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,終限制邊坡淺表層滑動和隆起的發(fā)生。
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(dá)到30%以上時,能承受小雨的沖刷,覆蓋率達(dá)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(dá)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。
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覆蓋的防沖刷植被?!凹咏畈萜ぁ辈捎萌S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。
三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)的原理
土工材料結(jié)合植草護坡在國外始于80年代初期,開始系由二維結(jié)構(gòu)的土工格網(wǎng)結(jié)合植草或由“雙拉網(wǎng)+稻草秸桿+雙拉網(wǎng)”的復(fù)合材料結(jié)合植草進行,由于二維結(jié)構(gòu)在水土流失控制方面效果不明顯,后來開發(fā)出具有良好的水土流失控制能力的三維立體網(wǎng)狀材料即三維植被網(wǎng)。
三維植被網(wǎng)亦稱土工網(wǎng)墊,是以熱塑性樹脂為原料制成的三維結(jié)構(gòu)網(wǎng),其底層為具有高模量的基礎(chǔ)層,一般由3~4層平面網(wǎng)組成,上覆起泡膨松網(wǎng)包,包內(nèi)填種植土和草籽,具有防沖刷和有利于植物生長的兩大功能。
三維植被網(wǎng)噴播植草技術(shù)的原理主要為兩方面:一是草皮未形成之前,三維網(wǎng)的加筋錨固作用可保護坡面免受風(fēng)雨侵蝕;二是草皮長成后,植物根系與三維的網(wǎng)筋糾結(jié),形成一個具有高抗拉強度的整體模塊結(jié)構(gòu),可以提高草的覆蓋面積,增加植物根部系統(tǒng)的纖維密度,三維網(wǎng)自身的高抗拉強度能使植物根部強度顯著增加。
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