CN107382608A - 一种植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料、喷播材料及植被复绿施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于边坡生态复绿技术领域，具体公开了一种用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料，同时还公开了一种喷播材料，以及一种植被复绿施工方法。该植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，包括以下重量份数的组分：木纤维300～500份、机械纤维10～20份、有机增粘剂5～10份、有机肥料150～500份、泥炭150～300份、椰丝纤维150～300份、缓控释肥0～10份、复合肥15～30份、保水剂8～15份、粘合剂3～10份、微生物发酵剂5～10份。

Description

一种植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料、喷播材料及植被 复绿施工方法

技术领域

本发明涉及边坡生态复绿技术领域，特别是涉及一种用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料，同时还涉及一种喷播材料，以及一种植被复绿施工方法。

背景技术

随着我国的经济发展，中国已进入基础设施建设的高峰期，在公路、铁路、矿山、水利、房建等工程建设中，经常伴有大量的土石方开挖、弃置，而这些土石方开挖、弃置使得大面积地面裸露，植被破坏，不仅破坏了地表原有植被，还导致了严重的水土流失和生态环境失衡。为保证这类边坡的防护与稳定，边坡防护常采用浆砌石挡土墙、灰浆抹面、素混凝土喷锚支护等传统工程措施，虽然解决了边坡防护问题，但不能恢复边坡植被，这就带来了诸如热岛效应、食物链破坏、视觉污染等问题，不能满足生态护坡的要求。随着国家财力的增长和全社会环保意识的增强，以及环境友好、循环经济等理念的提出和推广，国家对于环境保护及治理、生态恢复等方面都加大了力度。

国内外对各种边坡防护、复绿技术和复绿材料进行了大量的研究和尝试，在传统防护技术的基础上，结合生物学、土壤学、材料学等学科知识，开发出了一系列坡面防护新材料和新技术，如植生袋柔性护坡、植生铺卷、厚层基材喷射法、客土喷播、无土混合纤维植被复绿、植被生态恢复喷播、生态袋、植被纤维毯等不同技术。其中无土混合纤维植被复绿技术，是各种生态恢复工程中颇具成效的裸露坡面植被恢复方法，在公路、铁路、水利护坡以及矿场、煤矸石山及山体滑坡裸岩坡面等植物生态恢复工程中得到了大量的应用。

无土混合纤维材料是近年来从国外引进的优质喷播纤维，在我国南方地区的植被恢复应用中得到了大量的应用，表现良好。但目前对于高海拔、高寒、干旱地区，其土壤基质缺少、易流失，生态环境脆弱，生态恢复难度极大，目前尚未有可用的生态修复的有效方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料，其与喷播基面的黏附性好，且具有优良的耐冲刷性能和保水效果。

同时，本发明主要解决的技术问题还在于提供一种植被复绿喷播材料。

同时，本发明主要解决的技术问题还在于提供一种植被复绿施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，包括以下重量份数的组分：

木纤维 300～500份

机械纤维 10～20份

有机增粘剂 5～10份

有机肥料 150～500份

泥炭 150～300份

椰丝纤维 150～300份

缓控释肥 0～10份

复合肥 15～30份

保水剂 8～15份

粘合剂 3～10份

微生物发酵剂 5～10份。

优选地，植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，其包括以下重量份数的组分：

木纤维 500份

机械纤维 10～20份

有机增粘剂 5～10份

有机肥料 150～500份

泥炭 150～300份

椰丝纤维 150～300份

缓控释肥 0～10份

复合肥 15～30份

保水剂 15份

粘合剂 5份

微生物发酵剂 5～10份。

本发明采用的另一个技术方案是：一种植被复绿喷播材料，包括以下重量份数的组分：

木纤维 300～500份

机械纤维 10～20份

有机增粘剂 5～10份

有机肥料 150～500份

泥炭 150～300份

椰丝纤维 150～300份

缓控释肥 0～10份

复合肥 15～30份

保水剂 8～15份

粘合剂 3～10份

微生物发酵剂 5～10份

混合植物种子 45～50份。

优选地，植被复绿喷播材料，包括以下重量份数的组分：

木纤维 500份

机械纤维 10～20份

有机增粘剂 5～10份

有机肥料 150～500份

泥炭 150～300份

椰丝纤维 150～300份

缓控释肥 0～10份

复合肥 15～30份

保水剂 15份

粘合剂 5份

微生物发酵剂 5～10份

混合植物种子 46份。

进一步优选地，所述混合植物种子的重量份数组成为：

乔木植物种子 14份

灌木植物种子 20份

草本植物种子 11份

野花组合植物种子 1份。

再进一步优选地，所述乔木植物种子由8重量份数的刺槐种子、6重量份数的榆树种子组成；所述灌木植物种子由4重量份数的紫穗槐种子、5重量份数的沙棘种子、6重量份数的柠条种子和5重量份数的脱壳胡枝子种子组成；所述草本植物种子由2重量份数的紫羊茅种子、2.5重量份数的高羊茅种子、3重量份数的披碱草种子、1重量份数的草地早熟禾种子、2.5重量份数的紫花苜蓿种子组成。

本发明采用的另一个技术方案是：一种植被复绿喷播材料施工的方法，包括以下步骤：

S1：坡面修整

对坡面进行平整，清除坡面上的杂物，然后用耙子对坡面进行粗糙度处理；

S2：配料、制浆

将木纤维、机械纤维、有机增粘剂、有机肥料、泥炭、椰丝纤维、缓控释肥、复合肥、保水剂、粘合剂、微生物发酵剂、混合植物种子与水混合，搅拌均匀，制得喷浆；其中，水的用量为木纤维重量的30倍；

S3：喷播

向修整后的坡面上喷播步骤S2制得的喷浆，在坡面上制得植被复绿喷播层，所述植被复绿喷播层的厚度为2～3.5cm；

S4：苫盖

喷播施工结束后，在所述植被复绿喷播层上再采用覆盖层进行覆盖，所述覆盖层为无纺布层或遮阴网层，并对所述覆盖层进行固定；

S5：养护管理

对所述植被复绿喷播层进行浇水养护，待植被复绿喷播层中的植株长到5～7cm或具有2～3个叶片后，去除覆盖层；检查植被复绿喷播层中的草种发芽、出苗及幼苗生长情况，对缺苗、生长明显不均匀的位置予以补播。

优选地，在S3步骤中，向修整后的坡面上喷播步骤S2制得的喷浆前，对修整后的坡面进行洒水润湿处理。

无土混合纤维植被复绿技术是采用以天然纤维、木材加工剩余物为原料制成的纸纤维和/或木纤维作为混合植物种子、有机肥料(长效缓释肥料)、喷播辅助材料(如保水剂、粘合剂、泥炭、土壤改良剂等)及水分的载体，搅拌混合制成浆体状混合物，利用离心泵将其通过管道均匀喷播到待复绿的目标区域表面，在土壤表面形成交织连接的“植生毯”覆盖层，快速实现坡面防护和植物建植的坡面复绿技术。喷播作业完成后，浆体混合物将在作业面表层形成一层厚约3cm左右的半渗透的保湿表层，这种保湿表层上面又形成胶体薄膜，避免太阳直射，大大减少水分蒸发，给种子发芽提供水份、养份和遮荫条件；同时，纤维相互交织连接，形成一层“植生绿化被”，通过纤维、胶体和作业面的紧密粘合，使其中的种子、有机肥料等材料紧紧附着于作业面上，使种子在大风、降雨、浇水等情况下不流失，具有良好的保水保温、固种保苗作用；又可以避免大雨冲刷，冰冻伤害，小动物啄食等不利环境因素的影响，得以健康地发芽生长。另外，覆盖物为绿色，喷播后立即显示草坪绿色，很容易检查作业面喷播情况。喷播初期，覆盖层既可防止风、雨对坡面的侵蚀，又具有优良的保水、保温性能，可大大提高种子发芽率和植被覆盖率。该技术工艺简单、节水环保，可快速实现目标区域的生态恢复与绿化。

无土混合纤维植被复绿技术与传统的种草、铺草皮、基材喷播工法相比有以下优点：

(1)无需挂网，对地形要求较少，适用范围广；无土混合纤维采用喷播方式均匀喷洒在作业面表层，初期形态为具有强黏附性的饱水纤维浆，可适应作业面的凹凸起伏，并与作业面紧密粘连，只需对坡面进行简单整理，不需要搭设架子、打锚杆、在坡面挂网，省时省工，节约成本；

(2)工艺简单，易操作，效率高；

(3)可对作业面进行良好的防护；无土混合纤维植被复绿技术形成的无土混合纤维层包裹植物种子，防止作业面直接受到风和雨的冲击，不怕干旱天气，不怕鸟类啄食；混合纤维产品能持续1年多的时间，使植物种可以安全渡过不宜的天气；

(4)保水保肥，种子成活率高，养护工作量小；高性能木纤维具有优良的吸水性、保水性和持久性，能吸收自身重量15倍的水量，还能降低下部土层水分蒸发，再加上喷播时混合的缓释肥和有机肥料，能提供优越的植被生长成活环境，能给植物种子提供足料的水份和营养，配合使用耐寒、耐旱、抗风、耐贫瘠的灌草植物，能克服贫瘠和坚硬多石的土壤条件，使坡体植被的维护工作大大减少；不仅如此，通过混合纤维物本身的生物降解，可以变成土壤的肥料，这些肥料在雨水和微生物的活动过程中，被带入土壤层中，从而改变原有贫瘠土壤的性质；

(5)安全可靠，可持续环保；无土混合纤维产品可以完全地生物降解，100％的对环境友好。

喷播辅助材料就是除了水和植物种子之外，针对气候、地貌、土质状况，根据植物生长的需要，在混合浆液中加入的材料。本发明提供的用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料中，原料木纤维，优选进口木纤维。木纤维是利用天然木材和木材加工剩余物，经清洗、粉碎、高温、蒸汽、干化等流程，制成标准的尺寸和质地，得到一种形态均匀的纤维，再加入染料和纤维活性剂等添加剂，干燥后经压缩打包而成。木纤维可覆盖表土，形成植物种子生长的培养基质和保护毯，降解后有利于改变表层土壤结构，增加有机质含量；采用木纤维经水混合后为松散状，不结块，给种子发芽提供苗床的作用；木纤维的使用量平均约在300～500g/m²，根据地形情况适当调整使用量，坡度大时可适当加大用量。机械纤维，成分主要为聚丙烯腈纤维，为市售产品，购自常州天怡公司；有机增粘剂优选胶水增粘粉；有机肥料，是指以畜禽粪便、动植物残体和以动植物产品为原料加工的下脚料为原料，并经发酵腐熟后制成的有机肥料；泥炭，是一种经过几千年所形成的天然沼泽地产物，又称为草炭或是泥煤，是煤化程度最低的煤，同时也是煤最原始的状态，无菌、无毒、无污染，通气性能好，质轻、持水、保肥、有利于微生物活动，增强生物性能，营养丰富，既是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份；椰丝纤维，市售产品；缓控释肥，又称缓效肥料，其中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用，使用缓控释肥的目的可以减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失，减少施肥作业次数，节省劳力和费用，避免发生由于过量施肥而引起的对种子或幼苗的伤害，缓控释肥可以使用包硫尿素，也即硫包衣尿素，使用硫磺为主要包裹材料对颗粒尿素进行包裹，实现对氮的缓慢释放的缓控释肥料；复合肥，增加土壤中的矿物质元素，提高地力，只需施入早期幼苗所需的肥料即可(N、P、K的复合肥)，以硫酸铵为氮肥的复合肥为宜，不宜使用尿素，例如可以使用氮磷钾复合肥，用量为15g/m²；保水剂，具有极强的吸水能力，且对水具有快吸缓释功能，能发挥“小水库”的作用，可采用合成聚合物(如丙烯酸/丙烯酰胺聚合物)；粘合剂，促进毯状物的形成，增加毯状物与地表的附着力，避免纤维结团，润滑喷管内壁，粘合剂可采用纤维素或胶液，其用量根据坡度的大小而定，坡度较大时可适当加大；微生物发酵剂，为市售产品，可预防和抑制病原菌，形成适于动植物生长的良好环境，同时，它还产生大量易为动植物吸收的有益物质，如氨基酸、有机酸、多醣类、各种维生素、各种生化酶、促生长因子、抗氧化物质、抗生素和抗病毒物质等，提高动植物的免疫功能，促进健康生长。

本发明提供的用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料，通过各组分的合理配比，尤其是通过添加适量的机械纤维、有机增粘剂，提高了喷播材料的抗拉强度，形成的喷播层结实牢固，且与喷播基面的黏附性好，具有优良的耐冲刷性能及保水效果。本发明提供的用于植被复绿的无土混合纤维喷播辅助材料不需要添加种植土，其可以与喷播基面良好结合，并为植物种子提供适宜的生长环境，保证了复绿施工效果。

目前，国内的工程建设过程中产生了大量的开挖、回填边坡，坡度从15°-75°不等，甚至接近90°。一般情况下，这些边坡原有的植被和土壤结构被破坏，土壤贫瘠或缺少土壤，植物生长条件差，覆盖率低，甚至无植物生长，不仅带来了大量的水土流失，景观效果差，还带来安全隐患，给人民群众的身体健康、人身和财产安全带来损害。传统的边坡生态修复方法，如厚层基材客土喷播、高次团粒客土喷播、植被混凝土护坡技术、生态袋护坡技术等，都需要用到大量的符合要求的种植土或表土、壤土，而很多工程建设中未对表土进行收集、堆存，导致生态修复需要的种植土或表土、壤土大都需要从耕地、林地中获得，还需要挖掘机、运输车等机械配合，运距远、费用高，费时费力，还毁坏农田、林地，带来新的裸露坡面和水土流失，拆东墙补西墙，实不足取。同时，施工过程中，种植土的堆存、筛分也需要较大场地和空间，如覆盖不到位，遇风产生扬尘，污染大气，遇雨产生水土流失，堵塞排水管道、沟渠或者在河道中淤积，影响过水能力和防洪效果。许多项目周边并无合适的堆土场地，如城市河道紧邻道路、民居、商铺等；高速公路、铁路沿线狭长，且有绿化防护林，无堆土空间；山区道路，崎岖难行，一侧峭壁、一侧深渊等等情况，传统的边坡生态修复技术受到了相当多的限制，即使可以克服，所需费用也大大提高，超出项目预算，这也是许多项目的边坡复绿工作难以跟上的原因所在。另外，传统的边坡生态恢复技术所用的种植土中往往含有大量的杂草、野草种子，为了获得理想的前期效果，须采用“超量播种”法，浪费种子；即使如此，坡面往往一两年后就野草丛生，景观效果差，难以形成目标群落。并且传统的边坡生态恢复技术，前期需要加入大量的肥料，来改善土壤，促进植物生长；养护阶段还需要经常使用复合肥、尿素、碳酸氢铵等化学肥料，养护工作量大、费用高。

采用无土混合纤维植被复绿技术，所需的材料如木纤维、有机肥料、保水剂、粘合剂等都可以订制、打包、采购，可与喷播设备一起装在运输车上，施工时随用随加，方便快捷。而且所需人工少，每台喷播设备只需配备4-5个人工，且施工工艺简单、效率高。采用无土混合纤维植被复绿技术，有多种不同型号、规格的设备可用，遇到施工区域狭窄的情况，可用牵引设备牵引小型专用喷播设备，机动灵活，必要时甚至可以人工合力推动小型专用喷播设备前进，还可以接喷射管，大大延展了小型专用喷播设备的工作半径，可适应许多复杂的工况和环境。无土混合纤维具有超强的黏附性，可紧紧附着在坡面上，还通过木纤维、机械纤维等的铰接、联结，形成“植生绿化被”，附着力强，长期稳定。无土混合纤维植被复绿技术所用的材料中不含杂草、野草种子，节约种子，杂草侵蚀速度慢，较易形成目标群落。通过在无土混合纤维植被复绿技术所用的材料中加入营养基质，如有机肥料、复合肥等，保水、保肥性强，可给植物提供优良的生长环境。木纤维还可缓慢自然降解，不仅增加了土壤肥力，还可改善土壤结构，有助于坡面植物形成良好的养分循环，自给自足，真正的“从自然中来，到自然中去”。经实地施工实践证明，采用本发明提供的植被复绿无土混合纤维喷播材料，在土质边坡、土石混合边坡的生态修复中，表现优异。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本实施例提供的植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 500份

机械纤维 10份

有机增粘剂 10份

有机肥料 500份

泥炭 300份

椰丝纤维 150份

缓控释肥 10份

复合肥 15份

保水剂 15份

粘合剂 3份

微生物发酵剂 10份。

实施例2

本实施例提供的植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 300份

机械纤维 20份

有机增粘剂 5份

有机肥料 150份

泥炭 150份

椰丝纤维 300份

复合肥 30份

保水剂 8份

粘合剂 10份

微生物发酵剂 5份。

实施例3

本实施例提供的植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 500份

机械纤维 15份

有机增粘剂 8份

有机肥料 300份

泥炭 200份

椰丝纤维 200份

缓控释肥 3份

复合肥 20份

保水剂 15份

粘合剂 5份

微生物发酵剂 8份。

实施例4

本实施例提供的为植被复绿无土混合纤维喷播材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 500份

机械纤维 10份

有机增粘剂 10份

有机肥料 500份

泥炭 300份

椰丝纤维 150份

缓控释肥 10份

复合肥 15份

保水剂 15份

粘合剂 3份

微生物发酵剂 10份

混合植物种子 46份。

实施例5

本实施例提供的为植被复绿无土混合纤维喷播材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 300份

机械纤维 20份

有机增粘剂 5份

有机肥料 150份

泥炭 150份

椰丝纤维 300份

复合肥 30份

保水剂 8份

粘合剂 10份

微生物发酵剂 5份

混合植物种子 46份。

实施例6

本实施例提供的为植被复绿无土混合纤维喷播材料，由以下重量份数的组分组成：

木纤维 500份

机械纤维 15份

有机增粘剂 8份

有机肥料 300份

泥炭 200份

椰丝纤维 200份

缓控释肥 3份

复合肥 20份

保水剂 15份

粘合剂 5份

微生物发酵剂 8份

混合植物种子 46份。

实施例1-6提供的植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料及植被复绿无土混合纤维喷播材料中，使用的原料可以为：原料木纤维为进口木纤维。机械纤维，购自常州天怡公司，成分主要为聚丙烯腈纤维。有机增粘剂为市售商品胶水增粘粉。有机肥料，是以畜禽粪便、动植物残体和以动植物产品为原料加工的下脚料为原料，并经发酵腐熟后制成的有机肥料，市售产品。泥炭、椰丝纤维，均为市售产品。缓控释肥为硫包衣尿素。复合肥为氮磷钾复合肥。保水剂，为丙烯酸/丙烯酰胺聚合物。粘合剂采用纤维素。微生物发酵剂，为市售产品。

实施例4-6提供的植被复绿无土混合纤维喷播材料，其中混合植物种子的重量份数组成为：乔木植物种子14份、灌木植物种子20份、草本植物种子11份、野花组合植物种子1份。

其中，乔木植物种子由8重量份数的刺槐种子、6重量份数的榆树种子组成；灌木植物种子由4重量份数的紫穗槐种子、5重量份数的沙棘种子、6重量份数的柠条种子和5重量份数的脱壳胡枝子种子组成；草本植物种子由2重量份数的紫羊茅种子、2.5重量份数的高羊茅种子、3重量份数的披碱草种子、1重量份数的草地早熟禾种子、2.5重量份数的紫花苜蓿种子组成。

植物的配置需要结合项目区的特殊情况来定，结合当地气候特征做全面的配置。依据边坡植被生态恢复治理指导原则,应尽量筛选适合项目区域的乡土植物。

物种选择与种群配置：在植物的搭配设置上，主要从生态性、经济性、美观性等方面考虑。恢复目标植物群落类型的确定，在恢复治理中，治理时要具体考虑坡度、高度、岩性、风力风向、周边环境等因素。首先构建先锋植物群落，改善土壤、小气候条件，为最终植被恢复目标的实现创造有利条件。

植物选择标准：(1)选择抗旱、抗风、耐寒、耐瘠薄的植物种类；(2)选择多种生活型的植物种类(草本、灌木和乔木等)，适当引入外来物种，有利于加速植物的演替，建立稳定的植物群落；(3)选择繁殖能力强的植物种类，它们能通过风力传播种子或通过根茎蔓延，迁入、定居到待修复坡面上；(4)引入豆科植物，利于改良土壤和促进其他植物的生长；(5)植物种类的选择要结合景观效果和经济效益，注意选择观赏树种和经济林木，达到综合的生态效益。

实施例7

本实施例提供了一种植被复绿喷播施工方法，包括以下步骤：

S1：坡面修整

对坡面进行平整，清除坡面上的杂物，然后用耙子对坡面进行粗糙度处理；

S2：配料、制浆

将木纤维、机械纤维、有机增粘剂、有机肥料、泥炭、椰丝纤维、缓控释肥、复合肥、保水剂、粘合剂、微生物发酵剂、混合植物种子与水混合，搅拌均匀，制得喷浆；其中，水的用量为木纤维重量的30倍；水和木纤维的用量是影响喷播覆盖面积的主要因素，在用水量一定的条件下，木纤维过多，稠度加大，不仅浪费材料，还会给喷播带来不利影响；木纤维过少，达不到相应的覆盖面积和效果，满足不了喷播的要求；研究表明，水和木纤维重量比为30:1时，喷播效果最好；

S3：喷播

对修整后的坡面进行洒水润湿处理，然后向修整后的坡面上喷播步骤S2制得的喷浆，在坡面上制得植被复绿喷播层，植被复绿喷播层的厚度为3cm；

S4：苫盖

喷播施工结束后，在植被复绿喷播层上再采用覆盖层进行覆盖，覆盖层可以为无纺布层或遮阴网层，并对覆盖层进行固定；

S5：养护管理

对植被复绿喷播层进行浇水养护，待植被复绿喷播层中的植株长到5～7cm或具有2～3个叶片后，去除覆盖层；检查植被复绿喷播层中的草种发芽、出苗及幼苗生长情况，对缺苗、生长明显不均匀的位置予以补播。

效果试验例

分别采用实施例4-6提供的植被复绿无土混合纤维喷播材料，采用实施例7的施工方法，进行了喷播实验。

实施例4-6提供的植被复绿无土混合纤维喷播材料与水混合后制成的喷浆，黏附性好，放置部分喷浆在手心，180°翻转、手心向下后，可维持10s以上不掉落，最长可达20s不掉落。

喷播厚度均为2cm。喷播后的喷播层，抗冲刷性能好，可抵抗120mm/d以上的降雨冲刷；保水性良好，较同地区客土喷播可节约50％以上的养护用水。

具体试验例

采用实施例6提供的植被复绿喷播材料，于2016年6月在甘肃兰州进行了无土混合纤维植被复绿试验。

兰州深居内陆，属中温带大陆性气候，温差大，降水少，冬无严寒、夏无酷暑，气候温和，年均降水量327mm，年均气温10.3℃，全年日照时数平均2446小时，无霜期180天以上。试验项目区位于兰州市西北师范大学知行学院北侧，地处黄土高原，海拔1900m。土质为湿陷性黄土，含沙量较高，有一定的盐碱，试验段面积500m²。现状边坡为公路边坡，开挖后未做防护，也未进行植被恢复。土壤贫瘠，地表无植被覆盖，风蚀、水蚀严重，存在大量节理、裂隙。坡面有多条冲沟。若不尽早恢复植被，稳固边坡，冲沟发展下去，可能会导致边坡内部被水冲成空洞、冲沟加宽加深，影响边坡稳定性，发生崩塌、剥落，给过往行人、车辆的安全带来隐患，还会影响公路路基，引发路基路面变形、凹陷、开裂等。风蚀引起的沙尘也会造成空气污染，损害人民群众的健康。

坡面状况：原状坡面为湿陷性黄土边坡，含沙量较高，由于前期降雨量小、蒸发量大，土层含水量较小，土壤松散、粘结力差，土壤贫瘠、有机质含量低。试验段面积500m²，坡面长度80m，高度从6.5m～12.0m不等，上部稍缓，坡度为1:1.5，坡脚以上3m较陡，坡度为1:0.5～1:1。

试验项目区土质为湿陷性黄土。湿陷性是黄土在遇水作用时土体收缩、结构变形的特性,会引发暗穴、落水洞、冲沟等灾害,积累到一定程度会直接导致边坡的破坏。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存在，黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。

湿陷性黄土边坡破坏是外界环境条件、不良地质现象和土的物理力学指标综合作用的结果。湿陷性黄土含水率低、土质较均匀、结构疏松、孔隙发育、结构稳定性差、其自身渗透性、湿陷性为边坡的破坏提供了前提条件,而广泛发育的落水洞、节理、裂隙等不良地质现象破坏了边坡的完整性,成为水流冲蚀的优势通道,影响了边坡的稳定性,降雨、冻融等环境条件的变化加速了边坡的破坏速度。研究表明，湿陷性黄土边坡的变形和破坏随着边坡特征的不同主要有坡面冲刷、边坡上部塌滑和坡脚冻融破坏等，对工程建筑极具破坏性。因此，在地处黄土高原的兰州削山造地、工程建设，一定要解决和规避因强湿陷性黄土造成的安全隐患。

在自然力或非自然力破坏的地带，表层土往往是母质层生土或粉状土，保水、保肥能力较差，因此在湿陷性黄土边坡植被复绿时，需要借助于纤维覆盖物和添加剂增加利于植物生长的物质，提高涵养水、肥的能力。

采用实施例6提供的植被复绿喷播材料，可以有效覆盖地表浮土，在表层土表面形成具有一定厚度、均匀质密的纤维毯，防止风、雨对表层土壤的侵蚀，通过采用木纤维，并加入适量的粘合剂，形成的纤维毯覆盖层的强度高；增加了土壤的肥力，木纤维有机物含量达到95～99％，还含有氮、磷、钾等植物所需的营养素，是新植物的优良培养基；改良了土壤结构，喷播纤维表面可以吸附大量的微尘粒，使粉状土的颗粒增大，纤维交织形成雀巢结构骨架有益于团粒聚集体的稳定，且木纤维的有机质含量相对较高，有利于微生物的生长，能够促进土壤熟化；涵养水分，高倍持水能力可延长土壤湿润期，为植物生长提供充足的水分；木纤维特有的木质结构使它具有比其他纤维更好的保水性能，吸水、持水量大，释水缓慢均匀。同等降雨条件下，木纤维覆盖层湿润期比同等质量的草纤维约高出25％。

2016年6月4日，在试验边坡开始了喷播施工，喷射厚度3cm。采用的植被复绿喷播施工方法，具体步骤如下：

S1：坡面修整

对坡面进行简单的平整，清除坡面上的杂物如块石、塑料、纸屑等，然后用耙子对坡面进行粗糙度处理，这样可以使喷播材料与边坡土体更好地接合；

S2：配料、制浆

采用实施例6提供的植被复绿喷播材料，在慢速转动搅拌杆的情况下，应先加水到搅拌轴的位置，然后依次加入木纤维、机械纤维、有机增粘剂、有机肥料、泥炭、椰丝纤维、缓控释肥、复合肥、保水剂、粘合剂、微生物发酵剂、混合植物种子，再把水加到满箱的位置，启动搅拌杆到正常速度，运行10～15分钟，形成均匀的喷浆；

S3：喷播

对修整后的坡面进行洒水润湿处理，有利于混合纤维浆液的附着，保证后期植物的生长；

喷洒方法：按照作业施工分区顺序喷播，喷洒需从上下两个方向喷播，上方喷播时，喷播方向至少垂直或小于90度；

混合纤维浆液在1个小时内会固化，所以，每次喷完后须在空罐中加入1/4的清水洗罐、泵和管子，对机械进行保养；

喷播后，在坡面上制得植被复绿喷播层，植被复绿喷播层的厚度为3cm；

S4：苫盖

喷播施工结束后，需要在施工坡面上立即覆盖一层无纺布(15g/m²),并用U形钉等材料固定；

为保证出苗期，种子免受雨水冲刷，以及幼苗期保温保湿，提高种子发芽率及幼苗成活率，喷播施工结束后，应使用无纺布(或遮阴网)覆盖坡面，为了防止无纺布(或遮阴网)被风吹开，应用竹签、U形钉或木楔将其固定；

覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况，待植株长到5-7cm或2-3个叶片后，揭掉无纺布(或遮阴网)，并将无纺布(或遮阴网)收集起来，不允许随处丢弃，以免造成污染；

S5：养护管理

植物种子从出芽到幼苗期间、幼苗生根期，必须浇水养护，保持土壤湿润；开始每2天浇一次水(炎热夏季每天浇水一次)，以润湿坡面为宜，随植物的生长逐渐减少浇水次数，并根据降水情况调整；

当幼苗植株高度达5～7cm或出2—3片叶时揭掉无纺布；检查草种发芽、出苗及幼苗生长情况，对缺苗、生长明显不均匀的位置予以补播；

在植物逐渐生长过程中，加强病虫防治工作，发现病虫害时及灭杀；及时清除坡面的杂草；

成坪后一般不需要人工养护管理，若天气长期持续干旱则应适当予以浇水管理。

复绿效果

6月10日左右，部分草种幼苗开始露头，至6月20日幼苗比较整齐，揭开无纺布，露苗锻炼。到7月初，植物高度达到20cm以上，覆盖率已达到40％以上，乔、灌幼苗50株/m²；至8月中旬，植物高度达到40cm以上，植被覆盖率达到100％，多种野花盛开、点缀坡面，已过渡到自然养护，达到预期目标。

采用本发明的技术方案，在边坡地段迅速实现了植物群落乡土化、演替自然化、植物景观与周边环境同一化的绿化效果，有效解决了土壤基质缺少地区、易流失边坡如湿陷性黄土边坡绿化的难题，提高了边坡的稳定性，并修复了生态环境；解决了西北地区生态复绿要求与水土流失严重、降雨量少之间的矛盾，应用前景广泛。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

木纤维300～500份

机械纤维10～20份

有机增粘剂5～10份

有机肥料150～500份

泥炭150～300份

椰丝纤维150～300份

缓控释肥0～10份

复合肥15～30份

保水剂8～15份

粘合剂3～10份

微生物发酵剂5～10份。

2.根据权利要求1所述的植被复绿无土混合纤维喷播辅助材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

木纤维500份

机械纤维10～20份

有机增粘剂5～10份

有机肥料150～500份

泥炭150～300份

椰丝纤维150～300份

缓控释肥0～10份

复合肥15～30份

保水剂15份

粘合剂5份

微生物发酵剂5～10份。

3.一种植被复绿喷播材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

木纤维300～500份

机械纤维10～20份

有机增粘剂5～10份

有机肥料150～500份

泥炭150～300份

椰丝纤维150～300份

缓控释肥0～10份

复合肥15～30份

保水剂8～15份

粘合剂3～10份

微生物发酵剂5～10份

混合植物种子45～50份。

4.根据权利要求3所述的植被复绿喷播材料，其特征在于，所述植被复绿喷播材料包括以下重量份数的组分：

木纤维500份

机械纤维10～20份

有机增粘剂5～10份

有机肥料150～500份

泥炭150～300份

椰丝纤维150～300份

缓控释肥0～10份

复合肥15～30份

保水剂15份

粘合剂5份

微生物发酵剂5～10份

混合植物种子46份。

5.根据权利要求4所述的植被复绿喷播材料，其特征在于，所述混合植物种子的重量份数组成为：

乔木植物种子14份

灌木植物种子20份

草本植物种子11份

野花组合植物种子1份。

6.根据权利要求5所述的植被复绿喷播材料，其特征在于，所述乔木植物种子由8重量份数的刺槐种子、6重量份数的榆树种子组成；所述灌木植物种子由4重量份数的紫穗槐种子、5重量份数的沙棘种子、6重量份数的柠条种子和5重量份数的脱壳胡枝子种子组成；所述草本植物种子由2重量份数的紫羊茅种子、2.5重量份数的高羊茅种子、3重量份数的披碱草种子、1重量份数的草地早熟禾种子、2.5重量份数的紫花苜蓿种子组成。

7.一种采用权利要求3-6任一所述的植被复绿喷播材料施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：坡面修整

对坡面进行平整，清除坡面上的杂物，然后用耙子对坡面进行粗糙度处理；

S2：配料、制浆

将木纤维、机械纤维、有机增粘剂、有机肥料、泥炭、椰丝纤维、缓控释肥、复合肥、保水剂、粘合剂、微生物发酵剂、混合植物种子与水混合，搅拌均匀，制得喷浆；其中，水的用量为木纤维重量的30倍；

S3：喷播

向修整后的坡面上喷播步骤S2制得的喷浆，在坡面上制得植被复绿喷播层，所述植被复绿喷播层的厚度为2～3.5cm；

S4：苫盖

喷播施工结束后，在所述植被复绿喷播层上再采用覆盖层进行覆盖，所述覆盖层为无纺布层或遮阴网层，并对所述覆盖层进行固定；

S5：养护管理

对所述植被复绿喷播层进行浇水养护，待植被复绿喷播层中的植株长到5～7cm或具有2～3个叶片后，去除覆盖层；检查植被复绿喷播层中的草种发芽、出苗及幼苗生长情况，对缺苗、生长明显不均匀的位置予以补播。

8.根据权利要求7所述的施工的方法，其特征在于，在S3步骤中，向修整后的坡面上喷播步骤S2制得的喷浆前，对修整后的坡面进行洒水润湿处理。