生态防护技术在公路路基边坡防护中的运用

2020-06-12王海涛

甘肃科技纵横 2020年5期

关键词：喷播植草护坡

王海涛

（甘肃省平凉公路局，甘肃平凉 744000）

公路工程建设规模与施工环境不仅仅会给周边环境造成严重的生态影响，也会给原有的自然环境造成影响。为了构建自然和谐的自然环境，促进公路工程的良性发展，就须加强生态防护技术在公路路基边坡防护中的运用。

1 公路路基边坡防护类型与生态防护技术

1.1 公路路基边坡类型及主要特征

在生态工程施工中会遇到不同的边坡状况，其具体类型及分类方式见表1所列。

表1 公路路基边坡类型

综合生态公路边坡特征指标，综合地形地貌特征、地质构造状况、周边影响因素、多种构成成分，导致岩石边坡及土质边坡之间的稳定效果存在诸多差异，很容易受到填挖等的影响，为解决此种问题就需探究更加合理的解决方法［1］。

1.2 生态防护技术

边坡防护中要根据边坡的实际状况进行防护处理分析，现阶段主要的边坡防护方式主要有植物、封闭式及骨架护坡三种形式。其中植物防护形式中生态工程边坡防护是基本的施工技术，施工过程中可通过三维网植草、六棱砖植草、客土喷播等方式进行处理，此种方式不仅可以提升边坡的稳定性，而且具有美化生态公路工程建设的作用，因此其使用范围较为广泛。而封闭式防护，主要通过浆砌片以及喷浆方式进行处理，但是挂网喷浆过程中会影响植被生长环境，须根据实际状况合理应用。骨架护坡及锚杆框架的方式大致相同，主要是将地面进行分割处理以避免水分深入到地表中，对边坡产生软化及冲刷作用。

生态公路边坡防护技术须根据施工状况及周边环境进行系统分析，以达到提升防护技术质量的目的。

1.3 生态防护技术的价值

1.3.1 强化植被护坡

生态护坡方式主要是利用植物地下根系及其地上茎叶之间的作用实现护坡处理，主要利用植物根系力学效应以及植物水文效应。

植物可以利用自身的根系穿过边坡表层中相对较为疏松的土层，达到加固土壤的作用，对于块状以及碎裂、散体结构岩体也具有显著的锚固效果。

1.3.2 植被与工程措施提升防护效益

通过植被与混凝土框架的方式可以增强生态护坡的防护效果，有利于生态环境的恢复。通过生态防护可以对自然生态系统进行重新构建，生态护坡技术将植物措施及工程措施有效融合，为植被的生长以及恢复提供了充分条件，可有效降低对土壤产生地侵蚀，达到恢复生态环境、重塑景观的作用。

2 生态防护技术在公路路基边坡防护中的运用

2.1 植被防护技术

植被防护技术通过植物根系加固边坡处理，避免水土流失等问题出现。因为没有植被覆盖的坡面在雨水直接冲刷下会增加水土侵蚀以及冲刷效果。通过生态防护技术可有效拓展坡面植被的面积，达到降低地表净流量的目的，从源头上合理规避地基水土流失等问题。植被根系深入地表中会吸收大量水分，进而减缓整体净流量。

相对于没有植被覆盖的坡面来说，有植被覆盖的坡面上大量地表径流被吸收会降低对坡面的冲刷作用，植被根系对稳固地表土具有较强的价值与作用。另外由于不同地区的气候状况不同，因此不同区域的植被种植与选择也是不同的，要根据实际状况合理选择。

2.2 穴值计算

穴值计算就是在坡面上进行种植穴或者种植槽的挖掘，放入营养土后种植植被，此种技术主要在坡面土较高区域应用。常规状况下下边坡与上边坡的植被生长状况良好，而其他区域或者路基边坡位置的植被成活率相对较低［2］。

2.3 客土喷播技术

客土喷播技术是在坡面上铺设植被网，做好固定。通过高压喷枪将草种、土壤以及肥料等一些绿化基材混合物喷射在植被网上，根据野外工程的实际状况确定其具体的绿化基材混合物。图1为喷播绿化基材混合物。

喷播绿化基材混合物通过无纺布进行覆盖处理。在喷播之前要做好前期管理，合理进行喷水控制。在植物幼苗为5～6cm或者萌发2～3叶片的时候再揭开无纺布［3］。

图1 喷播绿化基材混合物

2.4 三维网植草护坡

2.4.1 施工工艺

三维网植草护坡施工工艺主要分为平整坡面、开沟播种施肥、挂网、固定、回填、喷播植草、盖无纺布、揭膜等流程。平整坡面如图2所示。

图2 三维网植草平整坡面

为了提升坡面防护及绿化效果，通过三维网进行挖沟种草、固定三维网并且回填土之后，通过机器喷播植草，做到表深双层植草，通过对深层的草种以及表层草种的养护之后，草根在交织作用下就会形成植被进而达到固化的目的。

2.4.2 三维网搭接处理

三维网中两个面形状不同，上面表现凹凸不平，而其下面则呈现平面状态，紧贴着坡面，在铺设中要重点分析，为了提升绿化防护效果，在处理中要将三维网的搭接宽度控制在5 cm以上，使其保持在5～10 cm范围内。因为三维网中播种草种，草籽在生长过程中会通过三维网生长，所以在搭接位置处会形成六层的三维网，这样草不仅要穿过六层网，也要通过三维网与坡面之间的间隔地网，这样就只有少部分植被会穿过三维网，导致三维网的搭接位置、非搭接位置产生两种效果，坡面搭接效果不佳［4］。而在施工中通过5 cm的搭接进行处理，其效果显著，可以满足技术规范要求。

2.4.3 填土

根据设计要求在1∶1的边坡上进行直接挂网处理，土层厚度为7 cm，施工过程中根据实际状况对其进行调整。可通过在边坡上挖横沟的方式进行处理，其间距为10～15 cm，沟深度为8～10 cm，再填入草籽及肥料、铺设三维网固定、填土，这样就会将沟槽及网包填满，进而提升喷播植草的质量［5］。此种方式不仅可以保障植物生长土壤充足、营养充足，而且使植被在边坡上迅速生长并且形成坪，提升了绿化效果。

2.5 六棱砖植草

植草六棱砖块要根据标准进行检查，检定外观材料。在施工前要严格检查，首先是对材料外观的鉴定，合格的使用，不合格的坚决杜绝使用。

六棱砖块要表面平整，在桥头填方10 cm范围内的路基边坡以及锥坡位置用8 cm厚的C20进行空心六棱块预制，并且满铺；在空心块中进行植草培土种植，砌缝用M7.5砂浆进行勾缝处理。在大桥桥头中设置检查踏步，中、小桥一侧则要每间隔2 m高设置宽度50 cm的防滑耳墙，同时施工［6］。

施工前做好场地清理，保障各项参数符合标准要求。根据图纸要求施工放样，通过人工方式夯实处理。基坑夯实同时利用砂浆进行机械拌合，根据要求做好砂浆配合，合理控制水灰比。在深度符合要求后可进行护脚砌筑，网格划分，安装六棱砖块，做好保养，清除残留物。强度满足要求后进行回填土种植处理，通过人工摊铺回填，并确认符合要求后进行种植。

3 生态防护技术在公路路基边坡防护中的运用要点

3.1 明确边坡技术应用问题

公路工程边坡主要有人工构造物坡体及天然坡体两种坡体构成。边坡中常见的地质灾害是在外部综合因素作用下，出现失稳、运动以及破坏等变形问题，这些问题都是人类生产环境造成的影响。主要有河道堵塞、建筑物坍塌以及交通中断等。这不仅会延长工期、增加建筑成本，而且不利于社会经济持续发展。

边坡防护技术要区分主要类型及特征，根据实际状况合理控制，进而充分凸显公路工程的作用［7］。

3.2 边坡防护技术的应用

综合生态公路边坡防护工程市场状况以及环境，合理选择防护技术手段。现阶段主要的防护技术主要有台阶法、支档结构以及边坡防护几种方式。台阶法要根据既定的坡率进行施工平台的分级处理，形成稳定的结构状态。

在施工中台阶法操作简单便捷，机械化程度相对较高，但是会给周边的自然生态环境造成严重影响。综合施工实际状况，可在低矮平坦的边坡以及挖方工程较小的边坡环境中应用。

3.3 支档结构法运用

根据生态工程实际状况，通过抗滑挡墙、抗滑明洞及抗滑桩三种方式进行支撑，选择合适的边坡防护技术手段。合理应用抗滑挡墙施工技术，根据墙底摩擦力以及墙前的被动土压力等进行墙体平衡效果地调整，此法一般在生态边坡公路病害影响不大的地段中应用。

抗滑明洞支档结构可充分提升边坡整体抗滑效果，也可避免小型崩塌或少量的落石问题，但是此种方式较为复杂，操作较为困难，一般用于边坡受高度围岩影响或对抗滑要求较为严格的生态公路边坡［8］。

抗滑桩技术在侧向应力的作用下可以将边坡破坏力通过桩身进行传递，在下部的锚固段中通过抗力达到平衡生态公路周边坡体的目的。此种技术选择的方式与手段应用灵活，通过集中设置的方式可以解决边坡不稳定的问题，与其他构造物共同联合应用可充分提升边坡结构的稳定性。而抗滑桩具有较强的可视性，会在一定程度上降低防护工程建筑的美观。此种技术主要用于软弱、松散以及地下水源相对丰富的环境中。