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生物植被防護技術(shù)在公路邊坡防護中的應(yīng)用
高速公路邊坡防護的形式已由傳統(tǒng)的土工防護向生態(tài)防護。公路管理部門也在公路邊坡的治理中結(jié)合實際地質(zhì)特點,采用適合的邊坡生態(tài)治理措施,并取得一定效果。本文主要介紹活木樁固土和土工網(wǎng)植草護坡兩種防護技術(shù)的基本原理、施工工藝及應(yīng)用效果,并通過在某公路中的實際應(yīng)用,提出有待進一步改進和探討的問題。邊坡生態(tài)防護土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡
貴州省內(nèi)某設(shè)計等級為二級的公路,長約170公里、路寬9m、沿線居民密集,車流量較大。根據(jù)該公路的特點,在廣泛調(diào)查和分析研究的基礎(chǔ)上,采用“土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡”技術(shù),對該公路14個坡面,約10000M2坡面進行了治理,通過實踐尋找適合土質(zhì)公路邊坡生態(tài)治理的技術(shù)和方法。
1 土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡技術(shù)
1.1本技術(shù)的優(yōu)點
土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡技術(shù)是在土層較薄的坡面上,錨設(shè)錨桿,上掛土工網(wǎng),然后人工鋪設(shè)種植土、侵蝕防止劑、緩效性肥料,拌合有機肥、泥炭,拍實后種植灌木,再用液壓噴播機噴薄合適的草種,從而實現(xiàn)綠化的目的。該技術(shù)的突出優(yōu)點在于:(1)對環(huán)境土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡技術(shù)是在土層較薄的坡面上,錨設(shè)錨桿,上掛土工網(wǎng),然后人工鋪設(shè)種植土、侵蝕防止劑、緩效性肥料,拌合有機肥、泥炭,拍實后種植灌木,再用液壓噴播機噴薄合適的草種,從而實現(xiàn)綠化的目的。該技術(shù)的突出優(yōu)點在于:(1)對環(huán)境破壞極小,很好的保護了原有環(huán)境,以土壤結(jié)構(gòu)改良為突破口,力求簡化公路植被養(yǎng)護管理。(2)由于客土的應(yīng)用,為灌木和草種根系提供了良好的生長基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)草、灌木合理的植物群落配比,達到建設(shè)后路域植被與植被融為一體的效果,同時在植物選種上以當?shù)匚锓N為主,避免了外來物種影響。一段時間以后,隨著當?shù)仄渌锓N的侵入,更能適應(yīng)該類環(huán)境的植物群落即可形成。(3)灌木根系可扎入巖石縫隙,固土護坡效果比草本植物更可靠,可較大程度地減少邊坡坍塌,穩(wěn)固風化的巖面,節(jié)省維護費用,提高安全。(4)工期短、比較工程防護措施性好,施工方便,免維護性好。
1.2主要工序施工方法
施工工藝流程:邊坡清刷——測量放樣——鋪設(shè)錨固坡面土工網(wǎng)——人工鋪設(shè)坡面種植土——喬灌木栽植——噴播草種——養(yǎng)護管理。
(1)邊坡清刷。首先清除坡面垮塌的水泥塊、石頭、雜草雜物,然后對邊坡上部進行清刷降緩坡度,坡面凹陷處用土填平拍實,盡量減小坡面坡度,獲得較好的平整坡面,清坡后坡度應(yīng)控制在1:1.2左右。坡頂做圓弧倒角處理,弧度根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)整,做到安全美觀,半徑應(yīng)大于2M。
。2)測量放樣。坡面整平后用白石灰放線取點,根據(jù)現(xiàn)場情況確定土工網(wǎng)鋪設(shè)范圍和錨桿位置。
。3)鋪設(shè)錨固土工網(wǎng)。鋪網(wǎng)時由上至下鋪設(shè),上至坡頂圓弧倒角1m,下至坡腳,網(wǎng)盡量與坡面貼附緊實,不懸空,網(wǎng)面保持平整,不產(chǎn)生褶皺。網(wǎng)與網(wǎng)之間重疊搭接,搭接寬度15cm,采用L型Φ14(II級筋)錨桿按橫向間距1m,縱向間距1m,呈梅花狀把土工網(wǎng)錨固在坡面上,錨桿長度視坡面土層穩(wěn)定情況定,錨固深度最淺不少于0.8m。
(4)人工鋪設(shè)坡面種植土。用種植土拌合有機肥、泥炭(用量為200kg/m3),拌合均勻后向固定好的網(wǎng)面覆上,平整拍實,覆土厚度為5cm,具體厚度根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整,覆土后坡面應(yīng)平整、拍實。
。5)喬、灌木栽植。在鋪設(shè)種植土的坡面按2-3株/m2間隔種植刺槐、女貞、夾竹桃、火棘等灌木,灌木的種植密度應(yīng)結(jié)合當?shù)刈匀恢脖、現(xiàn)場采光條件、坡度等條件確定;栽植后澆足定根水,保證成活率。
。6)養(yǎng)護管理。植物種子噴播后根據(jù)邊坡干濕度定期進行澆水保溫。同時勤于觀察病蟲害,及時發(fā)現(xiàn)及時噴藥,草種發(fā)芽后應(yīng)及時對稀疏無草區(qū)進行補播。在每年春季(4-5月)和秋季(9-10月)實施兩次人工施肥,用量為尿素15克/m2,復(fù)合肥(N、P、K三元復(fù)合肥)40克/m2。為確保達到滿意的以灌木為優(yōu)勢種群的綠化效果,對影響配置植物生長的其它種類進行清除。
2 實際應(yīng)用環(huán)境
2.1氣候條件
該路段屬黔東丘陵地帶的氣候,邊坡多為三類種植土,土質(zhì)較疏松,氣候溫和,四季分明,光照充足,雨量充沛,無霜期較長,嚴寒酷暑時間較短。溫暖的氣候條件,良好的地貌特點,造就了優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境。
2.2公路邊坡條件
邊坡形態(tài)特征該公路邊坡以土質(zhì)邊坡為主,在道路修建中進行開挖而得,坡面無原生植被,加之雨季降雨量較大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等,坡面土體流失嚴重,其中個別坡高達18m;設(shè)計允許坡率按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》取值,根據(jù)實際經(jīng)驗,在工程中多采用1∶0.75~1∶1.2;在部分坡面以有明顯得的因降雨而形成的沖溝。 3應(yīng)用效果
3.1綠化效果
該公路的“土工網(wǎng)固土(間植喬、灌木)植草護坡”施工完成后,通過對未成活的進行補種,一年后,邊坡綠色植被覆蓋率與可綠化面積之比達到95%以上,可以達到1年中9個月以上的常綠效果。
3.2抗雨水沖刷效果
在該公路面積較大的坡面坡頂設(shè)置截水溝,分流雨水的沖刷,在匯水區(qū)埋設(shè)排水塑料盲溝,從施工一年內(nèi)的檢測情況來看,在雨強為150 mm/h時的強降雨下,坡面水土無明顯流失,由于草坪植被的作用,雨強小于100mm/h后就不會出現(xiàn)水土流失。
3.3坡面穩(wěn)定效果
竣工后至今的近兩年時間里,植物、草種根系縱橫交錯,增加土體內(nèi)聚力,提高了土體的強度,穩(wěn)固邊坡坡面,沒有發(fā)生坡體跨塌、坡面植被破壞等現(xiàn)象,道路環(huán)境得到較好的改善,并準備在該省其他道路上推廣。
4 有待進一步改進和探討的問題
4.1植物的選擇和配比問題
若選擇單一的草本植物,綠化效果很好,但固坡效果不理想;若選擇灌木植物,短期內(nèi)綠化效果不理想,且基質(zhì)初期養(yǎng)護時間過長。為了達到綠化和邊坡穩(wěn)固的雙重效果,一是要選擇不同季節(jié)的草本植物,二是植入一定數(shù)量的灌木植物,這就提出了各類草籽混播的問題,即各類草籽的比例是多少,也就是說,單位面積內(nèi)各類草籽撒布量的合理性有待進一步探討。
4.2大坡度厚土層穩(wěn)定問題
在土質(zhì)較疏松的大坡度厚土層坡面,由于土層較厚,在竣工初期植物根系不夠發(fā)達,故土能力較弱,在地表以下200mm的土層如果發(fā)生滑移植被無法控制,需要進行更深范圍的故土措施。
4.3客土厚度及灌木養(yǎng)護的問題
客土的厚度是需要進一步研究的,較厚有利于植物生長,減少后期施肥維護,但相應(yīng)的增加了施工成本,尤其在竣工初期,較厚的客土層增大了發(fā)生坡面滑坡的可能,但客土太薄對植物,尤其是草種的生長不利。土工網(wǎng)固土(間植灌木)植草護坡技術(shù)在本公路上的應(yīng)用取得了一定的綠化及防護效果,但植物生長情況,如成活率、地上地下生物量、植物群落的優(yōu)勢度、客土厚度、基質(zhì)材料的配比等有待進一步的試驗研究,該技術(shù)的適用條件、植物種類選擇及用量有待進一步的改進。
。
[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330—2002).
[2]黃求順,等.邊坡工程.重慶大學出版社,2003,07.
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