鋪在波形植生網(wǎng)9上，當(dāng)坡面過高，應(yīng)該在基面上打固定樁，用繩把這層草籽植生袋綁緊、分別固定在加筋植生毯及固定樁上，以起到固定作用；多用途植生袋2下方在坡面上的植生基材8平面上裝有滲水管3；

所述的草籽植生袋，是由從外向內(nèi)依次放置的綠網(wǎng)袋、可降解紙及草籽、肥料層、植物生長基質(zhì)層、袋子封裝邊構(gòu)成，其中草籽為黑麥草籽或高羊茅籽，肥料層為復(fù)合肥料，該復(fù)合肥料是由重量份數(shù)計的：有機肥料75份、無機肥料25份、嗜熱脂肪地芽孢桿菌添加劑2份、植物乳桿菌添加劑2份和中藥添加劑20份混合均勻制成；所述有機肥料是由重量份數(shù)計的：鋸末50～70份、牛糞30～50份、雞糞80～100份、生活垃圾100～120份混合均勻制成；所述無機肥料是由重量份計的：硫酸鉀5～15份、磷酸一氫鈣10～20份、過磷酸鈣5～15份、鈣鎂磷肥3～5份、硼泥5～15份、硫酸亞鐵1～3份、石膏1～3份混合均勻制成；草籽附著在無紡布制成的綠網(wǎng)袋與降解紙之間，草籽每平方米30-35克，隨著袋內(nèi)植物的生產(chǎn)，根系構(gòu)成一張大網(wǎng)，將陡坡的土壤護理住，向草籽植生袋上澆水保持濕潤，使植物幼苗健康成長，形成多用途植生袋2，有效實現(xiàn)高速公路邊坡護理；

所述加筋植生毯是由上下兩層PP加勁網(wǎng)、和中間疊放在一起的椰絲纖維或秸稈纖維、植生帶構(gòu)成，與草籽植生袋內(nèi)長成的植物、土壤緊密結(jié)合，有效達到防止水土流失、緩解水流速度、邊坡綠化護理；

（5）、建造蓄水景墻：

蓄水景墻14建造在公路兩側(cè)邊坡的下端部，所述的蓄水景墻14包括L型墻體18，L型墻體18內(nèi)下部有蓄水腔室21，蓄水腔室21下部有連通的集水池22，集水池22內(nèi)裝有潛水泵23，蓄水腔室21上部的墻體內(nèi)垂直裝有水管19，水管19的上端與過濾槽17相連通，水管19的下端在蓄水腔室21內(nèi)裝有浮球20，過濾槽17上覆蓋有過濾網(wǎng)16，L型墻體外側(cè)壁上裝有用于蓄水調(diào)節(jié)的閥門15，L型墻體18的橫向部分與邊坡下端相連接，L型墻體18的橫向部分設(shè)有草溝24，草溝24經(jīng)水管25與集水池22相連通；

（6）、建造組合景墻花壇：

在斜坡的上端建造景墻花壇7，景墻花壇7中種植景觀植物6，構(gòu)成組合景墻花壇，所述的景觀植物6為荊條或紫穗槐；從而實現(xiàn)邊坡植被重建與保護。

所述的中斜面B部分建造有蓄水池5。

所述的營養(yǎng)缽1包括上直徑大、下直徑小的圓錐形空心缽體27及空心缽體內(nèi)裝的種植土28，空心缽體27的上口部橫向裝有用于固定植物苗的橫梁卡座26，空心缽體內(nèi)在種植土內(nèi)種植有植物苗，所述的植物苗為荊條、紫穗槐、黑麥草、高羊茅、紫花苜蓿、蛇莓、艾草及狗牙根的一種或其兩種以上的組合。

所述穴孔直徑為0.1-0.2m，孔間距為0.45~0.5m，穴孔與坡面的角度向上為85°~90°。

所述波形網(wǎng)的波長為3～15cm，振幅為3～15cm，波形網(wǎng)和面層網(wǎng)的網(wǎng)孔規(guī)格為3～8.0cm×3～8.0cm，底層網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格為3～15.0cm×3～15.0cm。

本發(fā)明在實施時，首先對邊坡進行雨水沖刷試驗，同時記錄土壤滲透量和入滲速率，并對巖石構(gòu)造、植物種類及覆蓋度進行基礎(chǔ)調(diào)研，然后選擇樣地，進行邊坡坡面的改造。

坡面處理時，先將坡面垃圾及滾石、枯枝落葉清除，并進行整地；后在坡面進行打穴，以放置營養(yǎng)缽；其次進行坡面固結(jié)，將坡面進行掛網(wǎng)、噴薄混凝土，裝綠化裝置，設(shè)置波形植生網(wǎng)，噴薄新型有機質(zhì)等；坡面改善的同時進行集雨設(shè)施的鋪設(shè)，包含蓄水景墻、滲水管、草溝、蓄水池的構(gòu)建，其中蓄水景墻設(shè)置在路肩，主要構(gòu)造包含L形墻體、蓄水腔室、自動調(diào)節(jié)裝置、水泵、集雨池、水管等。蓄水池主要設(shè)置在每個坡級的平臺上面，以便上坡位的雨水可以收集到蓄水池中，一方面起到減緩雨水對坡體土壤的沖刷作用，另一方面可以為下坡的植被提供充足的水源以灌溉，避免高坡位雨水供給不足的問題；最后進行植被的復(fù)建，除了在坡面防止?fàn)I養(yǎng)缽?fù)?，在坡面防止多用途植生袋，并在坡頂設(shè)置組合景墻花壇，種植攀緣植被，可滿足中下坡植被無法攀緣到上坡位，造成上坡位植被覆蓋較少的情況，邊坡種植植被選擇當(dāng)?shù)厣L狀況好、耐瘠薄、耐寒耐旱的鄉(xiāng)土植被，加以邊坡常見生長勢好的植被，黑麥草、高羊茅、荊條、紫穗槐等。

由上述可以看出，本發(fā)明涉及一種一體化半巖質(zhì)高邊坡植被重建及保護的方法，屬于生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域。主要針對高巖土邊坡遭遇雨季雨水徑流較大，對坡面進行沖刷帶來的雨水流失嚴(yán)重，坡面巖石滾落導(dǎo)致高速公路路面受阻，邊坡坡面雨水流失嚴(yán)重等現(xiàn)象，通過從路肩到上坡位的一體化設(shè)計與防護，包含設(shè)置路肩蓄水墻體、中坡位設(shè)置集雨設(shè)施、上坡位設(shè)置組合景墻花壇等措施，同時進行坡面整體改造，包含打穴整地、設(shè)置栽植穴打點，配置綠化裝置、多用途植生袋、設(shè)置營養(yǎng)缽等，以達到坡面的整體防護。不僅能起到改善坡面種植條件、防護邊坡、有利于植被的恢復(fù)的作用，而且可以起到吸水保土、防塵降噪及美化景觀的作用。并提高道路邊坡對雨水的抗擊能力，改善坡面種植條件，維護邊坡的穩(wěn)定性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有施工工藝簡單、綠色環(huán)保，節(jié)約雨水等特點。

也就是說本發(fā)明的技術(shù)核心在于，1. 采用波形植生網(wǎng)，波形網(wǎng)的波長為3～15cm，振幅為3～15cm，波形網(wǎng)和面層網(wǎng)的網(wǎng)孔規(guī)格為3～8.0cm×3～8.0cm，底層網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格為3～15.0cm×3～15.0cm。

2.植被選用草本黑麥草、高羊茅、紫花苜蓿及選用河南省護坡及景觀效果良好的鄉(xiāng)土植被蛇莓、艾草、狗牙根，灌木采用荊條、紫穗槐等。

3. 用水性聚氨酯進行邊坡的坡面淺層固結(jié)，有效解決了坡面松散、風(fēng)化嚴(yán)重的現(xiàn)象，增強了坡面的整體穩(wěn)定性。

4. 草種植生袋，由由外向內(nèi)結(jié)構(gòu)包括：綠網(wǎng)袋、可降解紙及草籽、肥料層、植物生長基質(zhì)層、袋子封裝邊組成，該植生袋適用于邊坡生態(tài)防護及山地、沙地植樹造林。加筋植生毯是由上下兩層PP加勁網(wǎng)、椰絲纖維或秸稈纖維

5. 所述滲水管外包海綿，以防止堵塞滲水孔。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的優(yōu)點：

1、通過坡面改善、集雨設(shè)施的鋪設(shè)、配置綠化裝置、多用途植生袋及景觀的一體化設(shè)置和應(yīng)用，利用水性聚氨酯、噴薄新型有機質(zhì)及營養(yǎng)土的施用，不僅改善坡面種植條件，改良土壤，防止土壤流失，為植物植物的生長提供有利條件，為土壤的科學(xué)管養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)依據(jù)，同時減少坡面滾石或泥石流滑落行車帶對行車安全的影響。

2、用波形植生網(wǎng)，可更好的防護坡面，促進植物種子更好的混合在土壤中。具有施工速度快、人工土壤造價低、經(jīng)濟適用，能使植被緊緊依附在坡面，又能為植被的生長提供較好的生長環(huán)境的在喀斯特地區(qū)邊坡種植植被的方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

3、高邊坡易受到大風(fēng)天氣的影響，造成植物倒伏，營養(yǎng)缽橫梁固定裝置的設(shè)置，可提高植被的抗風(fēng)作用，防止植物連根拔起。

4、用水性聚氨酯進行邊坡的坡面淺層固結(jié)，有效解決了坡面松散、風(fēng)化嚴(yán)重的現(xiàn)象，增強了坡面的整體穩(wěn)定性。

5、使用植生袋內(nèi)肥料層采用復(fù)合肥料，混合牛糞、雞糞、生活垃圾等，提高邊坡土壤效力的同時，節(jié)約能源，生態(tài)環(huán)保。