第４２卷第５期 交通标准化 Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．５ ２０１４年３月 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｒ．２０１４ 喀斯特灌木护坡技术绿化法在 石质坡面的应用 胡国刚 （贵州省交通建设咨询监理有限公司，贵州贵阳５５００８１） 摘要：岩石边坡绿化是一门新兴的边缘学科，涉及面广。喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化法在贵州高速公路运 用尚属首次。鉴于此，结合都新高速公路边坡施工的喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化，介绍了该方法的技术方 案、护坡原理、施工中的消耗量和施工工艺。 关键词：喀斯特；灌木绿化；技术方案；原理；施工工艺 中图分类号：Ｕ４１７．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—４７８６（２０１４）０５—０１０４—０５ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋａｒｓｔ Ｓｈｒｕｂ Ｓｌｏｐｅ Ｇｒｅｅｎｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｏｃｋ Ｓｌｏｐｅ ＨＵ Ｇｕｏ——ｇａｎｇ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００８ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｓｉｄｅ ｓｌｏｐｅ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ ａｎｄ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ． Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｔｉｍｅ ｔｈａｔ ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｋａｒｓｔ（ＫＳＴ）ｓｈｒｕｂｓ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ． Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ Ｋａｒｓｔ（ＫＳＴ）ｓｈｒｕｂ ｓｌｏｐｅ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｉｎ Ｄｕ—Ｘｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｓｌｏｐｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｏｓａｌ，ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｔｅｃｈ－ ｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｋａｒｓｔ（ＫＳＴ）；ｓｈｒｕｂｓ ｇｒｅｅｎｉｎｇ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｏｓａｌ；ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ０引言 水土流失已成为贵州省喀斯特山区生态环境保 我国以贵州省为中心的喀斯特地区面积约 ５４万ｋｍ ，这里生态环境极其脆弱。贵州是全国 唯一没有平原支撑的强烈岩溶化高原山区省 份，山地和丘陵共占土地总面积的９２．３％，土地 护中不容忽视的问题。 近几年，贵州高速公路建设突飞猛进，开挖 边坡带来的水土流失现象日益突出，据不完全统 计，境内多条高速公路建设形成的人为边坡面积 超过１ ０００万ｋｍ２（未含弃土、借土场）。因此，经 济建设与生态保护的可持续发展已引起贵州省交 通运输厅、各项目业主的高度重视，在各条线路 上分别采用了多种生态恢复技术措施进行治理， 达到了一定的效果。对于生态恢复技术，日本、 欧美等发达国家和地区在这方面有较深的研究， 特别是新兴边缘学科中的岩石边坡防护技术，但 资源稀缺，人地矛盾突出，生态环境脆弱，水 土流失严重。治理水土流失，保护生态环境是 贵州省国民经济发展的重大战略。同时，贵州 省又是一个经济欠发达、欠开发省区，党 的西部大开发战略实施以来，以交通、能源为 核心的基础设施建设发展迅速，必然造成自然 地貌的严重破坏，形成大量的人为边坡，引发 严重的水土流失，带来新的生态隐患，工程性 真正处理类似于贵州喀斯特地区这种特殊石质边 收稿日期：２０１３—０９—０６ 第４２卷第５期 胡国刚：喀斯特灌木护坡技术绿化法在石质坡面的应用 ｌ０５ 坡的生物防护技术并不多，且其石质边坡的护坡 植被大多以禾本科、豆科等草本植物为主，而草 本植物因自生的生理特性（根系较短），不能在短 期内形成物种多样化、具有自然演替功能的植物 群落。石质边坡植被恢复的最终目的是快速地在 坡面构建一个和谐有序、稳定的植物群落，与周 边植被环境协调一致，融为一体。为此，必须运 用多种学科知识，形成综合性生态环保技术，合 理选择护坡植物，以发挥出植物持续永久的综合 生态功能。喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡就是针对贵州 喀斯特地区各种岩石、煤矸石、硬质土、砂质 土、贫瘠地、酸性土壤、干旱地带、河岸堤坝等 植物生长困难的地方，在坡体稳定的前提下，采 用经特殊工艺制成客土材料，加入多种灌木及一 些乔木（乔灌木根系发达，护坡能力强）的种 子，并添加许多必要的其他材料，采用喷播机械 或人工作业的方式制成最适于植物生长的营养基 盘。这种瞬间制造的“人工土壤”具有高次团粒 结构。该结构能有效抵抗雨蚀和风蚀，防止水土 流失，使植被得以快速恢复，并在短期内形成物 种多样化、具有自然演替功能的生物群落，这种 “自然景观”与周边植被环境协调一致，融为一 体，达到恢复自然生态环境的目的，符合建设 “景观路、生态路”的要求。 １设计方案 喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化法是边坡 绿化的一种重要方法。国内灌木护坡方法（即 喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化法）最初由湖 南、四川等地提出，贵州最早的灌木护坡应用 在都新高速公路中。该技术结合锚杆、防护网 （铁丝网）、混合植被对岩石边坡进行防护绿 化，形成与周围生态环境相协调的永久性生态 护坡工程，快速恢复边坡的生态景观。其理论 基础是：在坡面制造出与自然界表土结构相似 的人工土壤，即高次团粒结构（这种结构能有 效抵抗雨水冲刷和风蚀，防止水土流失）。高次 团粒结构有保水、透水、透气性，适合植物生 长，能在坡面上营造一个既能让植物生长发 育，而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构， 使建植层固、液、气三相物质基于平衡，使灌 木植物能在坡面上生长。 都新高速公路ＺＫ１５９＋９６０～ＺＫ１６０＋１６０左侧、 ＹＫ１６０＋０７５一ＹＫ１６０＋１７５右侧两段边坡由于工期 紧，边坡开挖完成后防护工程尚未施工，垂直挑 抬片石材料施工难度大。为方便施工同时也为推 广运用生态护坡新技术，经业主同意该边坡变更 采用喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化。这两段边 坡原设计防护类型为拱形骨架护坡。拱形骨架护 坡主要适用于不陡于１：０．７５的土质或风化岩石的 挖方边坡，最大开挖高度均为１６．３ｍ，坡面总面积 为３ ６５０ ｒｆ，属１级边坡，坡面开挖后主要揭示强 风化钙质白云岩，岩石节理裂隙发育。边坡设计 坡比第一级为１：０．７５。本地区处于东南亚季风湿润 气候区，冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛，年平 均气温为１６℃，年降水量为ｌ ４４７．３ｍｍ，多集中在 ５～８月，平均无霜期为２９４ｄ／年，平均霜冻期为７ｄ／ 年，年平均相对湿度为７９％。 采用喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化的优 点有： （１）施工范围广泛，各种地质（岩石）条件 均可施工； （２）植物群落本土化，物种丰富，以灌木为 主，固坡效果强； （３）同我国传统的植被恢复方式和其他绿化 方法不同的是，这种方法的最大特点就是从土壤 结构人手，制造出最佳结构的“人造土壤”，既能 保水、保肥、透气、透水，适于植物生长，又能 有效抵抗雨蚀和风蚀，抑制水土流失； （４）无需后期的养护与管理，体现了真正的 自然与生态； （５）注重植物群落概念，提倡物种多样化， 以便有效抵抗病虫害，并与原有的植物环境协调 一致，保护和重建生态环境； （６）在材料生产、施工和后期生长的多个环 节，均无对环境和资源的二次破坏现象，注重可 持续发展和资源的循环利用，无需施肥洒药，对 环境无污染，同时还能净化空气，美化环境； （７）一般半年内就能取得良好的植被恢复效 果，２～３年内达到最佳，并能保持永久的植物自然 演替功能，整个过程均无需人工干预，这就意味 着创造了真正的自然环境； 交通标准化 ２０１４年３月 （８）施工速度快，作业过程安全。 ２施工流程 喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化施工工艺流 程为：清理坡面一铺设金属网一打设锚固件一添 设植生板一喷播一养护。 ２．１清理坡面 （１）彻底清理坡面上容易滑落的浮石、危石 及不稳定部分。 （２）彻底清除坡面的垃圾、杂草等有碍生长 基质附着的杂物。坡面上如长有树木则应将地面 的树木部分剪除。 （３）不必将坡面清理至整齐平滑状态，略凹 凸不平的坡面更适合基材附着及植物生长。大凹 进的坡面，可以适当填人一些装培养土的编织袋。 （４）工艺要求：坡面无可动浮石，坡面干 净，方可进行下道工序施工。 ２．２铺设镀锌铁丝网 （１）镀锌铁丝网要求用网孑Ｌ为５．５ｃｍＸ５．５ｃｍ的 １４＃镀锌铁丝网。 （２）铺设金属网的目的是固定基质不滑落， 同时阻止小石块下坠。 （３）铺挂的顺序由坡顶至坡底，铺挂方法为 人工将铁丝网展开，拉挂于坡面，顶端用主锚固 件固定，使其铺挂稳定，坡顶和坡侧面应多留 ５０～１００ｃｍ的铁丝网。 （４）人工铺挂为先将金属网运至坡顶，然后 松开捆状金属网，用一根小绳拴住金属网的一 头，再由两个人慢慢放下金属网，其中一个人在 坡上拉住一头慢慢跟着放，另一个人在坡下将另 一头往下拉。 （５）整体坡面金属网铺挂完毕后必须完成网 口与网口的对接，对接口要求在两个网口以上 （最少ｌＯｃｍ以上），使铺挂的金属网形成整体并平 铺于坡面。 （６）工艺要求：铁丝网对接成整体平铺坡 面，不能出现明显的网口露坡现象。 ２．３打设锚固件 （１）严格按规范要求加工锚固件，锚固件分 为主锚固件及次锚固件。主锚件有铁质与木质两 种，主锚固件的端部需做锐化处理，其中铁质锚 固件为长４０ｃｍ的ｑ￣１６ｍｍ的螺纹钢或者圆钢，木 质锚固件为长５５ｃｍ的ｑｂ３５ｍｍ以上的硬质木桩， 主锚件间距为ｌｍｘｌｍ；次锚固件为铁质，规格为 长２５ｃｍ的ＯｌＯｍｍ螺纹钢或者圆钢，次坚硬和松 软质岩面长度应加长。次锚件每平方米不低于 ６个。 （２）木质锚固件应用于坡顶端金属网的固定 和坡面局部土质松软部分的加固。要求将木质锚 固件打人一半后再用小铁丝将其与金属网捆紧， 再将木质锚件打进坡面。 （３）打设锚固件应注意依据坡面形态，尽量 打设在坡面凹进部位，使金属网拉紧并固定在坡 面，在坚硬的岩壁上应先钻孑Ｌ再打设锚固件，局 部软岩石坡面可直接用顶端锐化的大主锚固件直 接打紧。 （４）当坡面凹凸起伏较大时（含软岩），金属 网应尽可能贴近坡面。在岩壁裂缝处，尽可能作 用于主锚固件，以保证金属网的稳固。 （５）工艺要求：在与坡面垂直角度用力多拉 几次金属网，使金属网基本紧贴坡面无松动现 象，锚固件不能出现松动现象。 ２．４添设植生板 （１）添设植生板的主要目的是为了提供一个 营养基质在岩壁坡面上的附着平台面，以更好地 保证植物生长时根系的展开。 （２）为能加大喷播材料的厚度而在固定后的 金属网里的适当位置添加指定木板条（宽×厚＝ ５ｃｍＸｌｃｍ，长度不超过５０ｃｍ），即植生板。在板 条一端钉上一块长×宽×厚＝５ｃｍＸ５ｃｍＸ１ｃｍ的木块 作稳定块，以固定板条在坡面不会倒翻，并用小 铁丝将植生板与金属网捆紧，以防止板条移动 位置。 （３）当坡面凹凸起伏较大时，板条不能过 长，以防止添设的板条与坡面形成架空现象，遇 到坡面局部成反角度时，可少量添设或不添设， 根据反角度坡面大小而定。 （４）添设的指定板条应尽量成一横线，板条 在添设过程中都要一块紧接一块，尽量结合在一 起。板条的行间距为０～３０ｅａｒ，根据坡面的坡比进 行调整。 （５）工艺要求：尽量保证植生板成一条直 第４２卷第５期 胡国刚：喀斯特灌木护坡技术绿化法在石质坡面的应用 线，板条与金属网必须捆紧使其不会倒翻、移 动，不能出现架空，松动现象。 ３工程量消耗 ３．１人工 人工工日为基本用工，不包括超运距用工、 辅助用工、人工幅度差，具体包括清理坡面２０人＋ 挂铁丝网７８人＋打设锚固件（包括制作锚杆）及制 作植生板２９６人＋安装植生板３５２人＋喷播基材（包 括材料准备等）４４４人＋养护管理４４８人＝１６３８个工 日。平均每１ Ｏ００ｎ４用４４９个工１３。 ３．２主要材料消耗 材料消耗指共用于施工中的材料，包含损耗。 ３．２．１ Ⅱ级钢筋 Ⅱ级钢筋主要用于主锚件和次锚件： （１）主锚件用长度为４０ｅｍ的￣１６ｍｍ的螺纹钢 或长为５５ｅｍ的￣３５ｍｍ的木桩，间距为ｌｍｘｌｍ； 铁质主锚件重量：３．１４ｘ０．Ｏ０８ｘＯ．００８ｘＯ．４ｘ１ｘ７．８× ３６５０＝２．２９（ｔ）； （２）次锚件为长２５ｃｍ的￣ｌＯｍｍ的螺纹钢， 平均６＋／ｍ 。次锚件的重量为０．Ｏ０５ｘＯ．００５￣３．１４ｘ ０．２５ｘ６ｘ３６５０ｘ７．８＝３．３５（ｔ）； （３）钢筋耗量：施工消耗钢筋重量： （２．２９＋３．３５）＋（２．２９＋３．３５）×１％＝５．７（ｔ）。平均每 １ ０００ｎ￣需要钢筋１．５６ｔ。 ３．２．２镀锌铁丝网 用网孔为５．５ｅｍＸ５．５ｅｍ的１４＃号镀锌铁丝网。 铁丝网的网口与网口的对接要求为ｌＯｃｍ，共用镀 锌铁丝网３ ８５０ｎ￣，平均每１ Ｏ００ｎ￣需要镀锌铁丝网 １ １００ 。 ３．２．３锯材 锯材主要用于主锚件、植生板及垫块，主锚 件为长５５ｃｍ的￣３５ｍｍ的木桩，平均０．５个／ｍ ： （１）主锚件体积为：０．０１７５ｍ￣０．０１７５ｍ￣３．１４ｘ ０．５５／２ｍＸ３６５０＝０．９７ｍ ； （２）植生板宽５ｅｍ、厚ｌｅｍ，每平方米要纵向 安装２．５排，植生板体积为：Ｏ．０５ｘＯ．０１×１ｘ２．５× ３６５０＝４．５６（ｍ ）； （３）垫块宽５ｅｍ、长５ｃｍ、厚１ｅｍ，平均每平方 米需要６块垫块，垫块的主要作用是加大植生与坡 面的接触面积，防止植生板翻倒；垫块的体积 为：０．０５ｘＯ．０５ｘＯ．Ｏｌｘ６ｘ３６５０＝Ｏ．５５ ｍ ），共用锯木 合计：０．９７＋４．５６＋０．５５＝６．０８ ｍ ）。平均每１ ０００ 需要锯材２ｍ 。 ３．２．４木纤维 木纤维是天然可再生木材经过化学处理、机 械法加工得到的有机絮状纤维物质，无毒、无 味、无污染、无放射性。其可抵抗基材干燥收缩 产生的开裂，提高基材稠度以及保水率，改善施 工性能，为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。 木纤维压缩材料，属于外购材料，单价：（材 料原价＋运杂费）×（１＋２．５％），其中２．５％为材料采购 及保管费率；运杂费为０．８元／（ｔ／ｋｍ），以８００ｋｍ运 距算。本工程中单价为：（１ １６９．５＋０．８ｘ８００ｘＯ．００２）ｘ １．０２５＝１２００（元），共用去木纤维１．２５ｔ。平均每 １０００￣需要木纤维０．３４ｔ。 ３．２．５ ＫＳＴ灌木植被护坡专利产品 ＫＳＴ灌木植被护坡专利产品共用１．８５ｔ，平均 每１ Ｏ００ｍ 需要ＫＳＴ灌木植被护坡专利产品５００ｔ。 单价为３８元／ｋｇ（参照定额站２００８年第３季度市场 价）。 ３．２．６耕植土 耕植土主要用于喷播基材，共用去２１５ｍ 。平 均每１ ０００ｍ 需要耕植土５８．９ｍ 。 ３．２．７灌木种子 选择适合当地气候条件、易于生长的灌木，特 别是根系发达、固土护坡能力强的灌木及乡土植 物。要求种子无病虫害、种粒饱满、无损伤，发芽 率达到８０％以上。每个坡面灌木种子应选择５～８ 种。常用的灌木种子有：火棘、马甲子、赤楠、刺 槐、紫穗槐、荆条、马尾松、胡枝子、毛鹃、马 棘、木豆、盐肤木、马棘、波斯菊、伞房决明、黄 花决明等。每１ ０００ 需要灌木种子约９０ｋｇ。 ３．２．８锯末屑及稻草屑 锯末屑及稻草屑在基材中可保水，减轻基材 的单位重量，增大基材的内摩擦角，从而减小坡 面基材的下滑力。锯末屑及稻草屑与木质纤维共 同作用，使绿化基材稳定在岩石坡面上，它和木 质纤维腐烂后又是良好的肥料。每１ Ｏ００ｎｆ需要锯 末屑及稻草屑６０ｍ 。 交通标准化 ２０１４年３月 ３．２．９有机肥 ３．３．３ ８ ０００Ｌ洒水车 有机肥是供植物生长的土壤和养料，是植物 生长的基础物质，天然、富含微生物、通气、排 主要用于养护管理，养护１年，根据贵州省气 候规律，一年按照１９６个工作Ｅｔ进行计算。每天工 作２ｈ，则有１９６ｄｘ２ｈ／８ｈ＝４８个台班。 ４结语 水、保水，含有很高的有机质、腐蚀酸及营养成 分，可作为长效缓释肥材质。每１ ０００ｎ４需要有机 肥０．３４ｔ。 ３．２．１０泥炭士 随着公路交通事业的飞速发展，边坡生态防 护在整个公路工程建设中的地位越来越重要。在 边坡生态防护的整个设计中，应倡导“人与自然 和谐发展”的思想，使生态恢复工程与大自然景 泥炭土是由很多年前沼泽地中的各种植物 （其中大多数是蕨类植物）死亡后，堆积变化而成 的。泥炭中含有大量的腐植酸和肥力，同时具有 质轻、松软、孔隙度高等优良性能。使用泥炭土 配制喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术绿化基材的肥力 充足，肥效长，可减少病虫害的产生，提高灌木 的抗腐抗逆能力，促进植物生长，每１ ０００ｎ￣需要 泥炭土１．２５ｔ。 观达到完美的结合。喀斯特（ＫＳＴ）灌木护坡技术 就是顺应时代发展的边坡生态绿化防护技术，为 贵州省生态恢复提供了先进的技术模式，大幅提 升了生态恢复的技术水平，在修复公路建设中对 环境的破坏、提升公路景观和行车的舒适效果方 面十分显著，拥有广阔的应用空间。 参考文献： ［１Ｊ ＤＢ ５２／＇Ｉ＇５７１－－２００９，喀斯特（ＫＳＴ）地区灌木护坡施工 ３．３主要设备使用记录 机械台班费包括不变费用（折旧费＋大修理 费＋经常修理费＋安拆辅助设施费）和可变费用 （人工＋柴油）。 ３．３．１风动手持凿岩机 用于锚固件的钻孔，每个台班能施工８５ｍ 。 共消耗４６个台班。 ３．３．２ ＫＳＴ灌木护坡绿化技术专用喷播机 ８０ ｍ ／ｈ水力喷播机为该技术专用喷播机，每 个台班能施工３５０ｍ￣。 技术规范【ｓ１． ［２】ＪＴＧ Ｆ８０／１－－２００４，公路工程质量检验评定标准［Ｓ］． ［３１ ＧＢ １４９９．１～２Ｏ０８，钢筋混凝土用钢第一部分：热轧 光圆钢筋【Ｓ】． ［４］ＧＢ １４９９．２～２００７，钢筋混凝土用钢第二部分：热轧 带肋钢筋【ｓ１． （上接第１０３页） 【２］陈强，曹汉荣．ＳＭＡ混合料体积参数的研究［Ｊ］．中国公 路学报，２００１，１４（４）：１９—２４． ［３】易波．石灰岩和玄武岩在ＳＭＡ中的适应性比较［Ｊ］．交通 标准化，２０１１，（１２）：１０３—１０６． 比设计［Ｊ】．建筑材料学报，２００９，４（２）：１９７—１９９． 【５】许银行，张迎菊．砂岩粗集料在ＳＭＡ中适应性研究［Ｊ］． 城市道桥与防洪，２００８，５（５）：７２—７５． ［６］李德超．ＳＭＡ混合料配合比设计方法研究【Ｄ］．西安：长 安大学，２００３． 『４】郭乃胜，王雪元，赵颖华．花岗岩ＳＭＡ混合料的配合
