一种新型护坡形式：植被混凝土的开发应用研究＊

刘 涛

（潍坊天鹏建设监理有限公司，山东 潍坊 261041）

新建公路路域生态环境恢复是我国国土综合治理的重要组成部分，推动了国内公路生物环境工程技术（或柔性护坡技术）的发展。高速公路边坡植被防护，国外发达国家设有专门的设计机构和从事这项工作的专业研究人员。边坡植被率相当高，植被技术也比较成熟。目前喷播是国外生态护坡比较常用的方法，也反映了国外公路生态防护的总体现状。

近年来，国内在传统的人工栽种边坡植被的基础上，也陆续引进、开发了一些新的生态防护技术，如植生带技术和草籽喷播技术等［1］。边坡植被人工栽种方法虽然比较经济，但在使用范围上受到限制，效果差、施工效率低，其弊端是显而易见的。本文介绍了一种能够结合圬工防护和普通生态防护优点，又能避免两者缺点的护坡形式—植被混凝土，能够较好地改善公路沿线和城市的景观环境，实现稳定、规整、快速、美观和大方护坡。

1 多孔混凝土配合比［2－5］

多孔混凝土碎石采用26.5～31.5mm粒级进行试验研究，用普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，水泥标号为425号，fc＝42.5MPa。

1.1 抗压强度试验

采用的主要仪器设备是无锡建筑材料仪器NYL—2000D型压力试验机。

1.1.1 试件制作及养护

试验以同一批次养护条件相同的三块试块为一组；试块尺寸为150×150×150mm；试块成型后置于室内，常温下静置2d后，编号拆模。拆模后的试块再次置于室内，常温下养护。

1.1.2 试验结果

根据试验结果，对多孔混凝土试件的抗压强度分别进行了计算，结果见表1。

表1 多孔混凝土试件抗压强度试验结果（粗骨料粒级26.5～31.5mm）

由试验结果可知，粗骨料粒级为26.5～31.5mm，龄期28天的多孔混凝土试块平均抗压强度为5.6Mpa，达到C5混凝土的强度，满足相关规范的要求。

1.2 抗折强度试验

采用的主要仪器设备是无锡建筑材料仪器T2S—50型受手动式混凝土抗折试验机。

1.2.1 试件的制作及养护

同抗压强度试件制作及养护。

1.2.2 抗折强度结果计算

粒级为26.5～31.5mm的多孔混凝土试件抗折强度见表2。

表2 多孔混凝土试件抗折强度试验结果（粗骨料粒级26.5～31.5mm）

由试验结果可知，粗骨料粒级为26.5～31.5mm，龄期28天的多孔混凝土试块平均抗折强度为1.5Mpa，满足相关规范的要求。

1.3 孔隙率试验

通过测定多孔混凝土的孔隙率，为多孔混凝土试件的植生基材的灌注和植物的生长提供依据。

1.3.1 试验仪器

1000ml量筒一支、大盆（直径应大于70cm）一个或水槽、小盆（直径45cm）一个。

1.3.2 试验步骤

试验边框尺寸为40（cm，长）×40（cm，宽）×8.0（cm，高）×2.0（cm，厚）；测定大盆的重量并记录。把小盆水平放入大盆内，小盆内加水至刚好不溢出为止；把试件轻轻放入小盆内，直至试件完全被水淹没且水不再溢出。从小盆中取出试件，然后从大盆中取出小盆。注意从大盆中取出小盆时小盆背面的水应让其充分滴入大盆中；每个试件重复步骤②、③三次。

1.3.3 孔隙率计算

孔隙率采用如下计算公式：

式中，e为孔隙率，H为试块高度。经过计算，粗骨料粒级为26.5～31.5mm的多孔混凝土试件孔隙率见表3。

表3 多孔混凝土试件孔隙率结果（粗骨料粒级26.5～31.5mm）

由试验结果可知，粒级为26.5～31.5mm的多孔混凝土试块孔隙率平均为32.4%。满足规定的孔隙率为30%的要求。孔隙率大于植物生长。因此通过试验推荐粗骨料粒级为26.5～31.5mm的多孔混凝土作为植被混凝土的构件。

2 植生基材

公路边坡按地质条件一般分为土质边坡、岩质边坡和土石混合边坡，它不同于城市绿地，生态条件一般较差。在公路边坡上稳定覆盖一层具有一定功能的植生基材，对于公路边坡植物的生长发育是非常必要的，这种植生基材至少应具有结构性、肥力、吸保水能力、碱性中和能力、抗冲刷性能力［6］。

根据植生基材的功能，采用吸保水材料、粘合剂、有机质、缓释复合肥料、pH缓冲剂、土壤等作为植生基材的基本组分。吸保水材料1和2配制的植生基材具有一定的吸保水性能，植生基材1表现为吸水性较好，保水性强，抗高温干旱力强，满足植物生长的水分需求。从技术经济性的角度推荐采用1.5%浓度改性醋酸乙烯乳液粘合剂。常用的有机质有泥炭苔、腐叶土、堆肥、磨菇肥、糠壳、锯木屑、泥炭等，可选其一或组合使用。缓释复合肥料采用一定组成和配比的缓释氮、磷、钾复合肥料作为植生基材的基本组分。植生基材中添加弱酸性的磷肥、腐殖土、紫色土具有pH值缓冲性能，能显著调节多孔混凝土的强碱性至适宜植物生长的pH值范围。选用粘性和粒径适中且质地均匀的壤土作为植生基材的基质。

3 植被混凝土用植物的选择

植被护坡的目的主要是固土护坡，稳定公路路基，同时可改善公路沿线的景观，降低司机的视觉疲劳度。因此，路用护坡草坪植物应具备以下特性：能够适应当地气候，根系发达，耐瘠薄，抗旱性强，绿期长，草籽来源广泛，草籽出苗较快。公路边坡植被应根据气候条件同时根据上述草坪植物的选种特性进行选择，其中植物的根系状况、地上部高度及其对环境的抗性则是选择护坡植物的关键因素［7］。

4 工程应用

工程应用结果表明，播种1个月后，坡面植被覆盖率能够达到86%，1个半月后草坪植物的平均密度稳定在36株／100cm2左右。植被混凝土在施工结束后第二天至播种后的一个月内，共经受了5场暴雨的考验，草坪植物生长良好，坡面均未发生被冲刷和垮塌等失稳破坏现象，说明植生基材抗冲刷性能较好，植被混凝土能够起到良好的固土护坡作用。种植6个月后的植物长势良好。

5 结束语

研究开发的植被混凝土在解决混凝土强度的同时，保证有足够的空隙以储存植生基材。植生基材的研制能够克服混凝土的强碱环境，满足植物生长所需的条件。因此，开发研制的植被混凝土具有较大的市场应用前景。目前植被混凝土实体工程主要采用人工施工，如何提高机械化施工程度，在推广应用中有待进一步研究完善。

［1］周德培，张峻云.植被护坡工程技术［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［2］JTJ／T019－98，公路土工合成材料应用技术规范［S］.北京：人民交通出版社，1999.

［3］JTJ／T060－98，公路土工合成材料试验规程［S］.北京：人民交通出版社，1999.

［4］SL／T235－1999，土工合成材料测试规程［S］.北京：中国水利水电出版社，1999.

［5］GB50290－98，土工合成材料应用技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，1998.

［6］张先林，丁吉庆，邹方京，等.草坪肥料种类的选择和使用技术要点［J］.华东森林经济，2003，17（1）：54－55