（一）技术原理
液压喷播属于湿法喷播，也称水力喷播或液力喷播。液压喷播是通过液压喷播机实现的，是一种以水为载体的种子喷射播种工艺，即喷播材料的主材是水和种子，原理是将草种（一种或多种）、肥料、有机纤维、土壤改良剂、黏合剂、保水剂、染色剂等与水充分混合后，经喷播机高压、高速喷射到植生面上。液压喷播通常针对“有土”的植生面而实施，其喷播层可与表土结合，形成松软而稳定的植被覆盖层。坡面液压喷播工艺设计如图4-1所示。
图4-1 坡面液压喷播工艺设计示意图
（二）工艺特性
液压喷播的混合浆液具有一定的黏稠度和固体含量，因而可使比重轻的种子不再漂浮，这是利用高浓度混合浆液中固体颗粒相互影响的干涉沉降现象来获取悬浮浆液，以达到全过程均匀喷送种子和辅料的目的。当这种混合浆液喷射到表土后，可在其上形成厚度为3～5 cm的柔性毯状覆盖层，覆盖层依靠纤维的交织性和溶液的黏性相互连接并与表土紧密结合，而且使植物种子外表层形成胶状膜。这种胶状膜既可以固定保护种子，防止水土流失，又可以为种子提供水分和养分条件，成为种子的良好培养基，促使种子在短期内快速生长。液压喷播工艺的主要特征如下。
1. 施工效率高
液压喷播技术从根本上解决了传统人工播种方法存在的缺陷，由于用水作为载体和溶剂，可使播种、施肥、覆盖在一次操作中完成，取得了传统人工播种三道工序才能完成的效果，大大简化了植被建植的工艺流程，节约了大量的人力、物力和财力，特别是液压喷播能够在人工难以接近的地带进行建植施工作业，对于大规模的工程来说，其效率更具优势。
2. 技术要求高
依靠喷播机提供的压力输出，喷播材料可以喷敷到几十米甚至上百米高的边坡上，有效解决了高边坡、大面积植被建植的施工难题，如种子受风力影响漂移、陡坡播种施工困难、种子易受降雨侵蚀等问题。但由于液压喷播需根据不同的立地条件和建植目标，对材料的组分进行精细化配置，否则可能导致建植工程的失败，因而它是一种较为复杂、技术含量较高的建植工艺，目前尚有许多关键性的瓶颈问题有待解决。
3. 成坪速度快
因喷播材料中添加了一定量的改良剂、黏合剂、保水剂、有机肥料和纤维物等，可使种子稳固在表土中而免受冲蚀，同时种子和幼苗能充分、有效地吸收养分、水分，因而种子萌发和幼苗生长迅速，成坪速度快，覆盖度高。在相同的植生面上，较之采用人工建植工艺，液压喷播成坪时间可缩短20～30天，覆盖度提高30 %以上。
4. 建植质量高
因液压喷播机喷出的混合浆料均匀，喷播流速也基本稳定，故所建植的草坪质地均匀致密，其景观效果更为可观。专门配置的添加材料为种子发芽、生长提供了良好的基质和条件，因而出苗率和成活率高，可在短期内形成植被覆盖，这样既有利于恢复植被，也有利于营造植被景观的效果，特别对边坡还具有防止水土流失、提高坡面稳定性的工程效果。
尽管如此，液压喷播技术也非尽善尽美，其主要缺陷是属于高养护型的植被建植工艺，后期的养护管理成本较高，特别是在山岭重丘区立地条件较差的坡面上，植被极易发生衰退，因此在植被建植设计时应予以充分考虑植生面的立地条件及液压喷播工艺的局限性和适应性。
（三）施工要求
1. 适用条件
液压喷播通常用于以面状植被建植为主的坡面防护工程，因此其适用区域主要为湿润区和半湿润区。在半干旱地区如果周边有较好的水源条件亦可使用，但要与覆盖保墒技术结合。必须强调的是，对立地条件相对较差的区域，应当审慎地对草种及配置、肥料配比及用量、覆盖材料、添加材料等做出合理设计，并经试验可行后方可实施喷播工程，否则预期的建植效果将无从把握。
2. 边坡状况
坡形及坡质：通常适用于填方土质边坡，对土质要求较低，黄土、沙砾土、沙石、风化岩等土质较为适宜。对于土石混合的填方边坡，经覆土处理后也可以使用。对于挖方土质边坡，如果坡面土质较为松软，也可以使用。液压喷播工艺主要适用于土质较松软、土壤肥力较好的坡面，一般不适于“无土”的硬质生土坡面和岩质坡面。对于无土壤或土壤不良的坡面，应先行改良土壤，然后再实施液压喷播。
坡率及坡高：适宜液压喷播工艺的坡率为1∶2～1∶1.5，当坡率超过1∶1.5时，应进行基础性整治施工，酌情与坡面植生基材结合使用，如先行铺挂土工网、三维网等。对坡度较大且地质结构较差的坡面，应先构筑相应形式的坡面框架，再采用挂网喷播。适宜液压喷播工艺的边坡一般每级高度不超过10 m。
3. 施工季节
由于植物的生长受降雨和温度的影响很大，而且坡面养护管理困难，一般要求雨季完成喷播施工，但最好在雨季结束前1个月完成。这既满足了暖季型草本植物萌发对高温和高湿的要求，又能使植物在进入冬季前达到一定的生长量，以抵御冬春季节的干旱，保证次年有较高的成活率。否则，在非正常季节施工时，需要增加额外的保水措施。
通常，南方地区一年四季都可以进行液压喷播施工，但应避开高温炎热的盛夏和暴雨集中的时段。北方地区除冬季之外都可以进行液压喷播施工，但在夏季要避开暴雨时段或长时间的阴雨天气。在有降雨时，要将备用的无纺布、草帘子等覆盖在坡面上，防止降雨对喷播层及其基础层造成冲蚀。
4. 喷播厚度要求
施工人员需经过专门技术培训并具有一定的施工经验，喷播操作时应保证浆料喷敷既不遗漏也不重复，液压喷播在坡面形成的覆盖层厚度一般为2～3 cm，使种子与配置的各种喷播材料混合的浆料能均匀覆盖于坡面即可。
5. 物种选择要求
液压喷播的目的主要是防止水土流失和增加景观效果，因此，草种需选择纯度高、发芽率高、生长快速、根系发达且入土深、抗逆性强的物种，一般是多种草种的混合，例如禾本科与豆科的组合，尽量避免使用单一草种。液压喷播工艺所形成的覆盖层厚度较薄，种子仅能附着在土壤表面，故只有选用发芽快的速生草种，才能达到快速建植的目的。在我国南方地区，较多采用狗牙根、百喜草、假俭草等暖季型草，并适当混播白三叶、高羊茅、苜蓿等冷季型草种（地被）；北方地区则以冷季型草种为主，如高羊茅、早熟禾、紫羊茅、黑麦草等草种，同时还可混播一定比例的小冠花、沙打旺等固土能力强的地被植物。为了突出景观效果，也可适当混播观赏价值较高、水土保持作用较强的地被植物，如混合野花、二月蓝等物种，甚至也可将生长快速的花灌木和攀缘植物（黄馨、爬山虎等）通过喷播建植。
6. 着色
为了保证混合浆液喷射的均匀性，通常将纤维物进行染色，以使植生面上作业区与未作业区有明显界限，防止产生漏喷、少喷现象。
（四）材料配置及要求
1. 材料配置
液压喷播材料的组成及配置方案如表4-1所示。
表4-1 液压喷播材料的组成及配置方案表
2. 材料要求
液压喷播材料除了植物种子（草种）、木纤维、复合肥等基材外，还包括保水剂、黏合剂等添加材料，它们共同决定了液压喷播层的性能。
（1）草种。草种选择应根据当地的气候、播种季节的降雨量、植物的生长特性等因素综合考虑。草本植物种子质量应不低于《禾本科草种子质量分级》（GB 6142—2008）中所规定的二级标准；自行采种的乡土草种，在使用前应进行发芽试验，以确定合适的播种量，保证喷播质量。
（2）木纤维。木纤维由天然林木加工后的剩余物再经特殊加工制成。木纤维的使用对于调整喷播层土壤结构、增加有机质含量、涵养水分、防止水土流失和保护种子等方面作用重大。为提高木纤维间的交织性能，加工时纤维的长短和粗细比例应达到合适的纤维分离度，长度以6～7 mm为主，吸水性为10～13倍，加工纤维时可搭配选用一定量的针叶树种原料，从而保证喷播层有良好的性能，木纤维在喷播材料中的使用量见表4-2。
表4-2 喷播材料中木纤维的使用量
草炭土是喷播可选的另一种材料，它也可以和木纤维按一定的配比混合使用。含有草炭土的喷播层，较纯木纤维具有更优良的附着和保水性能。为了加强资源再生利用，现已有利用工业或城市生活废物（纸浆、纺织纤维、回收废纸等）作为木纤维的替代材料，但应注意：材料中可能含有对草种萌芽、生长有害的物质；纸浆纤维过于短细，易造成喷播层交织性不好，并会产生板结现象；吸水保水性能较差，不易在浇水和下雨时吸水，水分易蒸发，且在发干后产生“结壳”现象，导致草种萌芽、生长困难，甚至干枯致死。
（3）复合肥。喷播材料中复合肥的作用是为植物提供生长所需的养分，并可提高植物的抗逆性、越冬能力以及对病虫害的抵抗力。复合肥具有养分含量高、肥效长、物理性状好等优点，且有利于平衡植物所需营养成分，促进植物根系和地上部分生长。一般选用的复合肥为N-16、P-16、K-16的复合肥。复合肥应满足《肥料标识内容和要求》（GB 18382—2001）、《复混肥料（复合肥料）》（GB 15063—2001）的要求，也可以根据立地条件及土壤肥力状况酌情选择单一肥料。
（4）保水剂。保水剂是喷播材料中的另一重要组分，它具有高倍率的吸水性能，用于喷播层的保水。液压喷播用的保水剂性能指标相对一般农业、林业要高，一般要求为吸水倍率在300以上；有效寿命大于2年；可自动降解、环保、无危害。常用的保水剂多为合成聚合物系列，如丙烯酸-丙烯酰胺共聚物等。应根据坡面的立地条件、水源的供应条件，针对不同植物种子和种植方式，选择相应的保水剂产品并进行合理配比，其在喷播材料中的使用量见表4-3。
表4-3 喷播材料中保水剂的使用量
（5）黏合剂。液压喷播工艺需使用专用的黏合剂产品，其为水溶性有机高分子材料，喷播中先是在混合浆中起到润滑作用，防止纤维结团，降低管路流动输送阻力，防止喷射泵和喷枪堵塞；喷播后提供木纤维与土壤及纤维之间更强的黏合力，以保证喷播层抗风吹、雨冲而不脱落。当处于干燥炎热的天气时，由黏合剂作用而形成的表层膜可以封闭水汽，降低土壤及纤维的水分蒸发量，提高土壤的渗透力、保水和缓释性能。对黏合剂的基本要求一般为水分小于8%，pH为6～7，黏度（0.3%水溶液）为200～300 Pa·s。
一些絮凝剂虽然也具黏合剂的功能，但不宜用于液压喷播工艺。另外黏合剂与保水剂应相互匹配，否则将削弱各自功能，降低喷播质量。此外，所用黏合剂还应用对环境无害的绿色产品。黏合剂的使用量应根据坡面的喷播面积而定，其在喷播材料中的使用量见表4-4。
表4-4 黏合剂在喷播材料中的使用量
（6）染色剂。喷播用木纤维可事先染成草绿色，或根据需要喷播时在搅拌箱中加染色剂进行着色，纤维染色是为了提高喷播时的可见性，便于喷播作业者能够观察到喷播层的厚度和均匀性。此外，亦可改善施工坡面形成的绿色景观。喷播时亦可直接用未染色的原色木纤维，以防可能对环境造成污染。
（7）覆盖物。液压喷播施工结束后必须对坡面进行覆盖，一则可以防止土壤水分蒸发，二则可以防止降雨或灌溉造成的土壤板结和水土流失，三则还可以保温促使种子尽早发芽出苗。通常使用草帘、无纺布作为坡面覆盖物。在坡面草被形成之前，无纺布还兼具防冲刷作用，每平方米克数越低的无纺布越容易被幼苗刺破，且抗风能力越差，因而无纺布的选择十分重要，应严格按照设计要求使用。此外，遮阳网也是常用的覆盖物，尤其在风大的地区更为适用。与草帘、无纺布的覆盖保墒效果相比，遮阳网不仅强度高、施工简便、可重复使用，而且能降低土壤水分蒸发、不妨碍雨水对土壤水分的补充、可使阳光穿透射到植生面上。
（8）水。水是喷播材料的主要溶剂，也是各种喷播材料混合物的载体。水的使用量与纤维用量直接相关，影响到喷播覆盖面积和喷播质量。在水量一定的条件下，随着纤维用量的逐步增加，浆液的稠度也加大，喷播面积反而会减小。反之，纤维量一定时，用水量增加，喷播面积会相应增加，但达不到应有的坡面覆盖和建植效果。
（五）施工流程及要点
1. 施工流程
液压喷播工艺的施工流程如图4-2所示，主要包括坡面平整、物料混合、喷播作业、覆盖保墒等步骤。
2. 施工要点
图4-2 液压喷播工艺的施工流程
（1）坡面整理。坡面应采用人工细致整平并松土，清除所有的石块、碎泥块、植物、杂物，不得有松石、危石；对土质条件差、土石混杂的坡面，可采用客土回填的方式改良表层土，回填客土的厚度不小于10 cm，并灌水浸湿、自然沉降；坡面修整后凸出或凹进均不得大于10 cm。若土壤pH不适宜，需要进行土壤酸碱度调整，一般改良土壤pH应于喷播前一个月进行，以增加改良效果。坡面排水系统的设置是否合理和完善直接影响坡面植被的成长环境，对于长、高边坡，坡顶、坡脚及平台应设置排水沟，并根据坡面水流量的大小考虑是否设置坡面排水沟。一般坡面排水沟横向间距为40～50 m。
（2）种子处理。在喷播前一定要对批量发芽率进行测定，并根据实际测定面积，计算实际种子用量；由于灌木种皮较厚，需要温水浸泡处理和催芽处理，具体措施可依据种子的特性，以保证灌木的正常出苗为原则，但注意嫩芽不可过长，否则在搅拌时会损伤幼芽，影响灌木成苗率。
（3）物料混合。将水加入到搅拌罐1/3处时，开动循环装置，先加入木纤维、草籽进行循环搅拌；随着水量加大，再加入黏合剂和保水剂进行搅拌，黏合剂不可一次性倒入罐内，应边搅拌边撒入，这样易于溶解；罐内水量达到设定值后，再加入肥料继续搅拌。整个搅拌时间一般不少于10 min。喷播之前要检查搅拌罐内混合浆液的均匀状况和黏稠度状况，浆液过稠容易堵塞管路或喷枪，而浆液过稀则会使喷射到坡面的浆液流失。种子使用量要根据设计方案和每罐混合浆液能覆盖的面积进行调整，必要时先进行试喷，然后检查单位面积喷播覆盖物内的种子数量，以保证达到建植设计要求。
（4）喷播作业。喷播时，由高至低进行作业，操作人员要根据浆液压力、射程和散落面大小，有规律、匀速地移动喷枪，一般保持喷播幅宽5～6 m、幅高1～2 m，幅间接合时应压边40 cm，保证喷播浆液能均匀地覆盖；对于干燥的坡面，喷播前应适当洒水，以增加土壤墒情；对于土壤过湿的坡面，应待其水分降低后再实施喷播，避免浆液流失；在雨天或可能降雨时，应尽量避免施工，喷播完工后如随即有降雨，要提前采取覆盖防护措施。
（5）覆盖保墒。喷播后立即覆盖无纺布或草帘子，以保持土壤墒情，同时也可防止喷播层被雨水冲刷而造成种子裸露和流失。覆盖时由上至下平整覆盖，坡顶延伸30 cm固定；两幅相连接处叠加10 cm，用竹筷或U形钉进行固定，间距应不大于100 cm。待禾草高3～5 cm、豆科高2～4 cm（生真叶前）时，揭去覆盖物，过早不利于坡面保墒，过迟则会妨碍幼苗发育；覆盖物去除前应控水，揭去后要及时补水，时间最好选在15:00后进行；撤下的覆盖物应及时收走，特别是无纺布，不得遗留在现场。
（6）养护管理。喷播1～2天后即开始养护，应及时用高压喷雾水喷洒，使坡面保持湿润状态。初期养护时间为45～60天，以每天喷水为主，早（10点前）晚（16点后）各一次，避免在强烈日光下进行喷水养护，以免造成生理性缺水或诱发病虫害；待草长到10 cm以上时靠自然降水补充水分，但若连续高温干旱时间超过5天，应进行浇水养护；草种发芽后，应及时对稀疏无草区进行补播；喷播实施2个月后，最好进行一次营养全面的施肥，一般用尿素5～10 g/m2，复合肥约20 g/m2。此外，初期注意清除杂草，成坪后在每年开春和入冬前视草的长势及时追肥，并定期喷洒药剂防治病虫害。
（六）施工质量验收
1. 期间验收
坡面处理情况：坡面是否平整，土质是否松软，是否有保墒及施肥处理。
喷播物料准备：各种物料的质量、组合配比方案、各组分使用量和每罐的添加量是否符合设计要求。
喷播作业状况：每罐物料的混合时间和混合浆液的黏稠度是否符合作业要求，坡面上喷播浆液的覆盖状况和厚度是否符合设计要求，有无喷播浆液流失现象，单位面积内种子数量是否符合设计要求。
2. 竣工验收
覆盖养护情况：覆盖物是否完全覆盖坡面，有无遗漏处；浇水水量是否合适；土壤湿润情况是否符合标准；坡面有无冲刷现象。
发芽长势情况：发芽状况是否达到设计要求；出苗、长势是否均匀、良好，有无缺水、缺肥、枯死和病虫害现象。
现场整理情况：现场有无施工材料遗留，临时施工设施是否全部清理。
液压喷播工程总体验收参考标准见表4-5。
表4-5 液压喷播工程总体验收参考标准
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