时间:2023-11-15 04:15:44
生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。
公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。
2.边坡生态防护现状
近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。
根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。
2.1人工种草护坡
人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2.2平铺草皮护坡
平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
2.3液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
2.4土工网植草护坡
土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。
2.5 OH液植草护坡
该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
2.6行栽香根草护坡
香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.7蜂巢式网格植草护坡
蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
2.8客土植生植物护坡
客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。
2.9喷混植生植物护坡
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。
转贴于 3.边坡绿化工程中的难点问题
随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。
3.1边坡植草的退化
在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。
3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态
在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。
3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁
开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点
可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。
4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入
在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。
4.2边坡植草退化的防治技术
防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。
4.3积极引进开发边坡生态防护新技术
边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。
目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。
5.结论
①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。
②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。
③在公路、铁路设计与建设中,应将生态功能与工程功能及安全功能同等考虑,并根据具体情况相应提高经费投入的比例,其可持续发展的生态效益是巨大的。
生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。
公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。
2.边坡生态防护现状
近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。
根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤oh液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。
2.1人工种草护坡
人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满足的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2.2平铺草皮护坡
平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于四周草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护治理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满足的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
2.3液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整洁一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
2.4土工网植草护坡
土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过非凡工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。
2.5 oh液植草护坡
该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品hycel_oh液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管oh液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种hycel_oh液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
2.6行栽香根草护坡
香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75mpa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.7蜂巢式网格植草护坡
蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
2.8客土植生植物护坡
客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施轻易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。
2.9喷混植生植物护坡
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、ph缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的要害,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和反抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边
坡绿化防护工程。
3.边坡绿化工程中的难点问题
随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。
3.1边坡植草的退化
在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供给较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。
3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态
在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。
3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁
开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点
可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。
4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入
在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。
4.2边坡植草退化的防治技术
防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。
4.3积极引进开发边坡生态防护新技术
边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,
积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。
目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的浇灌技术;在土壤肥力方面,abt生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。
5.结论
①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。
②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。
③在公路、铁路设计与建设中,应将生态功能与工程功能及安全功能同等考虑,并根据具体情况相应提高经费投入的比例,其可持续发展的生态效益是巨大的。
论文摘要:针对安同公路(安溪段)某路堑高边坡的地质情况及存在的问题,提出了路堑高边坡的防护与加固方法以及施工注意事项.
1工程慨况及问题的提出方案确定
1. 1工程慨况
同三国道主千线福泉厦漳诏高速公路复线是福建省“三纵四横”高速公路网布局中“三纵”的重要组成部分,也是泉州、厦门两市公路主骨架的重要组成部分。而安同公路(安溪段)作为该复线的试验段,路段全长682公里,设计行车速度50k m/h,路基宽度24.5米,双向四车道,最大纵坡4.5%。
1.2存在的问题
本段(k6+106一k6+215右侧)路基高边坡为破碎岩质边坡:上部残坡积粘性土层,厚度约5一8米;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩,厚度约2一4米:碎块状强风化品屑凝灰熔岩,厚度约2一4米;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩。由于边坡高陡,极易沿不均匀风化界面溜踏,为保证边坡稳定,须进行适当加固处理。同时因晶屑凝灰熔岩岩体节理裂缝极其发育,坡体全坡面开挖后(防护加固工程未实施),第三阶坡面局部开裂变形,为确保边坡稳定,对该边坡防护加固方案进行适当调整。
2防护与加固设计方法一一动态设计
高边坡动态设计是在施工图设计文件时依据野外地质测绘井收集相关资料后,进行高边坡预设计,再根据高边坡工程施工实施进程,结合施工现场揭露坡体地层实际情况及其他相关环境背景条件变化,以及各阶段坡体变形情况和发展趋势等信息,对高边坡进行必要的动态调整、补充和完善设计,以实现经济合理且安全可靠的目标。
2 .1防护加固工程设计原则
对干路堑边坡防护加固工程设计的一般性原则,主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性设计防护加固工程措施,包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等设计原则。
2.1.1坡面变形防护
微一未风化岩体:岩面喷浆防护,坡率0.25一0,5,或变截面护墙防护。中一微风化岩体:挂网喷浆防护,坡率0.25一0.5,或变截面护墙防护。强一中风化岩体:护面墙防护,坡率0.5一0.75,或岩面植草防护。全一强风化层:加厚拱型骨架防护,坡率0.75一1.0,或三维网植草防护。坡残积层:拱型骨架防护、桨砌片石防护,坡率1.0一1.25,或喷播植草防护。松散土层:网格骨架、浆砌片石、植草防护,坡率1.25一0.75。绿色防护:贯彻“人造景观、美化环境和生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅表层变形防护
下伏中一微风化岩:系统锚杆防护上覆土层及强风化岩:锚杆框架防护。
2.1.3块体变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.4深部变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
以坡脚设桩、墙等支档结构防护为主,或加厚护面墙工程措施。
2.1.6地表地下水引排处理
对于坡体地下水引排,以仰斜平孔排水引排为主,结合墙背盲沟及结构泄水孔处理,有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排,一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟,坡面结合检查梯设急流槽,以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。
2 .2防护加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是依据路堑边坡稳定程度与等级标准设计,共经优化比选确定,本路段路堑高边坡是按照“一级边坡工程”进行动态设计,总体防护加固工程设计方法如下:对于稳定的边坡,即边坡稳定系数大干1.2,一般无需增设额外支挡加固工程,即可维持坡体的总体稳定,必要时局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定的边坡,即边坡稳定系数小于1.0,必须增加支挡加固工程,或放缓边坡坡率,以及采用刷坡放缓与支挡加固相结合处理,从而维持坡体稳定,确保边坡稳定系数达到1.2以l。对于欠稳定的边坡,即边坡稳定系数介干1.0至1.2之间,若不增设支挡加固工程,可以保持暂时稳定,但在考虑各种不利因素的作用下,将有边坡失稳的可能,建议增补一定的支挡加固工程,或经刷坡放级处理,使边坡稳定系数提高到1.2以上.
3问题的解决方案
3 1该段边坡原设计
3.1.1坡率设计
设计最高为7级95米,各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:0.5,护面墙;第二级1:0.5,护面墙。第三级1:0.75,孔窗式护面墙;第四级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护。第五级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护;第六,1:1.0,三维植草。第七级,1:1.0,三维植草;两侧坡率据其坡高及地形地质条件当调整。
3.1.2加固程
在边坡第一级超挖部分设置顶宽lm的加厚护面墙,在边坡第四级与第五级设置预应力锚杆十字面板加固,十字面板2.3m x 2.5m,水平间距4m,垂直间距4m,呈梅花形布置,设1孔锚杆。其中,第四级十字面板,锚杆长16m,锚固段长度均为3 m,设计拉力为250kn。第五级十字面板l排锚杆长18m,下排锚杆长16 m,锚固段长度均为5m,设计拉力为52 0kn。十字面板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其余坡面视坡率及地质条件分别采用护面墙、锚杆镀锌网(砂袋)植草、三维网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡率不变,各阶防护加固措施调整为:第一阶由原护面墙调整为顶宽lm的加厚护面墙,第二阶调整为锚杆地梁加固,梁间护面墙防护。第三阶调整为锚杆地梁加固,梁间孔窗式护面墙防护;第四阶k6+108一k6+154段调整为锚杆框架加固,框架内镀锌网砂袋植草防护,k6+154一k6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋植草防护;第五阶调整为锚杆框架加固(中部急流槽设2根锚杆地梁),框架内三维网植草防护,第六、七阶同原设计,均为三维网植草防护。
4施工注意事项
因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大,故原则上要求在雨季之前施工完毕,以确保边坡稳定和结构安全。对干实施锚固工程的路堑边坡防护,原则要求边坡开挖一级防护加固一级,按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。重点复杂路堑边坡防护加固工程,由于其地质条件复杂,应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善,即进行动态设计和信息化施工,从而达到经济合理和安全可靠的目的。
5结语
关键词 路基边坡 边坡病害 侵蚀机理 防护适用性 植物防护 防护区划综合防护设计
Stuedy on Side Slope Protection System of Expressway
AbstractThis paper analyses the types of side slope damages,reasons and principles of the damages.This paperalso explain the types,characters and selecting principles of protection methods.
Key wordsSubgrade side slopeSide slope damageDamage principle Protection availability Plant protectionProtection district Compr ehensive protection design
1前言
随着我国公路建设的飞速 发展 ,高等级公路边坡综合防护系统 研究 日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要 内容 之一,需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、 经济 、美观的工程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。
长期以来,路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节,我国在80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,由于 交通 量小,深挖高填较少,投资不大,因而防护工程不作为道路建设的主体工程,由此引起的损失亦不大,所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后,我国高等级公路建设方兴未艾,由于缺乏对防护技术的系统研究,没有成熟的经验供设计部门 应用 ,因此只能用低等级公路的防护技术或供鉴铁路部门的经验来实施局部防护,缺乏综合考虑,从而为工程埋下隐患,造成了巨大的经济损失和不良的 社会 影响 ,有的甚至中断交通,如沈大高速公路鲅鱼圈所以南180km长的路段,后期的工程防治费用占整个工程防治费的80%、京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后,很多路段出现路基垮塌,路面悬空的现象,再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计,仅1991年因水毁冲毁路基1577km,冲毁路面43733km,冲毁桥梁3606座、涵洞40343道,塌方4171万方,直接经济损失16.86亿元,因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降造成的损失更是无法统计。 与此同时,防护技术在 理论 方面尚需进一步研究,如边坡的侵蚀机理、边坡水力学特性研究、地区差异性以及公路部门与园林部门的专业交叉研究等等,以便提供边坡综合防护的理论支持和依据。
因此,为降低工程造价,减少或防止道路病害,保持生态环境的相对平衡,确保道路的安全与稳定,急需对高等级公路的边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。
2国内外研究概况 随着我国公路等级和人们生活水平的提高,路基边坡防护日渐引起公路部门的重视。在我国多年的道路工程实践中,积累了不少防护与加固技术的经验。水是公路边坡上土壤侵蚀的主体,公路部门对水流的力学研究都是以明渠均匀流为研究对象,如曼宁流速公式等,利用这些公式进行排水构造物的设计取得了较满意的效果,但如果以此来描述边坡冲刷则有不妥。如我国《公路排水设计规范》(JTJ018-97)中推荐的沟管近似流速公式V=20·i1/2,即流速与坡角的平方根成正比,而在公路边坡中,随边坡坡角的增大,径流流速确有增大的趋势,但坡角增大导致汇水面积减小,必然使流速减小,所以边坡径流流速应是产流降压强度、坡长、坡度、坡面粗糙系数的综合函数;在圬工防护理论计算方面,库伦理论,朗金理论被广泛应用。随着 科技 的发展,各种新型支档结构和防护型式及CAD程序相继而生,但在设计时,仅从边坡的稳定性等因素出发,很少考虑水对防护的量化冲刷能力和环保因素,如:可否利用工程经济学研究某路段采用集中排水或分散排水?可否用混凝土预制块或网格代替费工费时的浆砌片石?可否用植被防护或综合防护替代全圬工防护等等。由于工程的千差万别,上述问题在规范中仅定性地作了限制,很少给出具体比选方法进行量化计算分析,由此设计出的结果可能一方面是工程达到了防护效果却造成了大量工程资金的浪费,另一方面是防护不当或方案错误导致防护失败,造成巨大资金重复投入,形成不良的社会影响。
高等级公路由于线形标准较高、设计人员素质低、比选方案少等因素,造成路基高填深挖现象普遍存在,同时大交通量给沿线造成的交通污染不但威胁沿线居民的身体健康,而且影响区域的生态平衡。由于诸多原因,我国公路的环保技术研究远远不能适应当今高速公路发展的道路建设要求,同时关于边坡冲刷防护、交通环境美化进行的综合设计也鲜为报道。
在国内植物防护方面,随着人们环保意识的增强和生活质量的提高,在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。西北水保所对此进行了大量的研究,并在引用美国通用土壤流失方程式方面取得了一系列成果。贵州毕节公路段做过公路绿化效应及山区公路水毁防治的研究,北京市公路管理处作了一系列公路绿化设计研究,河南省交通厅与天津大学联合完成了"土工合成材料在郑洛高速公路护坡工程中的应用及绿化研究",交通部科技信息所环保部分别在昆(明)-曲(靖)路,楚(雄)-大(理)路实施了"生物防护与景观再造工程"等等,取得了较好的防护效果,但水对边坡侵蚀冲刷的量化研究仍鲜为报道,理论上缺乏必要的支持。同时由于各处工程项目的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,导致了防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性,从而确定最佳综合防护设计方案已势在必行。
如前所述,由于理论研究上的不足和设计上的随意性,同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异,决定了不同地区综合防护方案的差异性,所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上,对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究,提出最佳防护设计方案已迫在眉睫。 反思我省的高等级公路边坡防护现状,虽然做了许多实验性尝试,采用了多种防护型式,基本达到了预期防护效果,但仍有许多沉痛的教训值得认真 总结 ,如郑洛路九标1996年边坡水毁,开郑路边坡水毁索赔、安新路个别路段大面积边坡混凝土预制块坍滑等等,归纳起来存在的 问题 有:
(1)缺乏系统的防护方案、措施 研究 和综合设计;
(2)在防护方案、防护型式选择方面缺乏技术、工程 经济 比较 分析 ;
(3)植物物种选择方面,随意性过大,缺乏和园林部门的探讨研究;
(4)由于各地区的差异,缺乏各分区最佳防护典型型式,致使设计人员难以操作。
总之,上述问题的存在,使我省边坡防护设计可能一方面是工程达到了防护效果却浪费了大量的工程投资,另一方面是防护不当导致了路基边坡的早期病害。
3边坡侵蚀机理研究
通过对边坡力学特性研究,可得以下结论:
公路边坡由降雨产生的坡面流与明渠流具有不同的水力学特点,它应该是产流降雨强度、坡长、坡角、粗糙系数的函数。由于坡角增大一方面使势能向动能的转化加快,另一方面却使单位坡长所接受的降雨减少,因此边坡的流速应该存在一个临界坡角,从Muzik的边坡径流平衡时间关系式出发,推导出了一个公路边坡坡面径流流速的关系式(紊流): 式中,K为系数,L为坡长,a为边坡坡角,n为边坡坡面粗糙系数,δ为产流降雨强度。通过对此式的数学处理得到边坡坡面流速的临界坡角为41°左右;考虑到边坡土壤侵蚀量是流量与流速的函数,进一步推导出公路边坡土壤侵蚀量同样存在一个临界坡角,这个坡角大约在25°左右,这与公路边坡常采用1∶1.5坡率很是接近,因此对边坡的防护应引起足够重视 。
边坡在 自然 界降雨情况下不断经受降雨的袭击,其中一部分下渗,一部分在边坡汇集,形成径流,径流在土颗粒表面产生剪切力,当这种力大到能抵消土的抗侵蚀能力时,土颗粒被径流带走,从而发生侵蚀,这种径流的剪切力与土壤粒抵抗力之间的相互作用不同相可引起溅蚀、溶蚀、片蚀、沟蚀等不同的侵蚀现象。
4边坡防护类型及公路植物特性研究
作者按照材料将路基防护分为3类:植物防护、圬工防护和综合防护。防护分类如图1。
通过对公路植物的特性研究,可得以下结论:
(1)路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是 影响 公路植物的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;
(2)应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护;
(3)尽量选用本地的物种,其适应性远远优于引进物种。
5边坡综合防护设计原则与注意事项
(1)“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则;
(2)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;
(3)路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑;
(4)护坡 方法 应优先考虑采用植物防护,当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时,要考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施;
(5)在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计;
(6)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护;
(7)对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实; (8)对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案;
(9)混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充分分析;
(10)对于水流、波浪、风力、降水以及其它因素可能引起起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,可综合考虑河道整治,使防护工程收到更好的效果;
(11)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处的粗糙率,以降低流速、减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下0.5~1.0m,水上部分采用轻型防护即可;
(12)综合防护应遵循"实用、经济、美观"的指导思想,明确"为行车服务"的目的,在实用、经济的前提下,力求边坡绿化三季有花。
6高等级公路防护区划的思想
为了区分地理区域自然条件对公路防护影响的差异性,并在高速公路边坡设计中对施工防护型式、植物物种选择时有章可依,确保路基边坡的稳定并节约投资,同时按照《公路自然区划标准》(JTJ003-86)中关于"三级自然区划由各地按有关规定自行划分"的指导思想,有必要划分不同地区植物防护主要类型。
我省植物防护主要类型区划以公路自然区划标准为基础,结合高等级公路边坡防护的特点和我省已建高速公路的建设经验,按照气象、地质、地形、物种分布等因素的差异性,将全省划分为A、B、C三个防护类型区(如河南省公路防护类型区划图)。
7河南省高等级公路边坡综合防护推荐方案
7.1河南省A区边坡综合防护推荐方案
主要为黄河冲积所成的低液限粘土和低液限粉土,同时雨量集中,但年降雨量不大,四季分明,所以防护要求不高。间有盐碱地,同时石料缺乏。结合上述研究结果,故推荐A区边护综合防护方案为:沿线路基边坡除桥头路基、水稻田等局部特殊路段采用浆砌混凝土预制块防护外,一般采用植草或种草籽护坡,喷播更佳。
7.2河南省B区边坡综合防护推荐方案 7.3河南省C区边坡综合防护推荐方案 8主要结论
通过对高等级公路边坡防护系统的综合研究,得到以下主要结论和研究成果:
(1)剖析了路基边坡的病害类型和原因,提出了在边坡防护方面 理论 上的欠缺和在工程中缺乏综合设计的观点; (3)通过对各种边坡防护类型的分析及其特点研究,提出了防护类型选择的原则;
(4)通过对公路植物的特性研究及适应分析,推荐了公路常用植物的外观特征、气候、土壤适应性及建植、管理特点,使植物防护的选择有据可循;
(5)根据公路自然区划和地质特点,首次提出了公路防护区划的思想,并建立了河南省公路 防护类型区划;
(6)提出了高等级公路边坡综合防护的设计原则;
(7)根据上述的研究成果,推荐出了河南省不同区划内的边坡综合防护设计方案,供设计人员 参考 。
1边坡防护设计
根据地质资料,该段边坡岩体为石质板岩,无顺层等不良地质现象,经分析计算,采用8~10m一级边坡、2m宽的边坡平台,高边坡部位采用锚索、锚杆框架植草,整体稳定性较好。其他坡体较稳定的部位,考虑局部可能产生碎落,为防止风化,采用拱形骨架植草防护。该段深挖路堑为了减少占地、降低坡面高度,第1级采用路堑挡墙,第2、4级采用锚杆框架,第3级采用锚索框架,第5级采用拱形骨架植草,各级挖方边坡坡率取用见表1。
2边坡施工进度
该段自然边坡共分六级,滑塌前第6~4级已按设计要求自上而下逐级开挖,逐级施做工程防护,且已施工完成,并继续施做第3级锚杆框架防护,锚孔已灌浆完成,但混凝土框架梁还未施做。第2级边坡开挖完成,但未进行任何防护,施工单位为加快进度,即着手开挖第1级边坡,在开挖到高度约7m时发生滑塌破坏。
3边坡滑塌情况
3.1滑塌过程根据现场调查,于2011年4月26日第1级边坡开挖时发生滑塌,滑塌区域坡脚桩号为ZK22+400~ZK22+445.428。滑塌部分大致呈梯形,底宽约45m,顶宽约12m,滑塌至第2级边坡顶平台,高度约15m,最深处约4.5m,在该区段内第1级、第2级边坡已产生明显的沿岩层层面的滑塌破坏,第2级平台出现约3cm裂缝,向小里程方向延伸约6m,第3级平台出现约5cm裂缝,向小里程方向延伸约12m。变形如继续发展,极易产生进一步滑塌,使病害区域范围扩大,可能造成已有防护工程报废。
3.2滑塌原因分析(1)局部地质条件复杂从开挖后边坡及滑塌断面观察,开挖坡面表层至4.5m深度为棕红色全风化板岩,结构构造被破坏,呈土状;4.5m以下为灰褐色强风化板岩,节理裂隙很发育,泥质结构,薄层状构造,主要矿物成分为长石、云母,岩层产状290°~305°∠30°~35°,边坡产状270°∠45°,属于顺层~准顺层边坡。从小里程断开的剖面观察,该处岩体较软,存在软硬面分界,有泥化夹层,层理上有褶皱现象,主要是构造所致。(2)施工工序不规范对于路堑高边坡,施工时必须采用分级开挖、分级防护,以避免边坡产生不良失稳现象。土方开挖以机械为主,分段进行,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡。若石质较硬,在不影响边坡稳定的情况下可采用爆破施工,但必须采用光面爆破,施工时尽量采用小炮爆破,避免边坡岩体的松动。当前该段边坡第6~4级施工顺序规范,基本保证了第4级以上边坡目前的稳定状况,但在第3级边坡锚杆工程未完成施工的情况下,将第2级边坡全部开挖,并将第1级边坡部分开挖,造成该段路堑边坡的局部滑塌。
4滑塌处理方案
为保证该段路堑高边坡第6~4级已施做的防护工程的稳定,防止发生进一步的破环,应立即对滑塌进行处治,以下为处理方案,同时也是施工处理的顺序。(1)回填反压第1级边坡是按路堑挡墙背坡的坡度1∶0.25开挖的,应立即进行回填反压,已开挖段全部进行回填反压,以防止滑塌范围继续扩大。回填高度至第1级平台,填料应符合路基填筑要求,宜就近选取,并进行碾压,压实系数应达到0.90以上。回填宽度采用理正软件进行分析计算,确定回填宽度为5~6m。(2)施做临时工程凌空面处理:对滑塌边缘小里程侧的竖向凌空面,立即采用土袋进行回填反压至原坡面,宽度应能保证其稳定。填补裂缝:第2、3级平台裂缝以及边坡范围发现的所有裂缝均采用黄粘土填补内缝,表面用水泥砂浆抹平,防止雨水渗入滑坡体。临时排水:施做临时排水系统,对于地表水应予以拦截引离,另外对滑坡体至相邻未滑塌2~3m范围内,下雨前用防雨布进行覆盖,防止雨水进入滑坡体。(3)回填镶补由于滑塌体的厚度达4m左右,不仅影响到边坡坡面的平顺和受力的合理要求,且已影响到其上边坡防护工程的长期稳定需求,应对滑塌区域进行回填镶补,首先彻底清理松散的滑坡体,再从第1级边坡开始,逐级进行第2、3级坡面镶补。镶补采用粗粒料,尽量整平使边坡平顺,并采用人工加小型机械夯击密实,表层30cm采用浆砌片石砌护。(4)第3、2级边坡处治第3级边坡未滑塌段已灌浆的锚杆尽快施做混凝土框架梁,形成整体受力结构。第3级边坡对应滑塌部分采用预应力锚索框架进行防护,段落长度约40m。第2级未滑塌段尽快按原设计预应力锚索框架施做,由小里程侧逐步向滑塌区域推进。第2级滑塌部分施做预应力锚索框架,取消原设计锚索框架中的横梁,竖梁间距进行加密。同时,根据外露岩土,对原设计的锚索长度进行复核,因该区域工程地质条件比较复杂,需对锚索的张拉力及锚固段长度进行现场试验确定。对于滑塌区域,因锚索框架置于后填土上,为防止预应力锚索失效,需对锚索进行二次张拉,并设置防爬移的构造措施。锚索预应力进行二次张拉时,先抽出外锚头油脂,打开防护帽,整体张拉锚具并按伸长量大小垫入相应厚度的钢片,然后注入油脂、锁防护帽。(5)第1级边坡处治滑塌区域内第1级边坡的开挖工作需格外注意,采用5m分段跳槽开挖,分段施做路堑挡墙。并且此项工作需要在其上第2、3级边坡防护工程已发挥作用的条件下进行。因第1级边坡滑塌导致原设计挡墙墙后塌空,将挡墙横断面尺寸加大,向坡面内加宽1.0m,其余部分还需回填粗粒料并夯击密实。在施工过程中边坡岩土有进一步产生滑塌的危险,在施做下部挡墙时,应指派专人对上部边坡体进行巡查,有滑塌迹象产生时,及时撤离下部施工人员。(6)及时进行坡面绿化坡面绿化具有美观的功能,同时也是工程防护的重要部分。在边坡滑塌处治过程中,完成一级边坡工程防护后,马上对坡面挂网喷播植草进行绿化防护,在雨季来临之前务必全部完成此项工程的施工,避免雨季大量的雨水汇集而渗入坡体,浸泡和软弱坡体内岩土,影响边坡的稳定。(7)监测工作由于该段边坡高,且工程地质条件复杂,边坡滑塌变形的发展直接影响到治理工作的难度以及工程投资。为此,需在整个施工过程中进行一定的监测工作。路堑高边坡施工期监测主要采取地表位移监测,地表位移监测可在地表设置监测点,也可结合深孔位移口监测进行;地下位移监测及地下水位移监测应设置监测钻孔;锚杆应力监测可选取关键、易测部位进行长期监测。该段滑塌边坡经业主、设计、监理和施工单位的密切配合、协同处理后,经数个月的施工,得到了妥善处治,保证了该段高速公路按期通车。后又经一个雨季、冬季的考验,边坡稳定无新的病害产生,保证了运营期间的交通安全。
5结束语
路堑边坡防护工程是对山体开挖面施加的人工防护工程,其目的是保证斜坡土体的长期稳定,最终确保高速公路的安全畅通。挖方高边坡的防护设计需要与施工紧密联系,贯彻“动态设计、信息化施工”的原则,特别是对黔东南区的板岩地质,长期暴露很容易风化崩塌,在现场根据开挖后的边坡及时补充、完善防护设计是十分必要的,同时也需要施工单位的密切配合。对于高边坡的处置,一方面需要加强地质勘察,探明岩性、岩层、产状等相关地质数据,另一方面需要结合水文、气象,综合确定边坡防护形式。同时,项目业主和监理也要根据实际情况确定相对合理的施工周期,不能盲目抢工期、赶进度,同时应根据实际的雨、雪等不利天气的影响适当延长施工工期,以保证施工单位规范施工的时间要求。
[关键词]公路 路基 边坡防护 片石
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0102-01
路基防护是在保护整体路基的基础上防护路基防护强度进行相应的分析,路基防护的综合调整中不仅仅需要控制路基防护工作,还需要对路基边坡的调控进行相应的分析,对于存在的地形变化或者其他自然原因的影响,在路基防护过程中也会出现那种由于设计标高 与现实中的路基标高不一致的情况下造成的路基防护边坡的综合性的调控,这样也就会出现高于天然地面的高填方路基以及半填半挖的路基工程施工。在防护过程中由于那些岩土体填挖而成的路基工程的调控中进行相应的实施,这样不仅改变了整体的地层的平衡状态,还需要根据土体的变形以及边坡的调控进行相应的控制。这样也会出现一些工程变化中的综合性的控制方式,最终将岩土体变形的控制造成路基病害的影响因索的控制或者是生态环境问题的综合性调控。例如:会出现滑坡、泥石流等情况,这样就在路基防护的过程中加强对整体 质量的调控,减少以后路基病害的发生频率,这样处理要做好路基的排水施工,还需要根据当地的整体的施工情况进行采集,并采取一定的措施来保证综合性工程的防护。
1.边坡破坏形式及原因
路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同,主要破坏形式为溜方、滑坡、剥落和碎落崩塌四种。
(1) 溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。滑坡是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动,主要是因土体的稳定性不足引起的。
(2) 路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空,或填土层次安排不合适等;路堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡 {度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。
(3) 剥落和碎落是指边坡风化岩层表面,在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡面上剥落下来的破坏形式。崩塌通常是指较大的石块脱离边坡表面沿坡而滚落下来。
2.路基边坡防护方法
2.1 植草防护
植物防护则是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。
植草防护应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种,严禁采用生长在泥沼地的草皮。直接植草护坡方法如下:
(1) 在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上,优点是方法简单、施工方便、成本较低,但易受风雨的侵蚀。
(2) 在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机 直接喷射于坡面,与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中, 形成整体保护。
上述两种方法在植草初期,应免受风雨的侵蚀,可覆盖纤维网,由于坡面没有任何的加筋处理,在暴雨和径流的冲蚀下极易导致坡面破坏,因此一般应在每年3-5月进行。
2.2 工程防护
工程防护主要是依据一定的植物生长方式进行的相应调控,最终根据一定的调控信息进行相应的分析,针对那些不适合植物生长的土质进行填补,挖方边坡中分化比较严重或者是植物发育不良的岩土边坡情况记性分析,最终保障工程的综合性路基的防护。
2.3 干砌片石
干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2。
2.4 浆砌片石
浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。当水流速度较大时(如4-5m/ S),波浪作用较强,以及河流可能有流木及其他撞击物等冲击作用时, 宜采用浆砌片石防护,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于上下边坡中的一般坡面。
2.5 拱式、网格防护
这种防护方式克服了鱼鳞状砌石防护排水抗冲刷能力弱和污工量大的特点,最大限度地绿化坡面,外观较好,在{填方、长直线的护坡段,能达到美化、绿化的双重效果,是近年来公路防护常用的方法之 一。缺点是施工较繁琐,劳动强度大,对坡面要求严格,拱内必须填土、植草或进行其他工程防护,否则容易被雨水冲蚀。
2.6 预制块铺砌防护
这是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一,由于预制块的规格一致,易于施工,外观整齐,最大暇度地减少了坡面防护对植草绿化的依赖性,即使坡面绿化效果不好,也不容易造成太严重的冲刷现象,所以,目前大多数高速公路采用这种方式,缺点是造价高,施工难度较大。
2.7 喷射混凝土防护
喷射混凝土的防护中主要分为素喷法与锚喷法两种,素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,为针对坡面的松散性以及调整颗粒的综合性控制方式,保证行人的安全,这种方法主要应用于表层比较松散的风化的岩面上。
锚喷法的工作状况主要是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆来约束整体的山体的滑动,并在光滑的表面锚头上进行相应的控制,这样从根本上对钢筋混凝土的板体结构进行分析,最终保证整体的工程施工的操控策略,这样可以将整体的松散的岩石固定成为一个整体,以达到整治滑坡的目的。锚喷法在路基边坡防护中的根治方法进行相应的控制,以达到彻底根治滑坡的目的。而且这种方法部分适用于岩石土或者碎石土等结构控制措施,可以有效地防止滑坡面积不大的山体,还能有效的预防早期的滑坡的产生。对于那些滑动层不是太厚的,都可以采用此方法。
在处理的过程中若存在那种破坏比较严重的情况,例如出现塌方、滑坡等情况的时候,都应根据一定的情况进行有效地实施,这样采取一定的措施来保证边坡的稳定和安全性。
3.结语
关键词:边坡 生态环境 植物 防护
工程概况:该线路位于铜陵至九江铁路线上,设计里程DK114+250~DK114+950,本段线路以挖方通过陡山坡上部,地势左高右低,横向坡度1:3,中心最大挖深11.6m,最大堑坡高度15.7m。地层:碎石土,褐黄色至褐黄色,潮湿,松散~稍密,成份为细砂岩,粉沙岩,厚0.0~2.1m。粉沙岩,褐黄色至灰黄色,细粒结构,薄至中厚层状,节理裂隙发育,岩层产状为:198°∠54°,全风化至强风化。
在如今上上下下都已十分重视生态环境和环境保护的前提下,传统的施工方法和手段已列入被逐渐取替甚至是淘汰的目录,新的防护手段的出现已经迫在眉睫。根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:
①人工种草护坡,通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。
②平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一。
③液压喷播植草护坡,是近年新开发的一项边坡植物防护措施,是草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:施工简单、速度快;施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;适用性广;工程造价低。
④土工网植草护坡,是近年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。
⑤香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能。
⑥蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
⑦客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填一定厚度适宜植物生长的土壤或基质和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。
⑧喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。
前文所说施工地段,土壤含量低,大面积坡面几乎是毫无土壤的细砂岩和粉沙岩层,且设计坡面较陡(设计为1:1),原设计为M7.5浆砌护坡。由于考虑到该地段岩层分布广,岩层产状比较理想,在对边坡安全性没有影响及生态工程理念的倡导下,故将该地段边坡防护优化为植物防护。在对各种植物防护技术进行合理的比较和实际应用成果的分析下,我们在该段路堑边坡采用了喷混植生植物护坡,施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网,喷射混合基材。而在部分路堤边坡上则采用了与之更相适应的土工网植草护坡,即直接挂埋三维立体土工网垫喷洒草籽。由于是夏天施工,环境温度较高,在喷播面覆盖一层黑色保护网垫养护,以利于植物生长。
关键词:公路路堑;边坡;防护技术;措施
由于路堑边坡存在于地壳的表面部分,在将天然地面开挖形成了路基之后,这种路堑边坡就会处于露天状态,不断受到各种环境或者人为因素的作用,经过长期的演变和影响,公路路堑逐渐遭到破坏,将有可能出现石土滚落等意外情况,危害着公路车辆与人身的安全。因此,关于公路路堑边坡如何进行有效防护是十分重要的,这应该引起相关人员的谨慎对待。
植物护坡,是指在公路路堑的边坡上,通过种植草丛或者树木的形式利用这些植物的根系,将边坡的泥土牢牢抓住,以减少水土的流失,防止出现泥土滚落。同时,我们都知道,植物还可以吸收尘土,美化环境,所以,植物护坡是公路路堑边坡防护的首选。工程护坡,是指在土质状况不好,不适宜种植植物的边坡上,通过人工建造一些例如护面墙、挡土墙等工程的方式阻挡边坡上石土的滑落。但是如今在施工中,多采用植被护坡与工程护坡结合使用的方式,以期待达到更好的效果。如何进行合理地选择、使用其中哪种方式,就应该在对实际公路路堑的土质做实地调查后得出结论,最有效的路堑边坡防护技术不是唯一的,结合当地施工情况选择才是最重要的。
1. 机械液压喷播植草防护
路堑边坡机械液压喷播植草是常用的一种直接植草防护技术。具体是指用喷枪喷播植物种子、种子粘结剂、水分、土壤改良剂、肥料等的充分混合物,将这些混合物均匀地喷播在修整好的公路路堑边坡上,在经过种子发芽成长之后,就可以在路堑边坡上形成一层植物防护层。在喷播的混合物中,添加了种子粘结剂、保水剂以及种子萌发所需要的肥料和土壤改良剂等成分,保证在喷播后,种子可以与土壤及肥料良好地粘结和附着在一起,这些为种子的萌发提供了有利的条件,在最大程度上保证了种子的成活率,提高了边坡的植被覆盖防护率。对于机械液压喷播植草防护技术还应注意以下几点:
1.1在选择植物种子时应该注意到,由于公路路堑边坡的特殊性,所以植物种子宜选择那些根系较为发达,茎部较矮,叶子较为繁茂,且适合当地气候的种子。在喷播前,应该对所选择的植物种子进行抽查试验,确定所购买植物种子的发芽率、活力及净度等,这便于确定购买的种子是否合格。这是保证植物成活率,达到边坡防护的前提,是不可忽视的。
1.2在进行真正的喷播工程之前,应该选择一处试验面积,进行试播,通过试播实验来测定在喷播混合物的比例上,如何分配植物种子量、肥料量、水分、营养土等的实际比例,不能出现种子喷播的过密或者过疏的情况,也应避免出现水分过多,在喷播到路堑边坡上后喷播混合物会沿坡面流动等不合理情况。
1.3在完成喷播的工程施工之后,还要注意对喷播边坡进行认真的养护与管理。养护工作主要有:对喷播层进行覆盖,减少水分散失和雨水冲刷等自然因素的影响,定期浇水、施肥、捉虫等。在养护期间还应及时发现植物种子成活率较低或者漏喷的地方,并进行补种。一般的养护期要至少持续一个月。
2.路堑三维植草灌护坡
对公路路堑边坡进行三维网植草灌护坡技术也是生活中常见的一种护坡技术。其原理是在公路路堑边坡上,利用工程材料和生长力旺盛的植物结合在一起,共同构建一个具有较强的环境抵抗能力,且可以有效扎根在坡面上,保证边坡稳固的公路路堑边坡防护系统。这个防护系统是由钢筋混凝土形成的骨架,同时与植物的根系相连接,一起形成一个统一的三维网。此种三维网可以有效地将抗剪和抗拉强度加大,承受环境的不良因素破坏,增强整个路堑边坡的完整性和防受损性。路堑三维植草灌护坡的流程是:
首先将需要进行防护的边坡进行坡面平整,在沿着坡脚和距离坡顶50厘米处挖出一条深30厘米,宽20厘米的深沟槽,用u型钢钉将土工网固定在沟槽之内,并填土埋实。然后开始铺设网垫,铺设的顺序是从坡顶往下一直到坡脚铺设,同时用u型钉沿着纵向的方向上每间隔1米处进行固定
在铺设过程中应该仔细规范,保证整个网垫与坡面是紧密贴合的。在进行大范围的喷射工程之前,应该选取具有不同特点的岩土,分别进行喷射试验,最终得出相应的喷射经验后再进行大范围的工程施工。在植草结束后,还应在边坡的表面覆盖一层无纺布,这是为了减少雨水对种子的冲刷,使种子得到稳固,保证能够顺利生长。在后期还应进行一段时间的养护管理工作,减少环境其造成的破坏,提高护坡的成功率。
3.喷植混凝土防护
现在一种新型的公路路堑边坡防护技术叫做喷植混凝土(又叫客土喷播植草),这种新型的防护技术在岩石边坡上具有有效的防护效果,现在逐渐被得到广泛使用。
传统的岩石路堑边坡防护是采用工程防护,建设护面墙、干砌片石防护等。这种方式对边坡的防护是有一定效果的,但更多的岩石是暴露的自然环境中,长期的雨水风沙的侵蚀,也会使裸露的岩石风化,造成路堑边坡的不稳固。现在的喷植混凝土边坡防护技术弥补了传统技术中无法在岩石边坡上进行种植植物的缺陷,其采取高次团粒剂,使客土形成结构紧实、与自然表土类似的基础,其中的植物纤维也起到固定、连接的作用,增强边坡的抗风化、抗雨水冲刷的能力。喷植混凝土防护技术的流程如下:
公路路堑首先开挖出一级边坡,然后在此基础上进行喷射施工和锚杆钻孔钢管脚手架的平台搭建工作。其中需要注意的是,对于搭设的脚手架应该满足承载施工机械设备重量以及各种施工负载的要求,并保证牢固固定,这是保证安全施工的重要基础。之后,就按照施工要求逐一进行锚杆的施工、固定镀锌钢丝网等施工作业。接下来便可以进行有机基材的喷射,有机基材的内容一般包括水泥、土壤、有机质、肥料和保水材料等,要使用孔尺寸为18至20毫米的筛网对土壤、有机质和保水材料进行筛选。最后,就可以使用喷射机喷射有机基材,喷射有机基材的厚度需要根据路堑边坡的岩石性质决定,但一定要保证喷射的有机基材可以满足植物的生长需要。基材喷射完成后,经过4至12小时的自然风干作用,采用液压喷播技术喷播植物种子。当然,之后还要采取必要的定期覆盖养护管理,保证植物的成活率。
4.结束语
随着社会的发展,科学技术地不断进步,人们对于公路路堑边坡的防护技术问题有了很大的突破。如何将由于工程施工而破坏的生态系统,稳固路堑边坡,保证公路车辆及人身的安全,还需要更进一步地思考与探究。相信随着人们地不断探索,公路路堑边坡的防护技术将会更加完善。
参考文献
[1]李志清,胡瑞林,吴礼舟,熊野生,戚萍,徐华,吉回照;生态防护在高速公路护坡中的应用研究[j];工程地质学报;2005年02期