CF网技术在岩石边坡上的应用

CF技术和骨架护坡及其他护坡技术的对比多年来，由于大规模的公路、铁路、水利工程建设和矿山开采，形成了大量裸露边坡、废弃场所和弃渣堆积场所，给城镇、交通周边景观和生态环境带来极大的负面影响。随着我国经济的快速增长，公众对生态环境的日益重视，在政府大力倡导循环经济的政策引导下，在生态环保建设上参行欧美、日韩等国家的成功经验，结合我国实际工程，在经历大量工程试点后，椰纤维植被网护坡技术已经取得成熟的推广应用，得到高速公路、矿山、渠道等业主，工程勘察设计单位，边坡施工企业的认可。椰纤维植物网护坡技术介绍(CF技术)椰纤维植物护坡技术的概念椰纤维植物护坡技术是指栽种固坡植物并结合椰纤维地衣等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过固坡植物的生长对边坡进行加固或美化的一门新技术。根据边坡地形、地貌、土质和区域气候的特点，在边坡表面覆盖一层椰纤维材料，并按一定的组合种植多种植物，通过植物的生长活动达到根系加筋，茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减少孔隙水压力和上体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。从长远看，固坡植物还能改善土壤属性、水文地质条件甚至地区小气候，从而从根本上改善边坡地质条件。同时，植物固坡对环境的保护和美化作用是显而易见的。椰子纤维含有比一般植物纤维更高的木质素，因此更能抗腐蚀，比黄麻等植物纤维的寿命更加长，同时由于其天然性以及保水等性能，是应用于公路边坡、裸露山体治理的理想环保材料。在一些发达国家，越来越多的公路边坡及山体治理采用椰纤维植物护坡技术来改善和美化环境，在韩国，每年使用椰纤维植物护坡技术的治理面积就400万平方米，随着人们的环保意识的增强，椰纤维植物护坡技术将在我国公路工程、风景区的护坡及裸露山体治理中不断得到推广和应用，其应用前景无比广阔。椰纤维植物护坡技术综合椰纤维网和植被护坡的优点，有效地解决了公路及铁路工程中边坡防护中存在的大量水土流失、边坡被冲刷而导致失稳以及岩质边坡、高陡边坡防护等问题。该技术完全可以替代现行的骨架护坡，他不仅显著地提高了边坡的整体和局部稳定性，还使岩石上生长植被成为现实，而且施工速度快、成本低、管理粗放，符合边坡工程的发展方向，在我国水土保持中有很大的应用价值。椰纤维植被网的护坡机埋植被的抗侵蚀作用是通过它的三个主要构成部分来实现的：一是植物的生长层(包括花被、叶鞘、叶片、茎等)，它通过自身致密的覆盖，防止边坡表层土壤直接遭受雨水的冲蚀，降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度，从而减少土壤的流失；二是腐质层(包括落叶层与根茎交界面) ，它为边坡表层土壤提供了一个保护层；三是根系层，这一部分对坡面的地表土壤加筋锚固，提供机械稳定作用。一般情况下，在植物生长初期，由于单株植物形成的根系只是松散地纠结在一起，没有长卧的根系，易于上层分离，起不到保护作用。而椰纤维的应用正是从增强以上三方面的作用效果来实现更彻底的浅层保护的。一是在一定的厚度范围内，增加其保护性能和机械稳定性能；二是由于椰纤维的存在，植物的庞大根系与椰纤维的网筋连接在一起，形成一个板块结构（相当于边坡表层土壤加筋），从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度，限制在冲蚀情况下引起的“逐渐破坏”(侵蚀作用会对单株植物直接造成破坏，随时间推移，受损面积加大)现象的扩展，最终限制边坡浅表层滑动和隆起的发生。椰纤维植被网护坡的作用椰纤维植被网护坡技术综合了椰纤维和植物护坡的优点，起到了复合护坡的作用。由于椰纤维的柔韧性，能适应不规则的坡面铺设，可以减少边坡的修整工作量。在边坡没有植被覆盖的时候，椰纤维网抵抗雨水冲刷径流速度可达到3m/s，可以抵抗大雨的冲刷。待植物生长茂盛时，能抵抗冲刷的径流流速达6m/s，为一般草皮的2倍多。椰纤维网为工业化产品，在施工非常紧张的时候，可以大量减少边坡工作时间，让成形的椰纤维网能在极短的时间内完成覆盖，以抵抗雨水的冲刷。椰纤维网的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有显著的作用。同时，由于椰纤地衣材料为天然的植物纤维，具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长。5-10年后，椰纤维网自然降解为有机土壤，非常环保。第二章 CF技术在岩石边坡上的应用植被护坡原理使用专用的喷射机将拌合均匀的厚层基材(客土掺加黏结剂)混合物按设计厚度喷射到岩石坡面上，使客土物料紧贴岩石坡面，并用椰纤地衣覆盖表面，创造草类与灌木生存的良好环境，最终恢复坡面生态复合功能。其基本构成是由工具式锚钉或锚杆、复合材料网、厚层基材料、表层椰纤维网四大部分组成。植被防护岩石边坡稳定的机理岩石边坡的稳定性可根据岩石的岩性及其产状特性来确定，不同的岩石边坡采用不同的加固方法。对于稳定型石质边坡，可用750px长的铆钉将坡面复合材料网固定即可；而对于不稳定型的岩石边坡，应根据实际情况设置不同长度、不同间距的锚杆(或锚索)将起固定，锚杆头再与复合材料网连接，使其形成一个边坡加固整体。护坡基材与岩石坡面结合机理稳定的岩石边坡用锚钉固定铁丝网；不稳定的岩石边坡用锚杆(或锚索)稳定坡面后，再与坡面复合材料网即椰纤地衣连为一个整体。坡面复合材料网是绿化基材与岩石边坡前期相结合的重要材料，而椰纤地衣是绿化基材前期保持在坡面上不可缺少的材料，应用椰纤地衣后能有效的防止绿化基材和种子被雨水的冲刷，同时椰纤地衣能起到一定的保持水分作用。基材中的黏土和木质纤维是基材在边坡上稳定的主要材料。当基材喷射到坡面上，其纤维一头绞在坡面复合材料网上，另一头粘在基材中的连接筋的作用，取而代之的是根系发达的草本植物的根系网，它将坡面上的绿色的植物、基材和岩石表层紧紧地连在一起。各组成部分锚钉或锚杆: 用于深层稳定边坡，根据岩石坡面破碎状况，长度为30-1500px: 锚杆用于深层不稳定的岩石坡面，根据岩石坡面的具体情况及受力分析，选择锚杆的类型。复合材料网是本项技术中不可缺少的材料，它根据坡面局部的稳定情况、坡度及厚层基材的设计厚度等来确定复合材料网的规格。厚层基材是本项技术的核心，由活性黏性种植土、椰纤维、有机肥料、外加剂、混合草种和水等组成。种植土和有机肥料：它是供植物生长的土壤与养料，是植物生长的基础物质。纤维：在绿化基材中加入纤维，纤维是绿化基材与坡面铁丝网前期连接物质，待草本植物的根系扎入岩石缝隙后，其连接作用失效。椰纤维在基材中可保水，减轻基材的单位重量，增大基材的内摩擦角，从而减少坡面基材的下滑力，使绿化基材中是一种疏松剂，并且椰纤维能提供部分的长效有机营养。外加剂：为使绿化基材在岩石坡面上保持水土，降低水分的蒸发量，在配制和喷射基材时还要加入适量的粘合剂和保水剂等。粘合剂和保水剂应选用直线渗透型的材料。混合草种：植被护坡的所有工作都是围绕着混合草种能在岩石边坡上长期生长，从而稳定岩石边坡表层展开的。植被护坡的基材中可以渗入不同种类且根系发达、叶茎低矮的混合草种。椰纤地衣：表层加设一层椰纤地衣，能有效的防止保育的冲刷，保证基材和种子不被冲刷。根据测试，一般的土质边坡能抵挡的水流速度为1.0米/秒，加上一层椰纤地衣后，能抵挡的水流速度为3.0米/秒左右。椰纤维网格为87.5px，每根椰绳能承受30KG的拉力，由于椰纤维天然的柔韧性，它能和坡面很好的贴近且非常便于施工。工艺流程坡度在1: 0.3以下的稳定岩石边坡，采用椰纤维植物护坡技术进行客土喷播施工，其主要工艺流程如下:材 外料 加 土石方开挖准 剂备 清理平整坡面并补洞 基 输 锚杆施工料 送配 至 铺设并固定铁丝网比 喷拌 射 喷射基材 搭简易脚手架合 机液压喷播草种 铺设表层椰纤地衣并固定 铺设无纺布并养护工序要点：1.坡面清理爆破成型的坡面，其坡度凹凸不平，间隙松动，物料堆积，坡面清理是十分必要的。主要工作是清理片石、碎石、污淤泥和杂物，用红粘土对一些孔洞进行补洞，敲除掉一些凸出的岩石，最后刷清坡面，为铺平铁丝网打好基础。2.挂铁丝网铺铁丝网：采用镀锌铁丝网进行铺设，铁丝网一般是采用12-14#的铁丝制成，网洞为175px，网与网之间采用平行对接方法，不重复搭接。3.锚杆风钻锚杆孔: 石质边坡硬度大，必须采用风钻锚孔，孔洞深0.3m-0.5m交错，局部适当加深，孔口直径为40mm-50mm，孔向与坡面基本垂直锚孔穴布设，基本按照1m一个孔，可根据现场情况进行布孔。锚杆用10mm螺纹钢筋，埋入锚孔内，露出孔口500px-750px左右，然后用水泥砂浆灌注穴孔，固牢锚杆。挤压锚杆孔: 如果石质边坡硬度不大，可以采用直接施打锚杆的方法。选用直径为14mm的螺纹钢筋，长度约750px，端部削尖，经过淬火处理，用锤子直接进行施打，纵横间距为1m，局部适当加密。4.锚杆固网两网边接以平衡连接为宜，不必重叠，网眼挂入锚杆后，应用铁丝扎紧，两网之间有空隙也应用铁丝扎牢固。喷播原料主要是由粘性红土、椰粉砖营养土等组成，配制后的基质以手抓成团，手松落地能散开为宜，喷播基质为5-250px厚。5.草种选择植被护坡的所有工作都是围绕着混合草种能在岩石边坡上长期生长，从而稳定岩石边坡表层展开的。植被护坡的基材中考虑渗入了不同种类，且根系发达、叶茎低矮的混合草种。根据各地的不同情况，选择不同的草种。6.土料过筛混合基料中粘性红土应进行过筛，对于真空挤砖机 。筛网直径为1-50px，把土壤中杂物和石块筛去，大块土大碎过筛。7.土与物料混合椰粉砖用水浸泡后放于旁边待用，将各外加物料按照配比倒入土壤中进行干料混合，可利用人工或机械混搅拌。如土壤过干，加入适量水，拌合后标准为用手抓混合料能成团，松开掉地能散开为度，物料随拌随喷，不宜放置太久。8.高压机械喷土将混合好的基质材料，用高压喷射到岩石上，喷播厚度为5-250px，在铁丝网外喷播基质厚度保持在4-125px，不可超过125px。喷头距岩面距离应有1.5m左右，进行垂直喷射。9．液压喷播草种10.挂外层椰纤地衣在基质喷播施工完成后，将椰纤地衣从坡顶往下铺设，往下铺设时尽量紧贴土层，铺设时可采用U形钉以1250px间距予以固定，个别不平的地方可多加固，对接部分应用铁丝折紧，铺设网后能有效防止表层水土流失。11.液压喷播草籽有利于装有空气压缩机的喷浆机组，通过强大的压力，能将混合含有草籽、粘着剂、肥料、保水剂、绿色颜料、纤维素以及松软的适量有机物质和水等配制而成的粘性浆体直接喷送至陡坡上。由于喷下的草籽泥浆具有良好的附着力及明显的颜色，所以它能不遗漏、不重复，而且可以均匀地将草籽喷射到目的地区，在保水剂提供的良好的保湿条件下，草籽能迅速萌芽，快速生长发育，形成新的草坪。根据不同的要求选择液压喷播机的类型。上述两中工序可以颠倒，具体视工地情况而定。12.无纺布覆盖在椰纤地衣的外层加盖一层无纺布(以每平方米15g为宜)。无纺布能起到保湿及防止种子被冲刷的作用。无纺布覆盖时，应用U形骑马钉固定，注意不要留接缝，无纺布覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况，待草种功能叶生长稳定后，要及时撤除无纺布。13.养护管理前期养护30-60天，以喷灌水为主，保持土壤湿润，促进种子发芽和快速生长覆盖，中期靠自然雨水养护，每月喷水2次，并追施肥，促苗转青，交付验收。在六个月养护期中，应注意病虫草害的防治。CF技术在土质边坡上的应用应用土质不贫瘠的边坡椰纤维植物护坡技术防护土质边坡机理椰纤维植物护坡技术是采用引进的优良草种，用机械喷播或人工播种土质边坡上，然后在其上面铺盖一层椰纤地衣，使之能较好、快速地生长草坪的一种护坡固土防冲刷技术。椰纤维植物护坡技术的优点发芽率高且时间短椰纤维护坡技术的特点是种子在发芽前可防止雨水冲刷，应用该产品可以抵抗3.0m/s的坡面径流水速的冲刷，使种子能较均匀地发芽，椰纤维网在5年降解后，无毒无害，又不污染环境，且具有一定肥效，还可防止水分过分蒸发，以保证种子发芽，发芽率高达90%以上，长出的草坪比较均匀茂密。网格整体性好，强度高，固土性强。椰纤地衣是网格结构，网格尺寸为62.5px * 65px，和土体粘合效果好，使网格和土体形成一个有机的整体，充分发挥土体的抗剪强度。草坪形成后的草根和网格相互交织纠结，形成较稳定的植被，能更有效地防止坡面的雨水击溅、风浪冲刷，从而达到固土、保水、防冲的目的。操作程序土质较好的边坡其主要工艺流程如下：材料准备 土石方开挖 清理平整坡面 基料配比拌合 输送至喷 液压喷播草种 铺设表层椰纤地衣并固定 铺设无纺布并养护工序要点:坡面清理主要清理淤泥和杂物，并修平整坡面。液压喷播草利用装有空气压缩机的喷浆机组，通过强大的压力，能将混合喊有草籽、粘着剂、肥料、保水剂、绿色颜料、纤维素以及松软的适量有机物质和水等配制而成的粘性浆体直接喷送至坡上。由于喷下的草籽泥浆具有良好的附着力及明显的颜色，所以它能不遗漏、不重复，而且可以均匀地将草籽喷射到目的地区，在保水剂提供的良好的保湿条件下，草籽能迅速萌芽，快速生长发育，形成新的草坪。挂外层椰纤地衣在草喷播施工完后，将椰纤地衣从坡顶往下铺设，铺设往下铺设时尽量紧贴土层，扑色后时应用U形钉以1250px检举予以固定，个别不同的地方可多加固，对接部分应用铁丝折紧，铺设网后能有效防止表层水土流失。无纺布覆盖在椰纤地衣的外层加盖一层无纺布(以每平方米15g为宜)。无纺布能起到保湿及防止种子被冲刷的作用，无纺布覆盖时，应用U形骑马钉固定，注意不要留接缝，无纺布覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况，待草种功能叶生长稳定后，要及时撤除无纺布。养护管理前期养护30-60天，以喷灌水为主，经常保持土壤湿润，促进种子发芽和快速生长覆盖，中期靠自然雨水养护，每月喷水2次，并追施肥，促苗转青，交付验收。在六个月养护期中，应注意病虫草害的防治。CF技术应用于土质较贫瘠的边坡主要工艺流程如下:土石方开挖 材 基 清理平整坡面料 料准 配 人工抹涂基料在土层上 搭简易脚手架备 比拌 铺设椰纤地衣并固定合铺设无纺布并养护工艺要点：坡面清理主要清理淤泥和杂物，并修平整坡面。人工涂抹基料( 基料用粘性土、椰纤维粉料、营养土、粘合剂组成，约3-100px左右)涂抹时应先对坡面进行湿润，然后人工用力将基料甩到坡面上，最后进行整理修平。人工涂抹基料只适用于小规模的边坡绿化，如大量的绿化，仍以喷射机进行喷射为宜。铺设椰纤地衣在基料涂抹或喷射完成以后，将椰纤地衣从坡顶望下铺设，铺设往下铺设时尽量紧贴土层，铺设时应用U形钉以1250px间距予以固定，个别不平的地方可多加固，对接部分应用铁丝折紧，铺设网后能有效防止表层水土流失。液压喷播草籽有利于装有空气压缩机的喷浆机组，通过强大的压力，能将混合含有草籽、粘着剂、肥料、保水剂、绿色颜料、纤维素以及松软的适量有机物质和水等配制而成的粘性浆体直接喷送至陡坡上。由于喷下的草籽泥浆具有良好的附着力及明显的颜色，所以它能不遗漏、不重复，而且可以均匀地将草籽喷射到目的地区，在保水剂提供的良好的保湿条件下，草籽能迅速萌芽，快速生长发育，形成新的草坪。根据不同的要求选择液压喷播机的类型。上述两种工序可以颠倒。具体视工地情况而定。无纺布覆盖在椰纤地衣的外层加盖一层无纺布(以每平方米15g为宜)。无纺布能起到保湿及防止种子被冲刷的作用。无纺布覆盖时，应用U形骑马钉固定，注意不要留接缝，无纺布覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况，待草种功能叶生长问稳定后，要及时撤除无纺布。养护管理前期养护30-60天，以喷灌水为主，经常保持土壤湿润，促进种子发芽和快速生长覆盖，中期靠自然雨水养护，每月喷水2次，并追施肥，促苗转青，交付验收。在六个月养护期中，应注意病虫草害的防治。