浅谈植物纤维毯在路基边坡防护中的作用

【摘要】水损害是高速公路养护过程中遇到最突出的问题，病害90%以上都是由于水损害引起的，因此，在养护维修过程中，不仅仅是“头疼医头，脚疼医脚”，而是须从材料的选用、结构层、排水设施等方面多方探讨，来设法解决路基边坡排水问题，从而防止水损害。为用路人提供良好的路况，路基边坡防护便成为工程养护的一项主要职责。在设计使用的年限内经常保持完好的状态，在公路使用时期的日常维护工作尤为重要。简要介绍高速公路路基边坡防护中植物纤维毯的特点、养护技术措施做简单探讨。

【关键词】高速公路;养护;经济;治理;环保;以人为本

前言

近年来随着我国高速公路建设的飞速发展，从1988年第一条高速公路建成通车以来，预计2014年底，高速公路通车里程将达11.17万公里，跃居世界第一。高速公路里程的日益增加加快了经济的快速发展，但是高速公路的不断增加及其科技含量的提高也给高速公路的养护工作提出了越来越多新的问题。在高速公路使用寿命期限内，随着年限的增加，高速公路在其自身使用功能不断下降的同时各种病害也会日益严重。与高速公路建设已取得的巨大成就及远景目标相比，高速公路的养护管理工作却滞后。如何解决公路建设与养护管理之间日益尖锐的矛盾，合理和及时的养护工作显得尤为重要，如何采用科学合理的养护技术，以延长高速公路的使用寿命以及减少养护工作的时间，已引起人们的重视。高速公路养护管理是一项复杂的系统工程，涉及面广、技术性强、难度大，正确理解和评价高速公路的运营状况和服务水平，根据实际情况安排养护维修，不断探索管理新思路，创建安全、舒适、快捷、美观的行车环境，是每位养护管理工作者应积极探索的问题。

一、路基边坡病害原因分析

路基边坡发生破坏的原因很复杂，除与路基形式有关外，地基情况没有勘探清除，设计缺陷、没有按规定施工等，都可能导致出现破坏。破坏的主要原因主要是：雨水冲刷、排水不畅、填料不佳、填挖交界及台阶处理不当、交通事故等等。边坡稳定性分析一般分两个方面，其一是搞清楚最不利工况下边坡稳定系数值，按此来判断边坡的稳定性;其二是将边坡稳定系数与工程设计要求的稳定安全系数进行比较，以此来判断边坡的稳定性是否满足要求。由于边坡加载、混凝土板遇雨水强度降低、坡脚切坡及填土质量不好、压实度达不到要求等额外因素的影响，都会导致边坡失稳。这些偶然因素在高速公路的边坡病害中均有一定的表现。

二、植物纤维毯高速公路养护的概念与施工要点

1、引述。十报告明确提出建设“美丽中国”，给我们交通行业指出了节能环保、技术创新的发展道路，随着重建轻养的观念的转变，路桥隧养护更应在发展中创新，追求经济、环保、美丽……笔者所从事的高速公路路基是采用砂砾土填筑而成，所含的砂砾为全是滚圆形状，汛期季节，路基冲刷甚至塌方时有发生，使得路基防护成为今后的一个重要课题。

2、产品简介。植物纤维毯主要以各种植物纤维材料（如稻秸、麦秸、玉米秆、棉秆、椰壳纤维、大麻、黄麻、亚麻、天然杂草）为原料，结合各种灌、草植物的合理配置，以及保水剂、营养基质的添加，生产多用途的“植物纤维毯”，是近年来国际公认的最有效、最简捷、最廉价的护土保墒、防风固沙、抗冲刷的绿化节能环保产品，并在这个领域获得了多项专利。

3、植物纤维毯说明。一种农林固体废弃物再生利用的新技术;不需占用有限的可耕地种植草坪;运输过程不带土，因此不会产生弃土弃渣;由工厂规模化生产，是由合成纤维和植物纤维加工而成，主要用于提高植物成活率，有效控制水土流失，成地毯状产品。植物纤维毯铺设完成就能发挥护土、固种作用，使传统的低效率水土保持技术模式发生根本性的转变，大幅度提高水土流失治理效率和效果，是一种可以简化种植过程、提高种植质量的施工模式。

植物纤维毯技术本着叶落归根、秸秆还田涵养土壤的理念，将农、林产业中过剩的生物质资源转化为生态环境保护工程的工业化生产的工程技术产品，能够快捷、方便的异地转移用于植被缺失地区，有效的改善表层土壤结构，增强抵御风蚀、水蚀能力;创造相对优势的局域生态环境，有效呵护植物种子萌芽、出苗、展叶，促进多元化植被形成和演替进程。实现生物质材料快速覆盖，抗逆性种源快速回归，地表微生态环境迅速改善，多元化植被快速恢复的目标。

植物纤维毯铺设完成就能发挥护土、固种作用，使传统的低效率水土保持技术模式发生根本性的转变，大幅度提高水土流失治理效率和效果，是一种可以简化种植过程、提高种植质量的施工模式。根据坡比和坡长，可以使用不同抗拉强度的网和缝合线;根据抗侵蚀要求和目标植被需要，可以采用秸秆、椰丝等不同生物质材料组成不同厚度和混合比例的基质层，可以加入不同配方的种子和营养物质。纤维毯覆盖地表既起到固土、护土作用，也能保种、育苗，维系植物生长所需。种子落地生根，植株体发育生长，直到枝叶伸展、根深蒂固都可以在植物纤维毯的呵护下完成。随着植株体木质化程度提高，植被生态护坡的作用增强，纤维毯逐步降解成为地表腐质层。

4、植物纤维毯施工作业。①植物纤维毯不需要特别的铺装设备，首先将作业面上原有绿化杂草连根清除。②人工挖除原护坡上的石灰土，清理石块，草根等垃圾。③回填绿化土、碎土、整坡、夯实。④而后将植物纤维毯沿坡面由上至下铺于坡面上，纤维毯与坡面之间保持平顺，坡顶需预留40～80cm，埋于土中并压实;两毯之间搭接5-10cm，再用专用固定钉等将纤维毯搭接缝锁定，毯面按一定间隔钉钉固定防止移位就可以了。基本要领是：自上而下、顺展铺设、压头埋脚、左右搭接。植物纤维毯能在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过毯状物的初期基本防护功能和植被的后期生长对边坡进行柔性和动态加固，同时可根据边坡沉降蠕动做适应性调整。

三、植物纤维毯试验段

因2013年梅雨期间，致使砂砾卵石土部分路段边坡塌方严重，有的塌方深度达到半米以上，养护施工单位现场勘查时做出人工夯实培土、空心六角块防护的施工方案。并做了试验段，因人工夯实根本无法达到高速公路施工时压实设备的功效，人工培土“贴膏药”式的补土养护只能治标，无法达到保护路基稳定的目的。一场大雨后又要抢修，空心六角块防护的段落，水总是从砂砾石和土的缝隙处钻出，造成空心六角块整体塌陷，后又打入木桩，仍未能切实解决水冲毁现象。针对此情况，经过多方调研，引进国内外先进的植物纤维毯做试验段，探索新型养护，起到圬工防护中防坍塌的同样效果，且造价降低至45%左右，纤维毯降解期长达5年，施工半年内，植物根系即可起到边坡防护效果，且渗水速度较快。现经过一年的试验，防护效果良好，植物根已起到良好的防护作用。

四、植物纤维毯特点

1、施工铺设简便，人均每天可铺设一千平米，大大提高了施工速度，降低了人工成本;与传统草坪相比可节水70%以上。

2、主要有二种系列产品。一种为强力纤维固土毯，由合成纤维网加农作物秸秆和其它植物纤维组成，主要用于坡度大、冲刷力大、硬地质面、风力大或地质松软等环境，需要植物迅速覆盖的工程;另一种为可降解纤维固土毯，由黄麻纤维网加农作物秸秆和其它植物纤维组成，主要用于洼地、低流量渠道、斜坡小、冲刷力小等环境使植物迅速覆盖的工程。

3、基本要求。高速公路的养护是高速公路管理工作的重要组成部分。高速公路建成投入运营后。随着时间的推移，累计交通的增大，使用性能会逐渐衰减，并出现病害。为了保证高速公路快速、畅通、安全、舒适、景观、环保、经济的使用功能.保持高速公路的原设计状态。必须坚持“预防为主。防治结合”的方针，采取合理的养护技术和措施.进行经常性、及时性、长期性、预防性、高质量的养护维修。其目的是能够经常保证公路上的各种工程及设施。如路基、路面、桥涵、隧道、挡土墙、防护坡、绿化以及护栏、照明、标志、监控设施等处于完好状态。

五、结语

公路养护管理是高速公路运营管理的重要组成部分，是保证高速公路优良服务水平的主要手段之一。及时发现高速公路不同程度的损坏并有效修复这些损坏，有利于保持高速公路良好的使用状态和服务水平，有利于向使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有利于树立高速公路的对外形象，最终提高高速公路的经济效益和社会效益。