（一）技術(shù)原理

較土質(zhì)坡面而言，巖質(zhì)坡面的立地條件十分惡劣：無(wú)植物生長(zhǎng)的土壤基礎(chǔ)，當(dāng)邊坡坡度較大時(shí)，即使坡面有少量因巖石風(fēng)化產(chǎn)生的土壤母質(zhì)，也會(huì)因雨水的沖刷而流失；無(wú)法提供植物生長(zhǎng)必需的水分和養(yǎng)分。為此，基于巖質(zhì)坡面立地條件的厚層基質(zhì)噴播工藝，成功地解決了硬質(zhì)基底的土壤重建這一關(guān)鍵性的難題。厚層基質(zhì)噴播與干法客土噴播并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，也是通過(guò)高壓空氣將噴播材料噴敷到坡面上，但因其噴播材料主要為有機(jī)質(zhì)（占比為總物料的80%～90%），故將其稱為有機(jī)質(zhì)噴播?！昂駥印币庵竿ㄟ^(guò)分層（基層和面層）噴播，可使有機(jī)質(zhì)形成的人工土壤層厚度增加。厚層基質(zhì)噴播工藝設(shè)計(jì)如圖4-5所示。

圖4-5　厚層基質(zhì)噴播工藝設(shè)計(jì)示意圖

（二）工藝特性

因大量有機(jī)質(zhì)的添加，厚層基質(zhì)噴播材料在重量、結(jié)構(gòu)、肥水條件等方面比客土噴播更有優(yōu)勢(shì)，故其能夠在坡面上形成類似于自然土壤性狀且能夠貯存水分和養(yǎng)分的植物生長(zhǎng)基盤(pán)，可較好地解決陡峭、堅(jiān)硬坡面的植被建植難題。厚層基質(zhì)噴播工藝與客土噴播工藝的主要區(qū)別見(jiàn)表4-13。

表4-13　厚層基質(zhì)噴播工藝與客土噴播工藝的主要區(qū)別

厚層基質(zhì)噴播的主要工藝特征體現(xiàn)在以下方面。

1. 噴播層厚

厚層基質(zhì)噴播工藝能夠在硬質(zhì)基底上形成較厚的營(yíng)養(yǎng)基盤(pán)，這對(duì)于巖質(zhì)坡面特別是高陡的巖質(zhì)坡面而言，無(wú)疑為坡面植物提供了穩(wěn)定生長(zhǎng)的基礎(chǔ)條件。一定厚度的噴播層不僅具有較強(qiáng)的抗風(fēng)雨侵蝕能力，在坡面上保持自身穩(wěn)定，同時(shí)也為坡面植物的初期生長(zhǎng)提供了必需的養(yǎng)分條件，有利于促使植物根系的發(fā)育。厚層基質(zhì)噴播工藝以其質(zhì)輕、層厚、肥足等優(yōu)點(diǎn)，突破了惡劣立地條件對(duì)坡面植被建植造成的制約，為高陡巖質(zhì)坡面植被恢復(fù)工程提供了有效、可行的解決方案。

2. 初期效果顯著

有機(jī)質(zhì)質(zhì)地松軟、pH適中、含有豐富的氮、磷、鉀等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，非常適合植物種子發(fā)芽和快速生長(zhǎng)，通過(guò)合理的草本、灌木植物配置設(shè)計(jì)，在水熱條件適宜的情況下，施工后1～2個(gè)月就可以在坡面上形成70%左右的草被覆蓋，既有利于減少坡面水土流失，保護(hù)坡面表層穩(wěn)定，又可促進(jìn)坡面的植被恢復(fù)，同時(shí)也改善了邊坡植被景觀效果。

3. 適應(yīng)性強(qiáng)

液壓噴播工藝和客土噴播工藝存有明顯的局限性：液壓噴播主要適用于土質(zhì)坡面，且其噴播厚度較??；客土噴播雖能適用于巖質(zhì)坡面，但僅限于中等風(fēng)化程度的巖面，而且客土自身重量較重，難以在較陡坡面上保持穩(wěn)定。而厚層基質(zhì)在重量、結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分等方面具有綜合優(yōu)勢(shì)，使其不僅成為陡峭、堅(jiān)硬坡面植被建植的首選工藝，而且還適用于各類坡質(zhì)、不同坡度坡面的植被建植。

4. 存在問(wèn)題

根據(jù)近年來(lái)國(guó)內(nèi)各地的工程應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，厚層基質(zhì)噴播尚存有諸多不足和缺陷，主要表現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)、理化特性、生物活性等方面還不能完全滿足不同立地條件下的植物生長(zhǎng)需求，對(duì)植物根系的發(fā)育、水分保存與養(yǎng)分輸送造成不同程度的制約。特別是在北方地區(qū)實(shí)施厚層基質(zhì)噴播工程，以下問(wèn)題較為普遍和突出。

（1）噴播層易干裂、脫落。因氣候干燥寒冷，特別在半干旱地區(qū)，冬春季節(jié)的干旱往往持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，由此造成土層中有機(jī)質(zhì)的干裂、變形，使得有機(jī)質(zhì)層與坡面之間出現(xiàn)空隙，甚至使噴播層脫落。

（2）噴播層保水性較差。降雨是噴播層中水分的主要來(lái)源，但因量少、分布不均，噴播層中的高分子黏合劑在大部分時(shí)間內(nèi)處于失水狀態(tài)，造成有機(jī)質(zhì)板結(jié)，出現(xiàn)硬度較大的板結(jié)塊，使保水性能變差。

（3）植物易退化。建植初期有利于高發(fā)芽率和速生型草本植物的發(fā)育，但因其生長(zhǎng)過(guò)于旺盛而迅速消耗土層中的養(yǎng)分和水分，使灌本植物處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)，給后期植被恢復(fù)帶來(lái)不利影響，從而會(huì)導(dǎo)致植物群落自然生長(zhǎng)能力差、以灌木為主的植物群落沒(méi)有形成，而以先鋒草種形成的植被在3年左右的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)退化消失的現(xiàn)象。

近年來(lái)北方地區(qū)采用厚層基質(zhì)噴播的植被建植工程出現(xiàn)了不少失敗的案例，大都是在工程方案設(shè)計(jì)階段忽視上述問(wèn)題而導(dǎo)致的。故需強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)對(duì)立地條件較差的坡面擬用該噴播工藝時(shí)，必須提前充分論證其可行性、適應(yīng)性，不可盲目地進(jìn)行工程立項(xiàng)，否則可能出現(xiàn)事與愿違的后果。此外，厚層基材噴播的工程綜合費(fèi)用明顯高于其他建植工藝，這也需在工程立項(xiàng)時(shí)注意權(quán)衡。

（三）施工要求

1. 適用條件

與客土噴播類似，厚層基質(zhì)噴播也主要用于以面狀植被建植為主的坡面防護(hù)工程，因此其適用區(qū)域主要為濕潤(rùn)區(qū)和半濕潤(rùn)區(qū)。在半干旱地區(qū)如果邊坡周邊有較好的水源條件，可先通過(guò)有針對(duì)性的系列試驗(yàn)，再對(duì)有機(jī)質(zhì)、植物以及其他添加材料進(jìn)行優(yōu)化配置后應(yīng)用厚層基質(zhì)噴播工藝，但工程造價(jià)一般相對(duì)要高，且后期養(yǎng)護(hù)管理成本也高，這在工程方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分考慮。

另外需注意的是，在南方等多雨地區(qū)需提高噴播層的黏結(jié)性，以增強(qiáng)抗侵蝕能力；在北方等少雨地區(qū)則需提高噴播層的保水性，增強(qiáng)水分的利用能力。

2. 邊坡?tīng)顩r

坡形及坡質(zhì)：厚層基質(zhì)噴播可適用于包括挖方和填方邊坡在內(nèi)的土石邊坡、石質(zhì)邊坡和強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)邊坡，但對(duì)堅(jiān)硬的巖石邊坡、混凝土坡面和漿砌石坡面更具適應(yīng)性和針對(duì)性，即主要適用于“無(wú)土”的巖質(zhì)坡面。

坡率及坡高：厚層基質(zhì)噴播特別適用于高陡坡面的植被建植，但坡率一般不宜超過(guò)1∶0.3。除緩坡外，厚層基質(zhì)噴播也需要以土工網(wǎng)材作支撐載體，必要時(shí)還需與坡面工程防護(hù)構(gòu)筑物（框架、地梁）設(shè)施結(jié)合，以保證噴播層的穩(wěn)定性。適宜厚層基質(zhì)噴播工藝的邊坡一般每級(jí)高度不超過(guò)10 m。

3. 施工季節(jié)

與客土噴播類似。但需注意的是，在北方地區(qū)，實(shí)施厚層基質(zhì)噴播必須充分考慮植物的成活和生長(zhǎng)，特別當(dāng)需要越冬時(shí)，應(yīng)積累足夠的營(yíng)養(yǎng)和水分，以保證坡面植被安全返青。

4. 噴播厚度要求

與客土噴播類似，厚層基質(zhì)噴播也可進(jìn)行二次覆蓋，因而可在一定范圍內(nèi)控制噴播厚度。噴播厚度可根據(jù)邊坡的坡質(zhì)、坡率而定，見(jiàn)表4-14。

表4-14　不同坡質(zhì)的厚層基質(zhì)噴播參考厚度

5. 物種選擇要求

目前，厚層基質(zhì)噴播工藝主要用于高陡巖質(zhì)坡面的植被建植工程，從植被恢復(fù)及護(hù)坡效果、群落穩(wěn)定性、工程造價(jià)、后期養(yǎng)護(hù)成本等方面統(tǒng)籌考慮，宜以速生草本植物和灌木植物組合為主（參見(jiàn)客土噴播），但不宜選用喬木或生長(zhǎng)緩慢的物種。尤其是在我國(guó)北方地區(qū)，不可無(wú)視環(huán)境條件盲目地進(jìn)行喬、灌、草植物組合配置。

（四）材料配置及要求

1. 材料配置

厚層基質(zhì)噴播材料的組成及配置方案如表4-15所示。

表4-15　厚層基質(zhì)噴播材料的組成及配置方案（厚度8 cm）

續(xù)表

注：基材壓縮系數(shù)為1.5，基材配合比為種植土∶纖維∶有機(jī)質(zhì) = 5∶3∶2；在有機(jī)質(zhì)中泥炭∶椰粉∶木粉 = 1∶1∶1

2. 材料要求

厚層基質(zhì)噴播材料由種子、種植土、黏合劑、保水劑、復(fù)合肥、有機(jī)肥、泥炭、木粉、椰粉、稻草纖維等組成，其中多數(shù)噴播材料及輔料（網(wǎng)材、錨桿等）已在前面做過(guò)介紹，此處僅介紹有機(jī)肥、稻草纖維和混合物料的配置要求。

（1）有機(jī)肥。有機(jī)肥主要來(lái)源于動(dòng)物和植物，即以各種動(dòng)物廢棄物（動(dòng)物糞便、動(dòng)物加工廢棄物等）和植物殘?bào)w（餅肥類、作物秸稈、枝葉、草炭等）為原材料，采用物理、化學(xué)、生物處理技術(shù)，經(jīng)過(guò)一定的加工工藝（堆制、高溫、厭氧等），消除其中的有毒，有害物質(zhì)（病原菌、病蟲(chóng)卵害、雜草種等），制成富含多種有機(jī)酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富營(yíng)養(yǎng)元素的肥料。有機(jī)肥不僅能為植物提供全面營(yíng)養(yǎng)，而且肥效長(zhǎng)，可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性。有機(jī)肥應(yīng)符合《有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)》（NY 525—2012）的相關(guān)指標(biāo)要求。

（2）稻草纖維。稻草纖維由農(nóng)作物水稻的稈、葉經(jīng)過(guò)機(jī)械粉碎并過(guò)1.5 cm篩分后的纖維狀材料。稻草纖維的作用是能提高噴播材料的團(tuán)粒性、透氣性以及噴播層的抗沖刷能力。此外，稻草纖維腐爛后，可變?yōu)闊o(wú)害且有益的有機(jī)肥料。

（3）混合物料。厚層基質(zhì)噴播混合物料應(yīng)具有保水、保肥、透氣等特性，在進(jìn)行配比設(shè)計(jì)時(shí)，其理化性能指標(biāo)應(yīng)滿足表4-16的要求。

表4-16　厚層基質(zhì)噴播混合物料的理化性能指標(biāo)

注：酸性土壤地區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)匚锓N的生長(zhǎng)情況，可適當(dāng)調(diào)整pH的范圍

（五）施工流程及要點(diǎn)

1. 施工流程

厚層基質(zhì)噴播需分層施工，即先后進(jìn)行基層的噴敷和面層的噴播。厚層基質(zhì)噴播工藝的施工流程如圖4-6所示。

圖4-6　厚層基質(zhì)噴播工藝的施工流程

2. 施工要點(diǎn)

（1）施工準(zhǔn)備。由于厚層基質(zhì)噴播所用的機(jī)械設(shè)備（噴射機(jī)、空壓機(jī)、發(fā)電機(jī)、粉碎機(jī)、傳送帶、攪拌機(jī)、鑿巖機(jī)等）和噴播材料（有機(jī)質(zhì)、添加材料等）較多，施工現(xiàn)場(chǎng)一般需要分設(shè)兩個(gè)場(chǎng)地，一個(gè)用于存放噴播材料（材料區(qū)），另一個(gè)用于布置、安裝相關(guān)設(shè)備（作業(yè)區(qū)）。施工前主要準(zhǔn)備工作是場(chǎng)地開(kāi)辟整理、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)及調(diào)試、材料調(diào)運(yùn)及保存。所有設(shè)備安放位置需考慮到整個(gè)坡面的長(zhǎng)度和高度狀況以及作業(yè)的便捷，以盡量不移動(dòng)或少移動(dòng)設(shè)備為原則。噴射管單側(cè)延伸長(zhǎng)度控制在150～200 m范圍內(nèi)，所有噴播材料根據(jù)用途、功能和作業(yè)流程分類、分區(qū)放置。

（2）坡面清理平整。坡面平整有利于噴播層與坡面的自然結(jié)合，因而需將坡面浮石、碎石及各種雜物進(jìn)行清除，對(duì)于凸出或凹進(jìn)坡面大于10 cm的部位應(yīng)予以削平，或回填客土或采用漿砌片石予以嵌補(bǔ)，盡可能使坡面平整。對(duì)過(guò)于光滑、平順的坡面，要采用開(kāi)挖橫溝、表面加糙等措施予以處理，以增強(qiáng)噴播層的附著性，避免基質(zhì)下滑。在坡頂、坡側(cè)、平臺(tái)等處設(shè)置排水設(shè)施，對(duì)坡面徑流涌水設(shè)置排水溝進(jìn)行導(dǎo)排。

（3）錨桿定位施工。與客土噴播工藝類似，可參考本章第二節(jié)。

（4）鋪掛網(wǎng)材。與客土噴播工藝類似，可參考本章第二節(jié)。

（5）上料拌制。上料前需首先檢查各種物料是否齊全，質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。厚層基質(zhì)噴播材料由有機(jī)質(zhì)、肥料、添加材料等按照一定比例混合而成。應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)各種物料進(jìn)行配置，根據(jù)進(jìn)場(chǎng)批次材料的包裝換算出每罐噴播材料的用量。為了保證配料準(zhǔn)確，不同材料的用量應(yīng)事先稱重定容，使用經(jīng)過(guò)標(biāo)定的容器進(jìn)行投放。大面積施工前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察及試驗(yàn)，核定每一種材料的合適配比量。有機(jī)質(zhì)具有疏松土壤、保持水肥的作用，同時(shí)可增加噴播層氧氣的含量，使用時(shí)，需將其與其他噴播材料按照設(shè)計(jì)配比投放到攪拌機(jī)內(nèi)混合攪拌，攪拌時(shí)間不少于5 min?；旌狭系暮恳m中，拌和后以“手握成團(tuán)、落地松散”為宜。

（6）物料噴播。厚層基質(zhì)噴播施工要點(diǎn)與客土噴播基本相同，也需要二次、分層噴射：第一次為基層噴敷，即將稻草纖維、有機(jī)肥等混合物料噴敷到坡面上，形成植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)基，噴敷厚度為設(shè)計(jì)總厚度減2 cm；第二次為面層噴播，即將植物種子、有機(jī)質(zhì)、添加劑等混合物料噴播到基層表面上，噴播厚度為2 cm。噴射時(shí)應(yīng)注意及時(shí)調(diào)整噴射壓力，保持合適的噴敷、噴播壓力。否則，壓力過(guò)大會(huì)造成基質(zhì)質(zhì)地堅(jiān)硬，影響出苗；壓力過(guò)小會(huì)造成基質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，自然沉降后達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度要求，且易產(chǎn)生滑動(dòng)、流失現(xiàn)象。

（7）覆蓋保墑。與液壓噴播工藝類似，可參考本章第二節(jié)。

（8）養(yǎng)護(hù)管理。與液壓噴播工藝類似，可參考本章第二節(jié)。

（六）施工質(zhì)量驗(yàn)收

1. 期間驗(yàn)收

坡面處理情況：坡面是否平整，有無(wú)碎石或塌陷，有無(wú)明顯的坡面裂隙。

施工現(xiàn)場(chǎng)管理情況：施工現(xiàn)場(chǎng)安全措施是否合規(guī)、到位，設(shè)備安置及運(yùn)行是否合理、規(guī)范，有無(wú)妨礙道路通行或物料搬運(yùn)的情形。

錨桿及掛網(wǎng)施工情況：錨桿鉆孔分布及深度、錨桿規(guī)格及用量、錨桿固定是否符合設(shè)計(jì)要求，掛網(wǎng)的搭接寬度、覆蓋面積是否符合設(shè)計(jì)要求，網(wǎng)材與錨桿的連接是否牢固，網(wǎng)材固定后的松緊程度是否合適。

噴播物料準(zhǔn)備：各種物料的質(zhì)量、組合配比、用量是否符合設(shè)計(jì)要求，每罐噴播物料的投放順序、混合時(shí)間和攪拌質(zhì)量是否符合作業(yè)要求。

噴播作業(yè)狀況：噴播壓力是否合適；霧化水的用量是否合適；基層、面層的覆蓋度、厚度、均勻度、緊實(shí)度是否符合設(shè)計(jì)要求，有無(wú)板結(jié)、疏松、龜裂、剝落、網(wǎng)材露出等現(xiàn)象。厚層基質(zhì)噴播工程施工期驗(yàn)收參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4-17。

表4-17　厚層基質(zhì)噴播工程施工期驗(yàn)收參考標(biāo)準(zhǔn)

注：基材覆蓋率達(dá)到100%（倒角面及垂直面除外）時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)

2. 竣工驗(yàn)收

坡面噴播總體質(zhì)量：是否有局部遺漏的部位、縫隙；噴播面積、厚度、緊實(shí)度、邊緣處理是否符合設(shè)計(jì)要求，有無(wú)板結(jié)、疏松、分層或剝落現(xiàn)象等。

覆蓋養(yǎng)護(hù)情況：覆蓋物是否完全覆蓋坡面，有無(wú)遺漏處；澆水水量是否合適；坡面有無(wú)沖刷現(xiàn)象。

植物生長(zhǎng)情況：發(fā)芽狀況是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；出苗、長(zhǎng)勢(shì)是否均勻、良好，有無(wú)缺水、缺肥、枯死和病蟲(chóng)害現(xiàn)象。

現(xiàn)場(chǎng)整理情況：現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)施工材料遺留；臨時(shí)施工設(shè)施是否全部清理。

厚層基質(zhì)噴播工程竣工后驗(yàn)收參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4-18。

表4-18　厚層基質(zhì)噴播工程竣工后驗(yàn)收參考標(biāo)準(zhǔn)