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。

      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到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達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。“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。