探讨公路工程边坡生态防护技术
2020-10-21张勤文
张勤文
摘 要: 为了保证工程施工质量,通常在施工中对边坡进行加固,但传统的加固措施可以提高边坡的稳定性和土结构的质量,但会对周围环境造成不利影响。因此,必须加强生态防护技术的研究,以弥补边坡运行中存在的问题,提高工程建设质量。本文公路对边坡工程中的生态防护进行了分析和探讨。
关键词: 公路边坡;生态防护;应用技术;研究
【中图分类号】F540.35 【文獻标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)08-0103-01
1 边坡生态防护的功能及机理
1.1 边坡防护功能与机理。
在公路工程中,边坡防护是一项重要的功能,能保证公路的正常使用,减少水土流失、滑坡等灾害对公路的影响。在公路边坡防护中,生态防护技术是通过合理利用植被来提高边坡结构的稳定性,通过发挥植物自身的性能来减轻水土流失风险,保证边坡的安全。在边坡生态防护中,植物的防护作用主要体现在植物根系的水文效应和力学效应上。
在边坡生态防护工程中,应用植被水文效应可以达到截留降雨的效果,从而减少雨水和地表径流对边坡结构的侵蚀,提高边坡结构的稳定性。植物根系在边坡工程中的力学效应主要体现在加固、锚固和支护方面。由于植物种类的不同,根系的表现也有明显的差异。比如草本植物根系表面较浅,结合自身的延伸性能和三维增强复合材料可以提高土结构的抗剪性能,提高边坡的稳定性。
结果表明,边坡的破坏与土的超孔隙水压力密切相关。在边坡植被生长过程中,根系不断吸收水分,降低土壤孔隙水压力,提高边坡的稳定性。
1.2 生态功能和景观功能。
生态防护在边坡工程中的应用,一方面可以保证工程周围植被的完整性和密度,构建良好的生态系统,为生物和植物的生存和发展提供良好的空间,减少工程建设对周边生态环境的破坏。另一方面,生态保护在公路及周边环境中起到很好的缓冲作用,利用植物的吸声作用,减少公路运营中噪声污染、有害气体污染和固体废物污染的影响。此外,边坡生态防护可通过合理配置乔木、灌木、草本植物等,恢复裸露边坡的绿化,丰富道路沿线的景观环境,使道路边坡成为人工与自然相结合的景观。
1.3 改善公路通行功能。
在边坡工程中采用生态防护技术,可以改善周边绿地,减少大风、风沙等恶劣天气的影响。随着植被覆盖度的增加,可形成小尺度气候区,创造凉爽舒适的环境。此外,边坡植被的合理配置对提高公路的通行能力有着重要的作用。例如,边坡植被的变化可以起到很好的视觉引导作用;夜间行车时,植物的遮荫效果可以减少车辆头灯的视觉刺激,避免交通事故的发生;在公路隧道外种植光影适应植物,有助于驾驶员缩短进入隧道后光影急剧变化的适应时间;种植缓冲植物,当车辆与沿线结构碰撞时,可减少对车辆和乘客的伤害。
2 生态防护的具体措施
2.1 种草防护。
植草防护具有成本低、施工简单、劳动消耗低等优点。在边坡工程应用中,应注意:①植被高度不超过6m,边坡控制在1:1.25以下,高含水量岩质边坡或土质边坡不得植草防护;②播种,沟播和喷播是最常用的防护方法,一般针对软土边坡结构,具有施工工艺简单、成本低的优点;沟播适用于硬边坡结构,采用置换法可提高草种成活率;喷播适用于硬坡结构,适用于土质较差的边坡。
2.2 铺草皮防护。
该防护方法主要用于低高度、缓坡、风化严重的岩质边坡,效果显著。具体施工方法为:一是在与边坡平行的位置铺草皮;二是在与地面平行的位置铺草皮;三是在与边坡垂直的角度上垂直铺草皮;四是在与边坡不到90度的角度上斜铺草皮。
2.3 植灌木防护。
灌木防护主要是在边坡结构上种植低矮灌木,以提高边坡的稳定性,降低水土流失引起的滑坡风险。边坡工程一般采用植被和灌木防护,坡度为1:1.5或平缓。
2.4 土工网植草防护。
土工网植草防护是利用三维网络提高边坡稳定性的新措施。既能提高边坡的稳定性和安全性,又能保证土壤结构的养分,为草种生长提供良好的空间。此外,生态防护模式的应用取代了原有的浆砌片石护坡,有效提高了抗水侵蚀的效率。
2.5 蜂巢式网格植草防护。
蜂巢式网格植草防护具有施工简单、外观整洁、造价适中的优点。具体的工作原理是:对坡面进行修改,在完成的坡面上铺设预制框架砖,铺贴后在框架砖网格内种植。这种防护可以形成规则的混凝土框架砖结构,减少降雨过程中雨水径流对边坡结构的影响。
2.6 客土喷播生态防护。
坡面挂网后按规定厚度进行喷填,喷填完成后喷播草籽。在客土喷播生态防护中,应先对边坡进行修缮、钻孔,然后用锚杆加固,再进行喷播作业,以提高边坡加固效果。一般对种植条件差或种植效果差的边坡结构采用防护方式。
2.7 喷混植生生态防护。
这种方法类似于喷播防护的原理,即在提高护坡效果的基础上,营造良好的周边生态环境质量。两者的区别在于,喷播混合植物的生态保护采用短锚杆和镀锌钢丝网,喷播机在坡面喷播钢丝网。缺点是保温、保湿、保肥效果差。
3 边坡工程中生态防护技术应用的建议
3.1 加强生态退化的防治力度。
在边坡生态防护工程中,植物的选择应以当地植物为主,并注意不同类型植物的搭配与组合,以提高边坡防护效果,防止生态退化。要保证植物选择的合理性,首先要了解和掌握植物生长和区域生态环境。同时,优化深浅根植物、豆科植物和非豆科植物的组合,配置生活力强的植物和光、水、热、肥利用率高的植物,有效防止边坡生态退化,建设立体式边坡生态防护系统。
3.2 合理引进生态防护新技术。
随着生态防护的加强,各种新的生态防护技术和工艺被广泛地引入到边坡防护工程中。因此,技术人员应注意新技术的选择。在现有的新技术中,喷植基质、喷土、喷混播是基本的生态保护技术;ABT生根粉、菌根菌等,农业细菌和各种微生物肥料可以通过提高植物的抗逆性和生理功能来加速植物的生长效率;渗灌、滴灌、膜孔灌、注根灌,插管根灌等技术可以提高植物的高成活率,节约用水,提高植物成活率。
4 结语
综上所述,在边坡工程中,合理应用生态防护技术,对提高边坡的稳定性和安全性,改善边坡的生态和景观功能,保障公路运输安全具有重要意义。因此,应加强对其的研究和推广,为中国公路建设和生态环境建设奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 陈晓宇.生态护坡在城市道路工程中的应用探讨[J].城市道桥与防洪,2019,36(1):96-97.