叶建军1,姜泉泉1,李㊀虎2,王冠海2
(1.湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉430068;2.中铁十六局集团第一工程有限公司,北京100084)[关键词]生态护坡;湿喷;植被混凝土;验收标准;评价
[摘㊀要]植被混凝土生态护坡技术作为一种干喷技术,拥有喷层强度高和抗冲刷能力强的优点,但也存在空气污染程度高㊁回弹率大等缺点㊂为了克服这些缺点,提出了一种湿式喷播植被混凝土生态护坡技术,伴随着该技术的推广应用,亟待建立一套科学适用的施工质量验收标准体系,为边坡生态修复工程的验收提供参考㊂在遵循客观真实性㊁科学合理性㊁易操作性等原则下,借鉴已有的规范并总结现场施工经验,建立了一套分阶段的湿喷植被混凝土生态护坡技术施工质量验收标准,在工程中应用检验后发现具备较好的适用性和可操作性,有广泛的应用前景㊂
[中图分类号]S157;X144㊀㊀[文献标识码]A㊀㊀[文章编号]1000-0941(2021)06-0027-04
㊀㊀随着我国公路㊁铁路㊁机场㊁矿山及城镇基础设施的大规模建设,地区经济得到了极大的发展㊂但是,大量削坡带来的各种地表结构破坏㊁水土流失㊁生态景观破坏㊁生态系统的退化等环境问题也开始进入人们的视野中,追求恢复植被与自然景观相协调已成为必然的发展趋势[1]㊂目前,我国针对岩质边坡的护坡技术主要有客土喷播技术㊁植被混凝土生
态护坡技术㊁框格梁填土护坡技术㊁TBS植被护坡技术等,其中典型的是植被混凝土生态护坡技术[2]㊂该技术自问世以来,应用面积超过500万m2㊂植被混凝土生态护坡技术作为一种干喷技术,拥有喷层强度高和抗冲刷能力强的优点,但也存在空气污染程度高㊁回弹率大等缺点㊂为了克服植被混凝土生态护坡技术的缺点,叶建军等吸收了湿喷工艺的优点[3-4],通过改进原有施工工艺,优化基材配方,提出了一种湿式喷播植被混凝土生态护坡技术,并成功应用于花马湖连通渠边坡生态护坡工程中[5]㊂伴随着该技术的推广应用,亟待建立一套科学适用的施工质量验收标准体系㊂为此,我们开展了这项工作㊂
1㊀边坡验收原则及指标选取
1.1㊀边坡验收原则
边坡验收需要遵循以下四条基本原则:①客观真实性㊂所有报送实验室检测的样品,均需按要求从工地现场随机取样,并且有第三方见证取样的过程,及时填写现场记录表并签字,以保证取样的真实性㊂②科学合理性㊂科学合理的指标参数能够反映边坡的恢复[基金项目]中铁十六局横向科研项目(4201/00324)效果,对良好生物环境的形成及生态环境的评价起着
至关重要的作用㊂若评价指标选取不当,可能导致施
工过程中刻意追求短期恢复效果,忽略长期的生态效
应[6]㊂因此,需要将理论知识与实践经验结合起来,选取最科学合理的边坡验收指标㊂③易操作性㊂验收指
标种类繁多,但其中很多指标的测定比较复杂或缺乏
代表性,所以指标的取样和检验方法均应遵循操作简
单㊁方便获取且切实可行的原则,确保能够应用于实际
工程中㊂④时间相关性㊂验收过程并非仅存于施工结
束后或施工过程中某个单独的阶段,而是存在于施工
全过程,需按照施工的先后顺序合理安排验收程序,各
阶段验收资料务必完整,以保证验收环节的有效性和
可靠性㊂
1.2㊀边坡验收指标选取
生态护坡施工质量验收指标要考虑施工工序和生
态护坡的目的㊂不同施工阶段,应该有不同的质量关
注重点和质量指标㊂材料进场时应该验收材料和施工
机械的质量;隐蔽工程结束时应该验收锚杆㊁铁丝网和
清坡施工质量;喷射施工结束后应该关注喷层施工质
量;整体施工结束后应该关注生态护坡的整体质量㊂
生态护坡有4个方面的目的:生态修复㊁护坡㊁水土保
持和景观重建㊂这4个目的出现在不同阶段的验收标
准中,会以1 2个指标的形式体现㊂
2㊀湿喷植被混凝土生态护坡技术的材料验收
锚杆㊁铁丝网㊁水泥㊁绿化添加剂和灌溉管材等进
场前均应提供出厂合格证及产品检验合格证㊂为了进
一步确保施工安全,满足结构要求,钢筋和水泥进场验
收合格后,仍需随机抽样进行复检,具体验收标准参照
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中国水土保持SWCC㊀2021年第6期
GB50204 2015‘混凝土结构工程施工质量验收规范“和GB175 2007‘通用硅酸盐水泥“㊂
机械设备的进场检测是保证工程质量安全至关重要的一步,应检查技术资料㊁安全装置㊁机容机貌㊁机体结构等是否符合要求,对不影响施工安全的问题应及时整改,也可委托具有相应资质的第三方进行验收,验收合格方可进场,具体可参照GB50231 2009‘机械设备安装工程施工及验收通用规范“㊂
草种进场前需检查草种的质量合格报告,验收标准可参考GB/T2930 2017‘草种子检验规程“㊂3㊀湿喷植被混凝土生态护坡技术的施工验收3.1㊀清坡验收
坡面的清理㊁放样工作,验收时可参考GB/T51351 2019‘建筑边坡工程施工质量验收标准“执行㊂3.2㊀锚杆和挂网验收
锚杆和铁丝网施工结束后需进行隐蔽工程各项指标的验收,验收标准见表1(参照NB/T35082 2016‘水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范“中干喷植被混凝土的验收标准,并对其参数偏差及检测
表1㊀锚杆和挂网验收标准
项目指标指标要求允许偏差检测方法评定方法
锚杆
抗拔力/kN㊀锚杆长度ɤ1m时抗拔力>35kN,长度>1m时抗拔力>50kN抗拔力试验
位置/cm㊀按设计要求ʃ10钢尺测量
锚孔孔径/mm㊀锚钉直径+5+2卡尺测量
倾斜度/(ʎ)㊀与上坡面夹角ɤ75ʎɤ15现场测量
锚杆插入深度/mm㊀设计长度-喷播基材厚度+20+50钢尺测量
㊀取样数量不少
于锚杆总数的
5%,且不少于3
根
挂网
网孔规格/cm㊀50ˑ50+20
网间搭接宽度/cm㊀ȡ10钢尺测量
网片距地面的距离㊀设计喷层厚度的2/3
㊀每4m检查1处
㊀注:验收结果在设计范围内为合格,超出偏差范围记为不合格㊂
方法进一步改进)㊂有截水沟的此时一并验收,可参考GB50202 2018‘建筑地基基础工程施工质量验收标准“和NB/T35082 2016‘水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范“执行㊂
此阶段的验收须在挂网结束后喷播开始前进行,以避免喷射植被混凝土覆盖坡面后导致验收无法进行㊂验收合格后需由施工单位负责人㊁工程技术人员㊁质检人员和监理工程师分别在隐蔽工程验收单上签字,以备后续验收资料的整理归档;
若验收结果不合格,应当返工并重新组织验收,直至达到验收合格标准
后,方可进行下一环节的施工㊂
3.3㊀湿喷植被混凝土施工验收
首先筛出粒径小于0.8cm的土壤颗粒,将配方基材与水混合,利用喷播机械喷射至待修复边坡的表面形成基材层,为土壤贫瘠地区植物提供适生环境,施工过程见图1㊂喷播结束后进行各项指标的验收工作,为后续验收环节的顺利进行提供保证,验收标准见表2㊂
图1㊀湿喷植被混凝土施工过程
湿喷植被混凝土施工阶段要注意基材用量和配合
比的现场验收,若不符合要求应立即制止并及时改正㊂
以下工作应由现场技术人员负责验收:有机质的用量
为30 40kg/m3,其中草纤维长度为2 6cm(过短会导致基材黏结能力差,易脱落,起不到草纤维应有的加
筋作用;过长易造成堵管);喷播分两层(基层和面层)
表2㊀湿喷植被混凝土验收标准
编号指标
质量等级(评分)
优(90 100分)良(80 89分)中(60 79分)差(0 59分)
权重W评定方法
1喷播厚度达标率/%>9590 9580 89<800.202网片裸露度/%<0.50.5 1.01.1 2.0>2.00.25㊀每1000m2随机抽取10个1mˑ1m的面积进行观测,计算指标,取平均值
3收缩裂缝无裂缝少量微裂缝较多微裂缝大量裂缝0.15
4均匀程度无斑块少量小型斑块较多小型斑块大面积斑块0.15
5剥离状况无剥离少量剥离较多小块剥离大块剥离0.25
㊀注:若同一指标在边坡不同区域出现多个质量等级时,按出现次数较多的等级进行评定,次数一样取较高级;施工方或甲方单位可根据实际情况对定性指标做出进一步详细描述㊂下同㊂
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多次进行,每次的间隔时间至少应为30min,喷播前应留有5 10min的物料拌和时间;喷播前要检查料斗内各基质的黏稠度和均匀程度,可通过控制水的用量进行调节(黏稠度不足可能导致基材的流失,黏稠度过大则会产生堵管现象)㊂
质量评分采用内插法进行计算㊂若有一项以上指标评为差㊁两项以上评为中,则不进行评分直接返工㊂喷播各项指标经检验评定后,对湿喷植被混凝土施工阶段进行整体质量评价,采用加权平均法进行等级划分,计算公式为
PA=ðni=1WiXi(1)式中:PA为施工阶段的综合评分(该公式可用于其他阶段的验收);n为指标数量;Wi为第i个指标的权重;Xi为第i个指标的分值㊂
结合表2可以看出,湿喷植被混凝土施工阶段验收指标中权重较大的为网片裸露度和剥离情况,权重均为0.25;其次为喷播厚度达标率,权重为0.20;再次为均匀程度和收缩裂缝,权重均为0.15㊂当PAȡ90分时,质量等级为优秀;PA介于80 89分时,质量等级为良好;PA介于60 79分时,质量等级为一般;PA<60分时,质量等级为差㊂完工阶段综合评分PB和竣工阶段综合评分PC的一些评价方法可参考此阶段做法,也可以根据实际情况,由业主自己制定㊂
由于喷播基材的养分和状态会随时间的推移产生一定的变化,因此此项验收工作应在喷播结束后3天内完成,此时各类
机械设备还未撤离现场,若发现有不达标的,可及时进行修补㊂同时,应避免在雨雪天气进行验收,以免积水冲刷导致坡面出现网片裸露和基材冲蚀剥离现象,影响验收结果㊂对于凹凸不平程度严重的岩质坡面,部分网片距坡体的距离较远,验收时有必要着重检验此类部位的网片裸露程度和喷播均匀程度㊂
4㊀湿喷植被混凝土生态护坡技术的完工和竣工验收施工结束后的验收分为两阶段:第一阶段为养护期结束后的验收,一般为喷播结束后的2 3个月,称为完工验收,包括的项目为侵蚀程度㊁网片裸露度㊁植被覆盖率㊁病虫害发生率㊁土壤理化性质等;第二阶段为施工结束后6 12个月的验收,称为竣工验收,主要验收的项目为植物根系发达程度㊁景观协调程度㊁植被覆盖率和网片状况等[7]㊂下面对验收要求进行具体介绍㊂
4.1㊀完工验收
完工验收可以初步检验植物的生长状态及水土保持情况,为竣工验收提供保障,是实现生态修复效果的基础㊂验收标准见表3㊂
表3㊀完工验收标准
编号指标
质量等级(评分)
优(90 100分)良(80 89分)中(60 79分)差(0 59分)
权重W评定方法
1侵蚀程度㊀无沟蚀㊁冲刷和剥
离㊀少量细小的沟蚀㊁
冲刷和剥离
㊀较多细小的沟蚀㊁
冲刷和剥离
㊀大量沟蚀㊁冲刷和
剥离0.20
2收缩裂缝㊀无裂缝㊀少量微小裂缝㊀较多微小裂缝㊀大量裂缝0.20㊀目测或相机拍照PS处理
3网片裸露度/%<0.50.5 1.01.1 2.0>2.00.154病虫害发病率/%<55 78 10>100.155植被覆盖率/%>9590 9585 89<850.30㊀每1000m2随机
抽取10个1mˑ1m的面积进行观
测,计算指标含量,取平均值
㊀㊀完工验收是对坡面恢复效果的初步评价,需要考虑植被覆盖率及侵蚀程度㊁裂缝等指标是否满足要求㊂同时,为减少病虫害的发生率,有必要采取一定的措施:①合理灌溉,根据植被水分变化调整灌溉方式和灌溉量,避免坡面积水造成植物根系腐烂;②科学施肥,控制肥料用量,避免植物因缺少或过多吸收某种微量元素而引发病害;③尽量采取对环境污染较小的方式进行养护㊂
若出现网片大面积裸露㊁大量植物未长出㊁大范围叶片有斑块和枯黄等现象,则不进行评分,直接返工㊂4.2㊀竣工验收
竣工验收是工程的最后一个环节,也是最重要的一步㊂植物经过半年到一年的生长,各项指标已基本稳定,此阶段的验收要检查生态护坡的整体和长期效果,以充分发挥工程投资效果,最终实现生态护坡的所有目标㊂因此,验收标准选择4个方面都兼顾的指标,见表4㊂
竣工验收是检验工程长期恢复效果的一项重要工作,此阶段验收的植被覆盖率更侧重于植被的整体覆盖率,对于某些局部小范围覆盖不均情况,采用取平均
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叶建军等:湿喷植被混凝土生态护坡技术施工质量验收标准
值的方式进行验收;当网片大面积裸露㊁破损和脱落时,不进行质量等级评分,须直接返工,在选取验收样
方时应排除此类区域;植物由于生长季节差异造成的丰富度或密度不均,在验收中也同样视为合格㊂
表4㊀竣工验收标准
编号指标
质量等级(评分)
优(90 100分)良(80 89分)中(60 79分)差(0 59分)权重W评定方法
1㊀景观协调性㊀很好地与周边环境融为一体㊀较好地与周边环境融为一体㊀可以与周边环境融为一体㊀与周边极不相容
0.152㊀网片㊁锚杆状况/%㊀脱落㊁破损㊁裸露率<0.5㊀脱落㊁破损㊁裸露率0.5 1㊀脱落㊁破损㊁裸露率1.1 1.5㊀脱落㊁破损㊁裸露率>1.50.20㊀每1000m2随机选取10个1mˑ1m的样方进行观测,测算指标,取平均值
3㊀剩余基材厚度/cm㊀>8㊀7 8㊀6 6.9㊀<60.204㊀植被覆盖率/%㊀>95
㊀90 95
㊀85 89
㊀<85
0.255
㊀物种丰富度/种
㊀>8㊀6 8㊀3 5㊀<30.20
㊀㊀通过施工阶段与竣工阶段验收时最小喷播厚度的比较(图2)可以看出,岩质边坡经过半年到一年的风蚀㊁雨蚀等作用,喷播基材的厚度一般会有所下降㊂但由于植被的保土作用及对坡面侵蚀的削弱作用[8],基材厚度的下降幅度一般为0.1 2cm㊂由于基材厚度还与当地降水量和边坡坡度有关,因此实际工程竣工验收的厚度可根据当地自然条件灵活把握
㊂
图2㊀岩质边坡湿喷植被混凝土喷播厚度
5㊀结㊀语
(1)笔者提出了湿喷植被混凝土的验收标准和质
量要求,旨在规范施工过程,提高施工质量,为相关建设人员提供理论指导㊂该标准在实际的工程应用中具有可行性,可为湿喷植被混凝土验收行业规范的建立提供技术支持㊂
(2)多数的质量评价或验收标准更侧重于从施工结束后植被的观感和景观美学的角度进行评价,而忽视了施工过程中的验收工作,从而导致一些 快节奏 的绿化效果,无法真正实现长久恢复和可持续发展的目标,使验收结果缺乏可信度㊂笔者从施工各阶段提出质量验收标准,涉及施工全过程质量的把控,具有可靠性㊂
(3)笔者提出的湿喷植被混凝土的验收标准是在阅读大量文献资料的基础上,结合部分基材配比和防护效果的室内试验而得,并经过工程实践的证实,具有
较好的适用性和可操作性,宜广泛推广㊂
(4)笔者提出的湿喷植被混凝土的验收标准的建
立存在一定的局限性,无法避免其他因素(如对大宗材料如土壤㊁有机质等的处理方式,养护的时间㊁频次㊁方式,以及不同验收人对定性指标的主观评判差异等)对验收质量造成的影响,因此还有待在工程实践中进一步完善㊂
[参考文献]
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[作者简介]叶建军(1974 ),男,湖北英山人,教授,博士,主
要从事生态护坡㊁屋顶绿化及绿拆除爆破研究㊂
[收稿日期]2021-01-16
(责任编辑㊀徐素霞)
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03㊃中国水土保持SWCC㊀2021年第6期
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