道路与铁道工程中的边坡生态防护技术研究
2021-03-31周奇
周 奇
(空军研究院工程设计研究所南京工程设计室,江苏 南京 210018)
0 引 言
当前我国社会对铁道与铁路等基础运输工程的需求量越来越大,而在施工过程中会形成很多的边坡,这些边坡如果处理不好,不仅会造成水土流失等生态问题,还会减少路面结构的稳定性,从而带来严重的安全隐患,给人民生活和国民经济带来巨大损失,为此,施工图团队必须加强对边坡生态防护技术的利用,对边坡进行保护,减少道路施工带来的生态破坏。
1 边坡生态防护技术的意义
1.1 保护植被
在道路施工过程中难免会砍伐一些树木,破坏一些植被来为道路施工创造一个施工基础,而通过边坡生态防护技术可以增加植被面积,同时为植被的生长创造有利条件,从而尽量补偿被破坏的植被,减少水土流失,保护道路周边的生态环境,减少因植被流失导致的一系列生态问题。
1.2 使坡面更稳定
如果在施工过程中不注重使用边防生态防护技术,施工完成后将会有大量的土壤直接暴露在空气中,经过长时间的风力与人力等外力作用,尤其是经过雨水的冲刷,道路与铁路的路面稳定性将无法保证,从而导致工程质量也无法得到保证。而在施工过程中使用边坡生态防护技术,通过植被种植等方式来减少水土流失,尤其是可以在暴雨等极端天气下减少雨水对坡面的冲刷,从而使坡面更加稳定,让道路工程质量更优[1]。
1.3 实现更好的生态效益与社会效益
在对边防生态防护技术进行运用的时候一定会运用到植物种植技术,研究表明优美的环境和绿色植物可以让人保持心情愉悦,因此边防生态防护技术进行运用可以让工程具备一定的审美功能,提高我国的道路风景美观值,让道路环境更加美观,这样的话,司机在驾驶的过程中,还可以减少疲惫感,从而在一定程度上减少交通事故的发生。
2 边防生态防护技术要点
2.1 植被生长的可持续性
施工团队在利用边坡生态防护技术对边坡进行保护的时候经常会出现植被存活时间段,植被容易退化的问题,为此,在运用边坡生态防护技术的时候,一定要注意植被生长的可持续性,为此相关设计人员首先要对各种植物的习性有所了解,从而根据不同地区的气候来选择不同的植物进行应用,要结合土壤、气候、空气湿度、生物和地势等多种因素来进行综合性的考虑,避免植物因水土不服等原因无法持续为保护边坡持续性的发挥作用,同时在了解了植物的习性之后,可以人为地为植物健康生长创造条件,定期对植被进行维护。
2.2 充分利用植物之间的共生特性
在运用边坡生态防护技术的时候,可以利用多种植物之间的共生关系来提高土壤肥力,提高植物的存活率,这是因为植物在生长过程中不仅会从土壤中吸收养分,同时也会产生一些分泌物来增加土壤肥力,而且植物本身在凋落以后就会为土壤提高肥力,为此可以选择多种植物进行种植,这样等一种植物凋落以后,还会与其他的植物继续保护边坡,同时多种植物之间还能相互促进生长[2]。
2.3 利用生物多样性来构建良好的生态群落
生物多样性的提高可以发挥生态群落对外界的抵抗能力,为此,在运用边坡生态保护技术时要注重发挥生物多样性的作用,种植一些灌木和草本植物,从而提高植被的抗干扰能力,让边坡和路面结构更加稳定。
3 道路与铁道工程中的常用到的边坡生态防护技术
3.1 三维植被网护坡技术
三维网也被称之为固土网垫,主要原料是热塑性树脂,经过特殊工艺处理后会形成的一种立体网垫,分为基础层和网包层两种,每种各有两层。在使用的过程中会在网格之间的空间内放上土壤,之后可以在土壤中种上植被,这种三维网可以固土固水,还能起到保温的作用,从而为植被提供更好的生存环境,提高植被的存活率。当前这项技术已经被广泛应用于各类路堤路堑土质边坡和强风化岩石边坡及土石混合路堤边坡的防护中。
3.2 土工格室植草护坡技术
土工格室由PE和PP材料制作而成,经过多种工序后被焊接成为立体格室,最开始的时候这项技术被用于路基加筋和垫层,近年来也开始用于护坡,具体操作是将其放置安装在坡面上,然后在格室里面放上改良土,之后再同三维植物网技术联合使用,最后再 进行喷播工作。
3.3 液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡通常也被称之为液力喷播和植被喷植等,这种技术方式相对而言操作简单,所以应用十分广泛,而且由于在操作过程中使用的是专门的喷播机,所以施工速度也很快。经机械加压喷射到边坡坡面上的基质覆盖层是由草籽、肥料、黏着剂、木质纤维、黏合剂、土壤改良剂、色素和保水剂等组成的,这样的混合物可以为植物生长提供充足的养料、水分,从而促进植物的健康生长,除此之外为了进一步稳定边坡,还会在边坡上采用短锚杆和镀锌铁丝网来固定坡面[3]。
3.4 岩石边坡生态防护技术
我国国土面积广阔,道路与铁道工程遍布全国各地,其中有些工程会碰到极端气候与地势条件,为此,对于那些特殊的边坡要采取特殊的方式来进行保护,岩石边坡生态防护技术的出现就是为了应对土层薄、水土流失严重或者是水土容易流失的情况,岩石边坡生态防护技术又因为其作用原理被称之为厚层基材喷射植被防护技术,在利用这项技术对边坡进行防护时,首先要将基材与植物种子按照一定的比例进行混合,相关技术人员会提前根据边坡条件设计好喷射厚度,之后再用混凝土喷射机将提前准备好的混合物直接喷射到边坡上,同时考虑到岩石边坡土壤条件差,不能够为植物提供足够的养分,工作人员还会在坡面上喷射一层基层材料,从而代替天然土壤为植物生长创造条件。
3.5 高陡坡植被防护技术
对于那些坡度大于60°的陡坡,同样需要采取特殊方式进行护坡,增强保护措施,常用到的高陡坡植物护坡技术包括钢筋混凝土框架内填土植物护坡、预应力锚索框架地梁植被护坡和预应力锚索地梁植被护坡。这三种技术通常都是利用锚索来固定框架,最后再填土,之后再联合普通植被护坡方式进行使用,从而加强陡坡的防护强度。
4 道路与铁道工程中边坡生态防护技术常用到的植被品种
边坡生态防护技术中常用的植被通常具有存活率高,对环境要求比较低,同时护坡能力较好的特点,包括通常用于普通防护的天然草皮、根系发达且存活率高的香根草、具有很好的美化环境功能的藤蔓植物和灌木小乔木等。在进行边坡防护的过程中,根据不同的气候条件与土壤条件,施工人员会对这些植物有针对性地进行运用[4]。
5 结束语
综上所述,边坡生态防护技术结合边坡工程防护技术可以更好地稳定坡面、防止水土流失、美化与保护环境,实现更好的生态效益与社会效益,在道路施工过程中必须加强对边坡生态防护技术的使用与创新。