类土质边坡生态防护技术应用探讨★

罗雄文 赵永清 蒋月文

(1.湖南科技学院，湖南 永州 425000； 2.重庆能科工程勘察有限公司，重庆 400060)

类土质边坡生态防护技术应用探讨★

罗雄文1赵永清1蒋月文2

(1.湖南科技学院，湖南 永州 425000； 2.重庆能科工程勘察有限公司，重庆 400060)

结合工程实例，探讨了生态防护技术在类土质边坡变形控制中的应用；并通过运营期长期的踏勘、监测，对支护效果进行了验证，指出生态防护技术可以很好的保持水土，维持边坡稳定，为类土质边坡的变形控制提供了参考。

类土质边坡，生态防护，植被

0 引言

类土质边坡在我国湖南、江西、两广地区分布非常广泛，是指由花岗岩等岩石经过长期风化形成，由于其长期的风化已成土质，表层非常松散，易受雨水的冲刷作用，导致边坡破坏；且由于其继承了原岩石的结构面，使其具有与纯土质边坡不一样的性质，单纯沿用土质边坡的变形破坏防护技术效果不佳；不利于边坡的长期运营维护[1]。以往对边坡工程的防护主要以圬工砖石砌体或混凝土为主，有着较好的安全性和稳定性，但由于其造价较高和对环境造成的影响较大而饱受诟病，非常不利于水土的保持。同时由于裸露岩土层造成视觉观感差，驾驶司机易疲劳。生态防护是近年来兴起的绿色防护技术，充分利用植物的固土作用，结合工程自身特点，因地制宜，既保护水土又维持了边坡稳定。同时其绿色性能利于司机缓解视觉疲劳，从而得到全世界的认可[1]。本文以广东某高速公路类土质边坡为工程背景，探讨生态防护技术的护坡机理、具体措施及其通过运营期的长期观测、检测检验其护坡效果,为类土质边坡的工程防护提供借鉴。

1 类土质边坡破坏类型及生态防护技术防护作用机理

1.1 类土质边坡的破坏类型

类土质边坡由于其长期受自然风化，在温度交替、干湿交替、日照、风的作用下，由岩变土，主要有几种破坏类型：1)坡面降雨滴溅：在雨水降落过程中，重势能转变为动能，不断冲击坡面造成坡面破坏[2]。2)冲蚀：坡面径流不断冲刷坡面，造成冲沟破坏[2]。3)崩塌：由于边坡存有原生节理面，在节理较陡的情况下，雨水渗透发生崩塌[2]。4)平面滑动：长期在雨水的浸泡冲刷下，雨水沿土体孔隙和原生节理面渗入造成土体强度下降，坡体在结构面发生整体滑移[2]。

1.2 生态防护技术的作用机理

1)植被的水文效应。

类土质边坡最主要的表层破坏即为雨流的冲刷形成冲沟，地面径流强度决定了其破坏程度，地面径流强度主要受降水大小，土表层的覆盖情况及土质内部组成结构，其中降雨超渗径流是造成土表形成冲沟的最主要因素和动力源泉。生态防护采用植被防护，使得土表抗侵蚀能力显著加强，可以减少雨水直接滴溅冲击，同时通过对径流的截留和阻滞，避免了雨水的冲蚀，改善了坡面径流，降低了降雨造成的超渗径流。同时大量雨水被植物根系吸收，大大减少了雨水渗入内部结构面，降低了平面滑移和崩塌的可能性[3]。

2)植被根系的加筋作用。

植物根系按其形态分为三类：侧根、竖向根和须根。其加筋作用主要表现在其中竖向根在穿越结构面时，相当于锚索，起到加固作用，能大大提高浅表土层的滑移作用，选用植物根系发达的植物树根可能延绵十多米深度。这种加筋作用还跟根系的强度和分布有很大的关系[3]。

3)植被根系的固结作用。

前面提到竖向根主要起到对土层的加筋作用，侧根和须根加筋作用不明显，但其在土层内纵横交错，使其形成土和根的复合材料，会显著增长其强度，起到固结作用[3]。

2 生态防护技术措施的应用

2.1 研究边坡概况与监测布置

研究背景为广东某高速公路类土质路堑高边坡左侧，边坡高度为59 m，长度为170 m，边坡倾向320°，边坡走向230°[4]。

地貌地形：此公路地处丘陵，全域起伏大，山体坡度较陡，原生山体植被茂密。边坡侧边20 m有河流发育[3]。

水文情况：该区域雨量充沛，气候较为温和，地表径流较大，降雨为其地下水的主要来源，基岩裂隙水和孔隙水为地下水主要类型[4]。

根据地质勘探资料显示，该区域地层为①粉质粘土(可塑)，厚0 m～3.5 m；②粉质粘土(可塑～硬塑状)6.50 m～19.5 m；③全风化花岗岩，厚度30.5 m；④强风化花岗岩，厚度13.5 m[4]。

结合地质测绘资料，选取边坡中间段+560剖面作为类土质边坡的长期观测剖面，采用深层位移监测加表层地表位移监测方式监测边坡变形情况。其中在主断面布置2个深层测斜孔，地表位移监测点,12个，监测布置图见图1[4]。

2.2 生态防护技术措施

1)防护形式的选择：生态防护技术，一般国内有草皮铺植、植生带、三维网植草、液压喷播、土工格栅植草以及浆砌片石骨架植草等。生态防护技术的选用要根据当地地势地貌、土质结构，降雨情况进行选择。由于当地降雨充沛，且施工期雨量大，对土表冲刷大，且类土质边坡由于前期经过开挖地质观察和位移监测发现内部存在原生结构面，支护主体受力将采用框架锚索技术，因此生态防护选用三维植草技术为佳。

2)植被草种的选择：结合当地气候降雨条件，主要选择根系发达的百喜草、狗牙根、黑麦草等草种。

3)施工方法：a.平整坡面：将浮土杂石剔除，将坡面履平[5]。b.铺设三维网：在坡面铺设三维网并作好搭接工作[5]。c.铺图：固定好三维网后在三维网上铺撒有机土，并保证厚度不低于3 cm[5]。d.配料：按一定比例的配料进行搅拌混合，用喷头均匀撒在坡面。e.覆盖：用稻草或无纺布(单层)覆盖坡面，防止暴雨冲刷。f.养护:施工7 d以后15 d以内检查发芽情况，根据情况浇水、施肥、喷药。

4)其他配合防护措施：a.排水：研究区域降水丰富，故设置了截水沟、排水沟、边沟、急流槽等排水措施。b.锚固：因该类土质边坡土层较厚，内部存在原岩的结构面，故需要锚索对深层原岩结构面进行锚固，与植物根系的加筋作用配合。

3 生态防护技术效果分析

对开挖后的地表位移监测点和深层位移监测管进行了长期监测。监测数据表明：在开挖后短期内位移明显，但将三维植草、框架梁进行锚固后，变形基本稳定。公路竣工后，又进行了为期2年运营期的踏勘和监测。其草皮繁殖茂盛、根系发达，有效的阻止了水土流失，改善了土质，坡面极少形成冲沟，雨水对坡面的冲刷作用明显减少。此外在行车过程中视觉感觉良好。同时，通过测斜管进行了深层水平位移的长期监测，发现位移值微小，边坡稳定，支护措施起到了很好的固坡作用。地表的植被蒸腾作用吸附了大量水分，阻滞了水由裂隙和孔隙进入坡体内部，有效的控制了坡体的平面滑移。

4 结语

通过对类土质边坡进行生态防护施工、监测、分析,得出以下结论：

1)类土质边坡表层的全风化土层，土质松散，易被雨水冲刷造成冲沟、平面滑移、崩塌等灾害。传统的圬工和混凝土支护无法起到保持水土与长期稳定坡体的作用。2)生态防护措施，可以使得类土质边坡在雨水冲刷作用下，避免直接滴溅冲击、改变径流环境，同时可以抑制水分的下渗，增强土体强度，抑制类土质边坡沿原岩结构面的滑移。此外，选用植物根系发达的植物品种，其根系可以起到对边坡强大的加固作用和加筋作用。3)在对研究对象进行生态防护、排水、锚固措施后经过长期踏勘观测，起到了很好的水土保持作用和稳定坡体的作用，运营期内的变形较为稳定。同时，运营期内应该加强巡查避免植被的破坏，影响坡体稳定。

[1] 陈向波.高速公路边坡生态防护技术及其应用研究[D].武汉：武汉理工大学,2005：1-8.

[2] 蒋月文,罗雄文,张 龙.类土质高边坡监测及其变形破坏分析[J].工程地质学报,2014,22(S1):365-370.

[3] 杨焕辉,赵明华.生态防护加固岩质边坡的机理分析及应用[J].中南公路工程,2011，32(1):47-50.

[4] 罗雄文,张 龙.类土质边坡变形控制技术[J].山西建筑,2016,42(14):47-48.

[5] 邓海龙,杨希金.三维网植草技术在边坡防护绿化中的应用[J].湖南林业科技,2005,32(3):51-52.

Discussiononapplicationofecologicalprotectiontechnologyforgranitesoilslopes★

LuoXiongwen1ZhaoYongqing1JiangYuewen2

(1.HunanUniversityofScienceandEngineering,Yongzhou425000,China;2.ChongqingEnergyTechnologyEngineeringExplorationCo.,Ltd,Chongqing400060,China)

The paper takes the example of the highway granite soil high slopes and discuss the application of ecological protection technology in deformation control of granite soil slopes. Through long-term survey and monitoring the effect was verified that ecological protection technology can be a good way to maintain soil and water and maintain slope stability. It can provide reference for deformation control of soil slope.

granite soil slopes, ecological protection, vegetation

1009-6825(2017)23-0057-02

2017-06-05★：湖南科技学院校级课题：类土质边坡变形破坏机理及其控制技术研究(项目编号：2015XKY019)

罗雄文(1988- ),男，讲师

TU413.62

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