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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(hù)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(jìn)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(hù)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(gè)具有高抗拉強(qiáng)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(qiáng)度能使植物根部強(qiáng)度顯著增加。
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三維植被網(wǎng)的初始功能是有利于植被生長，隨著植被的形成，它的主要功能是幫助草根系統(tǒng)增強(qiáng)其抵抗自然水土流失能力。三維植被網(wǎng)邊坡防護(hù)具有以下主要特點(diǎn)：
1、由于網(wǎng)包的作用，能降低雨滴的沖擊能量，植被網(wǎng)表面凸凹不平，可使風(fēng)和水流在其表層產(chǎn)生小漩渦，起到緩沖消能作用，降低流速，從而有效地抵御雨水的沖刷;
2、網(wǎng)包中的充填物(土顆粒、營養(yǎng)土、草籽等)能很好地被固定，減少雨水沖刷下的流失;
3、在邊坡表層土中起著加筋加固的作用，從而有效地防止表層土層的滑移;
4、三維植被網(wǎng)有助于植被的均勻生長，植被的根系很容易在坡面土層中生長固定;
5、三維植被網(wǎng)能做成草毯進(jìn)行異地移植，能解決需快速防護(hù)工程的植被要求。
三維土工網(wǎng)墊是一種新型土木工程材料，屬于 高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中新型材料技術(shù)領(lǐng)域重復(fù)各材料中的增強(qiáng)體材料。是用于植草固土用的一種三維結(jié)構(gòu)的似絲瓜網(wǎng)絡(luò)樣的網(wǎng)墊，質(zhì)地疏松、柔韌，留有90%的空間可充填土壤、沙礫和細(xì)石，植物根系可以穿過其間，舒適、整齊、均衡的生長，長成后的草皮使網(wǎng)墊、草皮、泥土表面牢固地結(jié)合在一起，由于植物根系可深入地表以下30——40cm，形成了一層堅(jiān)固的綠色復(fù)合保護(hù)層。
三維植被網(wǎng)施工方便
1、固土作用十分明顯。試驗(yàn)證明：在草皮未形成前，當(dāng)坡面斜角為45度時(shí)，三維植被網(wǎng)墊的固土阻滯率高達(dá)97.5%,當(dāng)斜面為60度時(shí),其阻滯率也高達(dá)60%.也就是說,本不應(yīng)該或不可能存留土的鉛直坡面上,由于該網(wǎng)墊的存在,仍可保留阻滯住60%的土,因此,三維植被網(wǎng)墊具有極好的固土效果,遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于平面網(wǎng)；
2、在草皮沒長成之前，可以保護(hù)坡面免遭風(fēng)雨侵蝕；
3、草種撒上以后，可以牢固地保持草種均勻地分布在邊坡上，免受風(fēng)吹雨沖而散失；
4、草皮長成后，和網(wǎng)墊及泥土三者形成一種牢固的復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系，可防止暴雨及狂風(fēng)的沖襲，并可經(jīng)受高水位、大流量的沖擊，代替混凝土、漿砌片石等作為 性的護(hù)坡層；
5、采用黑色網(wǎng)墊，有利于吸收大量熱能，增加地溫，促進(jìn)種子發(fā)芽，延長植物生長期；
6、由于表面粗糙不平，使用、水流在網(wǎng)墊表面產(chǎn)生無數(shù)小渦流，能起到消能作用，促使其攜帶物沉積在網(wǎng)墊中；7、采用高分子材料PE及碳黑添加劑，其化學(xué)穩(wěn)定性可靠，在地下壽命可長達(dá)50-100年，能在整個(gè)交通及水利工程設(shè)計(jì)年限里發(fā)揮這種復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系作用（如有特殊需要，可采用降解型塑料，網(wǎng)墊在數(shù)年后便可在土壤中消失，不留痕跡）；
8、綠色植被能吸收機(jī)動(dòng)車尾氣，并可以美化景觀，保護(hù)環(huán)境、綠化公路、鐵路沿線。
植被的抗侵蝕作用是通過它的三個(gè)主要構(gòu)成部分來實(shí)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(gè)保護(hù)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(jī)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(hù)作用。而三維網(wǎng)的應(yīng)用正是從增強(qiáng)以上三方面的作用效果來實(shí)現(xiàn)更徹底的淺層保護(hù)。一是在一定的厚度范圍內(nèi)，增加其保護(hù)性能和機(jī)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(gè)板塊結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于邊坡表層土壤加筋），從而增加防護(hù)層的抗張強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)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(shí)間推移，受損面積加大）現(xiàn)象的擴(kuò)展，終限制邊坡淺表層滑動(dòng)和隆起的發(fā)生。
護(hù)坡的作用
三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，起到了復(fù)合護(hù)坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達(dá)到30%以上時(shí)，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達(dá)80%以上時(shí)能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時(shí)，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(shí)，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(jìn)種子發(fā)芽，有利于植物生長。
快速防護(hù)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(jìn)入暴雨季節(jié)時(shí)，需采取“加筋草皮”對工程進(jìn)行快速防護(hù)，以便竣工后即可得到覆蓋的防沖刷植被。“加筋草皮”采用三維植被網(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(hù)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(shí)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。
