CS纖維穩定土植生護坡技術規范

3CS纖維穩定土植生護坡技術規范本文件規定了CS纖維穩定土植生護坡基本規定、材料、設計、施工、管護、質量檢驗等方面的技術要求。本文件適用于公路工程新建、改擴建及養護項目的邊坡防護與綠化，鐵路、市政、水利水電、港口與航道、礦山環境治理等領域可參考使用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB1499.1鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋GB1499.2鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋GB/T2772林木種子檢驗規程GB5084農田灌溉水質標準GB6141豆科草種子質量分級GB6142禾本科草種子質量分級GB7908林木種子質量分級GB/T14336化學纖維短纖維長度試驗方法GB/T14337化學纖維短纖維拉伸性能試驗方法GB/T15063復合肥料GB15618土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）GB/T15776造林技術規程GB/T17514水處理劑陰離子和非離子型聚丙烯酰胺GB/T20623建筑涂料用乳液GB/T33891綠化用有機基質GB/T36058林業生物質原料分析方法不可溶性糖測定GB/T36422化學纖維微觀形貌及直徑的測定掃描電鏡法GB38400肥料中有毒有害物質的限量要求GB/T50123土工試驗方法標準CJ/T24園林綠化木本苗CJJ/T292邊坡噴播綠化工程技術標準HG/T2838水處理劑聚丙烯酸鈉JTGD30公路路基設計規范JTG/TD33公路排水設計規范JT/T1432.1公路工程土工合成材料第1部分：土工格柵JTG3430公路土工試驗規程NY/T525有機肥料4NY/T2876NY/T3034肥料和土壤調理劑有機質分級測定土壤調理劑通用要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1CS纖維穩定土（團粒結構纖維穩定土）clusterstructurefiberstabilizedsoil由土壤、支撐纖維、吸水纖維、有機填充料、團粒劑、團粒穩定劑、土壤調理劑、肥料、水等材料混合后，經團粒化反應形成的基質材料。3.2CS纖維穩定土植生護坡clusterstructurefiberstabilizedsoilvegetationslope由植物種子、CS纖維穩定土和固土加筋系統構成，兼具邊坡防護和綠化功能的結構型式。3.3支撐纖維supportingfibers由生物質或化學合成材料制成，用于增強CS纖維穩定土抗剪強度及結構穩定性的粗纖維。3.4吸水纖維absorbentfiber由生物質或礦物質材料制成，用于優化團粒化反應效果并提升CS纖維穩定土持水性能的多孔纖維。3.5團粒劑agglomerateagent以線型高分子聚合物為主要成分，水溶后與土壤膠體發生絮凝反應，促進CS纖維穩定土中團粒結構形成的細粒狀物質。3.6有機填充料organicfiller稻稈、秸稈、谷殼、鋸末、竹屑、木屑、泥炭土等天然物料，經干燥、粉碎、篩分等工序處理后，用于調控CS纖維穩定土孔隙率與結構密度的細粒狀或粉末狀物質。3.7團粒化反應clusterstructurereaction一種以土壤膠體與團粒劑的絮凝反應為主導，協同纖維網絡構建、吸水組分持水和封閉孔隙充氣效應，形成具有分級孔隙和抗崩解特征的穩定團聚體的物理過程。3.8團粒穩定劑soilbinder有效粘結團粒化反應后的CS纖維穩定土組分，形成結構強度，且不影響植物萌芽發育的生態兼容型聚合物乳液。4基本規定4.1邊坡分類4.1.1依據坡面出露物質的邊坡分類應符合《水泥穩定土植生護坡技術規范》的規定。4.1.2依據邊坡坡率，邊坡分為緩坡、次陡坡、陡坡、特陡坡，具體詳見表1。5表1邊坡分類>1：0.34.1.3依據邊坡坡面朝向，分為陽坡和陰坡，傾向南面的為陽坡，傾向北面的為陰坡。4.2植物分類4.2.1根據植物在邊坡植被恢復中的功能定位，邊坡植物分為先鋒植物和目標群落植物。4.2.2根據植株形態和生長特性，邊坡植物分為速生草坪種、速生野花種、灌木狀草本種、耕作性草本種、典型鄉土草本種、普通灌木種、景觀灌木種、速生喬木種、緩生喬木種，分類依據宜符合表2的規定。表2邊坡植物分類表豬屎豆Crotalariapallida萌發快、生長迅速，30d～45d可形成高蓋度草坪。生長期為稗子Echinochloacrus-五節芒Miscanthusfloridulus馬棘Indigoferapseudotinctoria紫穗槐Amorphafruticosa6表2邊坡植物分類表（續）火棘Pyracanthafortuneana構樹Broussonetiapapyrifera刺槐Robiniapseudoacacia楓香Liquidambarformosana4.3適用條件4.3.1CS纖維穩定土植生護坡適用坡率應符合表3的規定。表3CS纖維穩定土植生護坡適用坡率4.3.2CS纖維穩定土植生護坡應用于特殊土質邊坡時應做專項論證。5材料5.1固土加筋材料5.1.1抗滑錨筋宜選用直徑不小于16mm的熱軋光圓鋼筋或者熱軋帶肋鋼筋，端部應做銳化處理。熱軋光圓鋼筋性能應符合GB1499.1的規定，熱軋帶肋鋼筋性能應符合GB1499.2的規定。5.1.2限位錨釘宜選用直徑為6mm的熱軋光圓鋼筋，性能應符合GB1499.1的規定。5.1.3植生棒宜采用無紡土工布制作，直徑不應小于60mm，最大拉伸力不應小于15kN/m。5.1.4掛網宜選用活絡鐵絲網或雙向拉伸塑料土工格柵。活絡鐵絲網應采用鍍鋅或包塑防腐，絲徑不應小于1.6mm，網孔邊長不應大于60mm。土工格柵性能應滿足JT/T1432.1的規定，縱橫向標稱抗拉強度不應小于30kN/m，網孔邊長不應大于50mm。5.2基材原材料75.2.1土壤應符合GB15618的規定，且粒徑不宜大于10mm，粘粒含量應大于50%。5.2.2團粒劑應符合下列規定：a)主要組分應為線型水溶性高分子聚合物，其粘均相對分子質量不應小于1200×104（1200萬b)宜選用聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉類產品；c)聚丙烯酰胺產品的主要性能應符合GB/T17514的規定，聚丙烯酸鈉產品的主要性能應符合HG/T2838的規定；d)產品有毒有害物質限量應符合GB38400的強制性規定。5.2.3團粒穩定劑應符合下列規定：a)宜選用純丙烯酸酯共聚乳液（純丙乳液）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液（EVA乳液）等親水性環保型乳液；b)產品主要性能應符合GB/T20623的規定；c)重金屬及有毒有害物質限量應符合GB38400的規定；d)乳液最低成膜溫度不應高于10℃;e)乳液玻璃化轉變溫度不應高于25℃;f)未稀釋原液的固含量不應低于20%；g)乳液動力粘度不應小于3000mPa·s，且不應大于8000mPa·s。5.2.4土壤調理劑主要性能應符合NY/T3034和NY/T2876的規定。5.2.5有機肥主要性能應符合NY/T525的規定；復合肥主要性能應符合GB/T15063的規定。5.2.6有機填充料應符合下列規定：a)原料應清潔、無霉變、無油污及其他雜質，有毒有害物質限量應符合GB38400的規定；b)不應含有未完成發酵腐熟的活性發酵成分，不得使用正在進行發酵反應的有機物料，腐熟度應同時符合NY/T525、GB/T33891的規定，種子發芽指數不應低于70%；c)經篩分后的公稱粒徑不宜大于5mm，超徑顆粒質量占比不應大于5%；d)質量含水率不宜大于8%，最大不應超過12%；e)總糖含量不宜大于5%，檢測方法按GB/T36058的規定執行。5.2.7支撐纖維應符合下列規定：a)生物質粗纖維的長度不應大于20mm，直徑不大于0.5mm；b)化學纖維主要性能應符合表4的規定。表4化學纖維主要性能要求123455.2.8吸水纖維質量應符合下列規定：a)宜選用木絨等生物質親水性纖維、海泡石纖維等礦物質親水性纖維；b)應無可見外來雜質、無結塊現象；c)纖維公稱直徑不宜大于150μm；d)吸水倍率不應小于3g/g；e)生物質吸水纖維的質量含水率不宜大于8%；f)礦物質吸水纖維的質量含水率不宜大于1%。85.2.9水質應符合GB5084的規定。5.3植物種子和苗木5.3.1草本植物種子質量不應低于GB6141和GB6142規定的二級質量標準；木本植物種子質量不應低于GB7908規定的二級質量標準。5.3.2植物種子應進行純凈度、發芽率、千粒重現場試驗與檢驗，檢驗方法應符合GB/T2772的規定。5.3.3苗木質量應符合CJ/T24的有關規定。5.4CS纖維穩定土5.4.1CS纖維穩定土黏聚力應大于75kPa，檢測方法按JTG3430的規定執行；基材離析度不應大于15%，檢測方法按CJJ/T292的規定執行。5.4.2CS纖維穩定土植生性能應符合表5的規定。表5CS纖維穩定土植生性能要求123456設計6.1一般規定6.1.1護坡設計內容含護坡結構設計、基材配合比設計、植物配置設計。6.1.2邊坡應具備完善的排水系統，如既有邊坡沒有截排水設施或截排水設施不完善，應按照JTGD30、JTG/TD33規定完善排水系統。6.2護坡結構設計6.2.1護坡結構設計含固土加筋系統設計、護坡厚度設計。6.2.2固土加筋系統由掛網、抗滑錨筋、限位錨釘組成，人工硬化邊坡、硬質巖邊坡應設置植生棒，并符合下列規定：a)抗滑錨筋錨固長度不應小于表6規定值；緩坡、次陡坡的抗滑錨筋縱橫向間距不應大于2m，陡坡的抗滑錨筋縱橫向間距不應大于1.5m；b)限位錨釘錨固長度不宜小于100mm，間距不宜大于600mm；c)植生棒應沿坡面橫向布設，間距不應大于1500mm，采用限位錨釘固定。表6抗滑錨筋錨固長度值（單位：mm）9表6抗滑錨筋錨固長度值（續單位：mm）——6.2.3護坡厚度宜符合表7的規定。表7護坡厚度值（單位：mm）————6.3基材配合比設計6.3.1基材配合比設計應采用試配法，且應滿足下列規定：a)團粒化反應測試應符合表8的要求；若測試結果不滿足要求，應調整團粒劑、吸水纖維和有機填充料一項或多項的用量，直至符合合格標準；表8團粒化反應測試要求b)基材的離析度、黏聚力應符合本文件5.4.1條的規定；若指標不符合規定，應調整團粒穩定劑、化學纖維一項或多項的用量，直至符合規定。6.3.2土壤、吸水纖維、支撐纖維及有機填充料試配應采用松散堆積體積比，體積比宜控制在(2.5~4.0)：(1.5～3.0)：(1.0～2.0)：(1.5～3.0)范圍；首次試配時，體積比宜取2.5：1.5：1.0：1.5。以土壤體積為基數，各類材料定型用量應滿足下列最小限值要求。a)吸水纖維最小用量根據公式（1）確定：式中：Mx—吸水纖維質量（kg）；vps—土壤松散堆積體積（m3）；px—吸水纖維堆積密度（kg/m3wx—吸水纖維含水率（%）。b)支撐纖維最小用量根據公式（2）確定：式中：Ms—支撐纖維質量（kg）；ps—支撐纖維堆積密度（kg/m3ws—支撐纖維含水率（%）。c)化學纖維最小用量根據公式（3）確定：式中：Mv—化學纖維質量（kg）；pps—土壤干密度（kg/m3kd—年均無霜期調整系數，年均無霜期大于等于360d取1.0，年均無霜期大于等于300d且小于360d取1.15，年均無霜期大于等于240d且小于300d取1.25，年均無霜期小于240d取1.5。d)有機填充料最小用量根據公式（4）確定：式中：My—有機填充料質量（kg）；py—有機填充料堆積密度（kg/m3）；wy—有機填充料含水率（%）。6.3.3團粒劑用量受土壤粘粒含量、團粒劑性能等因素影響，根據公式（5）確定：Mtl=(0.25～0.35)knktlvps/Ng························································(5)式中：Mtl—團粒劑質量（kg）；kn—土壤粘粒含量校正率，粘粒含量大于等于80%校正率為1.1，粘粒含量大于等于65%且小于80%校正率為1.0，粘粒含量大于等于50%且小于65%校正率為0.9；ktl—團粒劑摻量系數（kg/m3團粒劑中線型高分子聚合物相對分子量大于等于1200萬且小于1500萬取1.15，相對分子量大于等于1500萬且小于1800萬取1.0，相對分子量大于等于1800萬取0.85；Ng—團粒劑中線型高分子聚合物含量（%）。6.3.4團粒穩定劑用量受動力粘度、固含量等因素影響，根據公式（6）確定：式中：Mtw—團粒穩定劑質量（kg）；ktw—團粒穩定劑摻量系數（kg/m3），團粒穩定劑粘度大于等于3000mPa·s且小于5000mPa·s取1.0，團粒穩定劑粘度大于等于5000mPa·s且小于8000mPa·s取0.9；Rg—團粒穩定劑固含量（%）。6.3.5有機肥和土壤調理劑用量應符合下列規定：a)每m3基材中有機肥用量不宜小于15kg；b)每m3基材中土壤調理劑用量不宜大于50kg。6.4植物配置設計6.4.1應根據坡面出露物質和坡率選擇植物配置，不同類型邊坡的先鋒植物和目標群落配置宜符合表表9植物配置要求典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種速生草坪種+速生野花種+灌—典型鄉土草本種+普通灌木種+景觀灌木種+速生喬木種+緩典型鄉土草本種+普通灌木種—速生草坪種+速生野花種+灌—典型鄉土草本種+普通灌木種+景觀灌木種+速生喬木種+緩典型鄉土草本種+普通灌木種—典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種典型鄉土草本種+普通灌木種6.4.2不同類型植物的植株密度期望值宜符合表10的規定。表10植株密度期望值取值范圍（單位：株/m2）——————————————————表10植株密度期望值取值范圍（續單位：株/m2）————————————————6.4.3a)b)6.4.4不同類型植物的建植方式應符合下列規定：速生草坪種、速生野花種、灌木狀草本種、耕作性草本種、普通灌木種、速生喬木種，宜采用噴播方式建植；景觀灌木種、緩生喬木種，可采用噴播或人工移植方式建植；典型鄉土草本種，宜采用人工移植方式建植。采用噴播方式建植時，宜按公式（7）計算播種量：式中：W—植物種子的播種量（g/m2G—期望的植株密度（株/m2Q—種子千粒重（g）；T—種子層厚度校正率，厚度20mm校正率為1.0，厚度30mm校正率為0.85，厚度40mm校正率為0.75，厚度50mm校正率為0.5；C—立地條件校正率，坡度大于45°校正率為0.7～0.9，陽坡校正率為0.7～0.9，人工硬化邊坡、巖質邊坡校正率為0.8～0.9，其它立地條件校正率為1.0；D—施工期校正率，適合季節播種校正率為1.0，非適合季節播種校正率為0.7～0.9；P—種子純凈度（%）；R—種子發芽率（%）。7施工7.1一般規定7.1.1護坡施工前，應對坡面支護、排水系統等進行驗收。7.1.2護坡施工流程應為坡面預處理→固土加筋系統安裝→基材噴附→養護。7.1.3護坡應按底層和種子層依次噴附成型，種子層噴附厚度宜為20mm～30mm。7.2坡面預處理7.2.1施工前應清除浮土、松石、浮根等松散物。7.2.2硬質巖邊坡和人工硬化邊坡應按設計要求開鑿植生孔，植生孔內應填充CS纖維穩定土植生基材。7.3固土加筋系統安裝7.3.17.3.27.3.37.3.4a)b)活絡鐵絲網應由坡頂至坡底鋪掛，坡頂埋壓長度不宜小于500mm，縱橫向搭接寬度不應小于掛網下方應安裝保護層墊塊，掛網與坡面間距宜為護坡厚度的2/3。植生棒內應密實填充種植土，應采用限位錨釘固定并與掛網綁扎牢固。抗滑錨筋應采用鉆孔注漿工藝進行安裝，限位錨釘安裝應符合下列規定：硬質巖邊坡和人工硬化邊坡宜采用植筋工藝進行安裝；軟質巖邊坡、土石混合邊坡、土質邊坡宜直接用鐵錘打入。7.4基材噴附7.4.1根據不同的邊坡類型和坡率，基材噴附選擇團粒噴播工藝或混凝土噴附工藝，具體參照表11執表11CS纖維穩定土噴附工藝——7.4.2選用團粒噴播工藝噴附成型時，應符合下列規定：a)配制底層懸浮液時，加料順序應為：水、土壤、有機肥、土壤調理劑、有機填充料、支撐纖維、吸水纖維、團粒穩定劑；配制種子層懸浮液時，應在上述加料順序基礎上增加植物種子。底層與種子層懸浮液的固液體積比均應為6：4～6：5；b)團粒劑溶液應單獨配置，有效濃度不應大于0.2%，攪拌葉輪的轉速宜為200r/min～400r/min，攪拌時不應出現團粒劑結團現象；c)懸浮液應通過柱塞泵輸送到團粒反應器內與空氣、團粒劑溶液混合，團粒化反應后形成的團聚體直徑宜為20mm～50mm，團聚體應以自由落體方式堆積到坡面上，堆積后應呈塑態且無滑動；d)底層應分多次噴附成型，種子層應分一次至兩次噴附成型。7.4.3選用混凝土噴射工藝噴附成型時，應符合下列規定：a)配制底層混合料時，應先摻入土壤、有機肥、土壤調理劑、有機填充料、支撐纖維（除化學纖維外）、吸水纖維、團粒劑，攪拌均勻后，再摻入化學纖維攪拌；配制種子層混合料時，應在上述加料順序基礎上增加植物種子。混合物應在攪拌機內形成均勻的散狀團粒體；b)團粒穩定劑稀釋液應單獨配置，稀釋后固含量不應小于0.2%；c)散狀團粒體應在噴槍口與團粒穩定劑稀釋液混合，通過高壓噴射擠壓黏聚形成塑狀基材；d)底層、種子層均應一次噴附成型。7.4.4風力大于六級或降雨時，不宜噴附施工。氣溫低于5℃、高于35℃時，不宜噴附施工。7.5養護7.5.1噴附結束后應進行基材養護，包括保墑、保溫和早期抗沖蝕防護等，應根據基材墑情及時澆水。7.5.2基材表面凝固硬化后，可拆除抗沖蝕防護設施。8植物管護8.1基本要求8.1.1護坡施工結束后應進行植物管護，包括苗期管理和生境維護兩個階段，苗期養護時間不應少于60d，生境維護時間不應少于1a。8.1.2苗期養護應以光熱調控和水肥調控為重點，生境維護應以種群調控和植物保護為重點。8.1.3生境維護階段結束后，邊坡上應形成以常綠灌木林為主體、鄉土