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三維植被網(wǎng)概況

  三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)綜合土工網(wǎng)和植被護坡的優(yōu)點，可有效地解決巖質(zhì)邊坡、高陡邊坡防護問題。應(yīng)用實例表明，三維植被網(wǎng)護坡對邊坡的穩(wěn)定極為有利，防護效果非常好。

  近年來出現(xiàn)的三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)不僅顯著提高了邊坡的整體和局部穩(wěn)定性，而且還有利于邊坡植被的生長，同時工程造價也較低，符合邊坡工程的發(fā)展方向，在我國水土保持中有很大的應(yīng)用價值。

三維植被網(wǎng)護坡的基本原理

1.三維植被網(wǎng)護坡的概念

  三維植被網(wǎng)護坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)邊坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候的特點，在邊坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物。通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

2.三維植被網(wǎng)的護坡機理

  植被的抗侵蝕作用是通過它的三個主要構(gòu)成部分來實現(xiàn)的：一是植物的生長層（包括花被、葉鞘、葉片、莖），通過自身致密的覆蓋防止邊坡表層土壤直接遭受雨水的沖蝕，降低暴雨徑流的沖刷能量和地表徑流速度，從而減少土壤的流失；二是腐質(zhì)層（包括落葉層與根莖交界面），為邊坡表層土壤提供了一個保護層；三是根系層，這一部分對坡面的地表土壤加筋錨固，提供機械穩(wěn)定作用。一般情況下，在植物生長初期，由于單株植物形成的根系只是松散地糾結(jié)在一起，沒有長臥的根系，易與土層分離，起不到保護作用。而三維網(wǎng)的應(yīng)用正是從增強以上三方面的作用效果來實現(xiàn)更徹底的淺層保護。一是在一定的厚度范圍內(nèi)，增加其保護性能和機械穩(wěn)定性能；二是由于三維網(wǎng)的存在，植物的龐大根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，形成一個板塊結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于邊坡表層土壤加筋），從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度，限制在沖蝕情況下引起的“逐漸破壞”（侵蝕作用會對單株植物直接造成破壞，隨時間推移，受損面積加大）現(xiàn)象的擴展，最終限制邊坡淺表層滑動和隆起的發(fā)生。

3.三維植被網(wǎng)護坡的作用

  三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復(fù)合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達6m/s，為一般草皮的2倍多。土工網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

4.快速防護措施

  ⑴當(dāng)工期與植被培植期發(fā)生矛盾，在工程剛竣工即進入暴雨季節(jié)時，需采取“加筋草皮”對工程進行快速防護，以便竣工后即可得到全面覆蓋的防沖刷植被。“加筋草皮”采用三維植被網(wǎng)在草坪種植場或工地附近的空地上預(yù)先培植好草皮，成坪后即可整卷或分塊卷起，然后鋪設(shè)至需防護的邊坡上。

  ⑵在難以治理的干旱地區(qū)，可使用土壤凝結(jié)劑，把選擇好的適合的草籽，經(jīng)過特殊處理后，與土壤凝結(jié)劑拌和噴灑（也可以先播草籽，而后再施用土壤凝結(jié)劑）。經(jīng)土壤凝結(jié)劑處理后的坡面，草籽和土壤不會因風(fēng)吹雨淋而流失，同時凝結(jié)劑又降低了土壤中水分的蒸發(fā)，在一定程度上保證了草籽的水分供應(yīng)，大大提高草籽的成活率。

施工工藝

1.邊坡處理

  將邊坡上雜石碎物清理干凈，將低洼處回填夯實平整，確保坡面平順。

2.鋪設(shè)三維網(wǎng)

  ⑴鋪設(shè) 將三維植被網(wǎng)沿坡面由上至下鋪于坡面上，網(wǎng)與坡面之間保持平順結(jié)合。

  ⑵預(yù)埋 三維網(wǎng)鋪于坡頂時需延伸40～80cm，埋于土中并壓實。

  ⑶錨固 將三維網(wǎng)自下而上用ф6mm以上的U型鋼筋將三維網(wǎng)固定，U型鋼筋長約15～30cm，寬約8mm，U型鋼筋間距約1.5～2.5m，中間用8﹟U型鐵釘或竹釘進行輔助固定。

  ⑷覆土 三維植被網(wǎng)鋪設(shè)完畢，將泥土均勻覆蓋于三維植被網(wǎng)上，將網(wǎng)包覆蓋住，直至不出現(xiàn)空包，確保三維植被網(wǎng)上泥土厚度不小于12mm。然后將肥料、生長素、粘固劑按一定比例混合均勻，施灑于表層。肥料為氮:磷:鉀=15:15:15或氮:磷:鉀=10：8：7的復(fù)合肥及含N有機質(zhì)，肥量約為30～50g/㎡。

3.噴播

  覆土回填完畢，進行液壓噴播，即將草籽(按每平方25克左右噴播)和促使其生長的附著劑、木纖維、肥料、生長素、保濕劑及水按一定比例混合攪拌，形成均勻混合液，通過液壓噴播機均勻噴灑于坡面上。

4.覆蓋

  噴播植草施工完成之后，在邊坡表面覆蓋無紡布，以保持坡面水分并減少降雨對種子的沖刷，促使種子生長。若溫度太高，則無需覆蓋，以免病蟲害的發(fā)生。

5.養(yǎng)護管理

  噴草施工完成之后，必需定期進行養(yǎng)護，直到草坪成坪。待草坪長至5cm左右時，即可揭開無紡布。

三維植被網(wǎng)原先多用于山坡及高速公路路坡的保護，現(xiàn)在也開始被用于河道岸坡的防護。它是主要利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)岸坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候等特點，在岸坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物，通過植物的生長達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高岸坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。土工網(wǎng)對減少岸坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有較好的作用。

三維植被網(wǎng)護坡優(yōu)點：

綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復(fù)合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30％以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80％以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達6m/s，為一般草皮的2倍多。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

這種護坡形式雖然比單純植物護坡抗雨水沖刷效果好，但還不能完全應(yīng)用到堤防迎水坡面。以后又有進一步發(fā)展，用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以 長時問抵御較大洪水侵蝕。