高等级公路边坡防护中的植被护坡技术
2014-03-20赵寅涛
赵寅涛
(贵州省交通工程有限公司,贵州 贵阳 550001)
0 引言
随着高等级公路规模的不断扩大,其边坡防护也逐渐受到重视。在高等级公路施工中,路堑的开挖很容易产生滑坡等灾害,严重影响行车安全。另外,高等级公路施工会对生态环境产生一定的影响。所以,在高等级公路边坡防护工程中,常常会采用植物防护技术对边坡进行防护。
1 边坡植被防护的重要性
在高等级公路建设中,防护工程非常重要,可以有效地治理路基病害,保证路基的安全与稳定,同时,还能够改善生态环境。防护工程通常可以分为两大类,即工程防护和植物防护。其中工程防护技术成熟、效果好、稳定性高,但是其造价较高,并且容易对生态环境产生破坏,因此,近年来越来越多地采用植物防护技术。所谓植物防护技术就是对植物进行单独的利用,或者将植物与非生命的植物材料相结合,对高等级公路的路基和边坡的不稳定性进行控制,从而对公路边坡进行保护的技术。植物防护主要是利用植物来对坡面进行保护,并且对侵蚀进行控制。因此,植物防护技术通常被称为“生命”防护。在实际工程施工中,可以将植物防护技术与工程防护技术相结合,以达到美观以及耐用的效果,并且还能大幅度降低工程造价。
进行边坡植物防护技术的研究,必须将公路边坡防护与环境的美化综合分析和考虑,不断提高我国边坡防护工程的设计水平,在控制道路病害的同时保护生态环境,实现经济效益、社会效益和生态效益的和谐统一。
2 我国高等级公路植被防护的方法
2.1 撒草籽、铺草皮护坡
高等级公路边坡防护的一种传统措施就是撒草籽、铺草皮。该方法主要是指在公路边坡撒播草籽、栽植灌木,并且人工进行草皮的贴铺,常常被运用在边坡坡度比较缓、坡度不高,并且草皮来源比较容易的路堤边坡。它的主要优点是造价低、施工比较简便。其主要缺点是撒播草籽不均匀,使草籽的成活率比较低,草皮以及草籽很容易被大雨冲走,很难达到预期的防护效果,导致高等级公路边坡经常发生水土流失等病害,同时对于草皮的移植还有可能对移植地区的生态环境造成破坏。所以该项技术在目前高等级公路边坡防护中的应用比较少。
2.2 液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡主要是指对植物的种子或者发芽的种子等经过一定的化学处理,进行合理的配比之后放在混合箱进行搅匀,并且利用机械加压的作用,将混合液喷射到指定的公路边坡区域内的一种非常高效的绿化技术。该技术的主要原理是:植物种子或者芽等物质经过化学处理之后具有很强的黏性,通过均匀地喷射,可以将草种均匀地撒在边坡上,并且黏附力强,不会被雨水冲走。草籽迅速发芽,发展成为新的草坪。在高等级边坡植物防护中经常使用该种方法。
2.3 三维植被网植草护坡
三维植被网植草护坡主要是指将活性植物与土工合成材料结合,在高等级公路边坡上形成一个能够不断生长的防护系统,从而随着植物的不断生长而对坡面进行防护的一种技术。该技术的主要是以边坡所在地的气候以及地质特点为依据,在边坡的表面覆盖一层土工合成材料,同时与多种植物进行组合,并且将其间距控制在规定的范围内。这样随着植物的不断生长,植物的根系以及茎叶的生长会产生一定的防冲作用。进行该技术处理之后,坡面会形成非常茂密的植物覆盖,在坡面产生盘根错节的根系,可以有效地抑制暴雨以及其他灾害对边坡的侵蚀,使边坡土体的抗剪能力不断加强,同时将土体的自重力以及孔隙压力减小,从而不断提高边坡稳定性。图1为三维植被网植草护坡示意图。
图1 三维植被网植草护坡示意图(单位:m)
2.4 土工格室植草护坡
土工格室植草护坡是指在坡面上固定并且展开的土工格室内加入改良的客土,然后在土工室内挂上三维植被网进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪植物生长提供稳定、良好的生存环境。土工格室边坡绿化防护适合于坡度缓于1∶0.5的各类边坡,当坡度缓于1∶1.0时,采用平铺式护坡;当坡度缓于1∶0.5陡于1∶1.0时,采用叠砌式护坡。采用土工格室植草,可以使不毛之地的边坡得到充分绿化,带孔的格室还可以提高坡面的排水性能。土工格室生态护坡如图2所示。
图2 土工格室植草护坡示意图
2.5 喷混植生护坡
喷混植生护坡技术是将一种混凝土喷射到公路坡面上的一种边坡防护技术。其中混合液是指包含混凝土、草籽以及其他有机物的一种混合液。喷混植生护坡技术主要适用在边坡开挖之后的岩石坡面的植被恢复,特别是在很难进行植被恢复的恶劣地质环境中具有非常好的效果,如在较硬的岩石、软岩以及破碎岩中。该技术的主要原理是在边坡岩石的表面创造一个不仅能够使植物较好生长而且还能够使植物很难被雨水冲洗走的一种多孔稳定结构。该技术主要是利用具有植物、混凝土、保水植物、肥料等物质的混合物与水混合之后,将其喷射到边坡岩石上的一种技术。因为混凝土具有一定的黏附力,因而混合液在边坡岩石的表面会形成一个具有孔隙的硬化物。这样不仅能够对边坡产生一定的保护作用,其所具有的孔隙还能够保证植物的正常生长,形成良好的防护体系和生态环境。这种技术已经被广泛应用在高边坡防护施工中。
3 植被防护的植物类型选择
植物的选择是植物防护技术的基础,植物防护技术的有效性直接取决于所选择的植物的根茎与土体的黏附力。因为植物防护主要是利用植物根茎与土体的黏附力,以及根茎之间的缠绕力来进行边坡的加固,所以植物的选择非常重要。
很多植物都可以用在高等级公路的边坡防护中,主要包括乔木、藤本植物、灌木以及草本植物。就目前来看,我国高等级公路边坡的坡度比较大,通常坡比为1∶1,即45°,有些坡度能够达到60°以上,栽植乔木会提高坡面负载,增加土体正滑力以及下滑力。而且一旦有风,树木就会将风力转移到地面,形成一定的推力,从而对坡面产生破坏,造成边坡不稳定。与此同时,在高等级公路边坡栽植乔木会对驾驶员视线产生一定的影响,容易造成事故,因此通常不在公路边坡栽植乔木。
但是仅仅依靠草本植物进行边坡防护的效果并不理想,要逐渐利用灌木进行护坡,但如果单独使用灌木成本较高,而且灌木的生长速度比较慢,植物的覆盖率也比较低,早期很难对边坡产生防护效果,所以可以将其与草本植物组合使用,利用草本植物生长迅速的特点,能够在早期对边坡防护,之后再发挥灌木的防护作用。
藤本植物主要用于坚硬岩石边坡或土石混合边坡的垂直绿化,垂直绿化是公路边坡生态防护的特殊形式。用藤本植物进行垂直绿化的优点是投资少、用地少、美化效果好,缺点是由于边坡一般较长,藤本植物完全覆盖坡面需要的时间长。
植被防护方式应结合路基边坡的类型、潜在病害种类、当地气候环境条件、植被种类予以综合考虑确定。
4 结语
植被防护是路基边坡防护的一种新技术,可实现工程建设与环境保护相协调的目的。植被防护技术已在高等级公路中得到广泛应用,但是在边坡防护工程中,仅仅依靠植物防护还不够,应该将植物防护与其他工程防护有效结合,有效地发挥植物防护的稳定边坡和美化环境的功能,实现高等级公路坡面的稳定和景观效果的结合。工程防护是植被防护的基础,两类防护形式是相互支持相互渗透的,只有将两者有机结合,才能实现美观耐用的防护效果。
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