一種新型護坡形式：植被混凝土的開發(fā)應(yīng)用研究＊

劉 濤

（濰坊天鵬建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濰坊 261041）

新建公路路域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)是我國國土綜合治理的重要組成部分，推動了國內(nèi)公路生物環(huán)境工程技術(shù)（或柔性護坡技術(shù)）的發(fā)展。高速公路邊坡植被防護，國外發(fā)達國家設(shè)有專門的設(shè)計機構(gòu)和從事這項工作的專業(yè)研究人員。邊坡植被率相當(dāng)高，植被技術(shù)也比較成熟。目前噴播是國外生態(tài)護坡比較常用的方法，也反映了國外公路生態(tài)防護的總體現(xiàn)狀。

近年來，國內(nèi)在傳統(tǒng)的人工栽種邊坡植被的基礎(chǔ)上，也陸續(xù)引進、開發(fā)了一些新的生態(tài)防護技術(shù)，如植生帶技術(shù)和草籽噴播技術(shù)等［1］。邊坡植被人工栽種方法雖然比較經(jīng)濟，但在使用范圍上受到限制，效果差、施工效率低，其弊端是顯而易見的。本文介紹了一種能夠結(jié)合圬工防護和普通生態(tài)防護優(yōu)點，又能避免兩者缺點的護坡形式—植被混凝土，能夠較好地改善公路沿線和城市的景觀環(huán)境，實現(xiàn)穩(wěn)定、規(guī)整、快速、美觀和大方護坡。

1 多孔混凝土配合比［2－5］

多孔混凝土碎石采用26.5～31.5mm粒級進行試驗研究，用普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料，水泥標(biāo)號為425號，fc＝42.5MPa。

1.1 抗壓強度試驗

采用的主要儀器設(shè)備是無錫建筑材料儀器NYL—2000D型壓力試驗機。

1.1.1 試件制作及養(yǎng)護

試驗以同一批次養(yǎng)護條件相同的三塊試塊為一組；試塊尺寸為150×150×150mm；試塊成型后置于室內(nèi)，常溫下靜置2d后，編號拆模。拆模后的試塊再次置于室內(nèi)，常溫下養(yǎng)護。

1.1.2 試驗結(jié)果

根據(jù)試驗結(jié)果，對多孔混凝土試件的抗壓強度分別進行了計算，結(jié)果見表1。

表1 多孔混凝土試件抗壓強度試驗結(jié)果（粗骨料粒級26.5～31.5mm）

由試驗結(jié)果可知，粗骨料粒級為26.5～31.5mm，齡期28天的多孔混凝土試塊平均抗壓強度為5.6Mpa，達到C5混凝土的強度，滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

1.2 抗折強度試驗

采用的主要儀器設(shè)備是無錫建筑材料儀器T2S—50型受手動式混凝土抗折試驗機。

1.2.1 試件的制作及養(yǎng)護

同抗壓強度試件制作及養(yǎng)護。

1.2.2 抗折強度結(jié)果計算

粒級為26.5～31.5mm的多孔混凝土試件抗折強度見表2。

表2 多孔混凝土試件抗折強度試驗結(jié)果（粗骨料粒級26.5～31.5mm）

由試驗結(jié)果可知，粗骨料粒級為26.5～31.5mm，齡期28天的多孔混凝土試塊平均抗折強度為1.5Mpa，滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

1.3 孔隙率試驗

通過測定多孔混凝土的孔隙率，為多孔混凝土試件的植生基材的灌注和植物的生長提供依據(jù)。

1.3.1 試驗儀器

1000ml量筒一支、大盆（直徑應(yīng)大于70cm）一個或水槽、小盆（直徑45cm）一個。

1.3.2 試驗步驟

試驗邊框尺寸為40（cm，長）×40（cm，寬）×8.0（cm，高）×2.0（cm，厚）；測定大盆的重量并記錄。把小盆水平放入大盆內(nèi)，小盆內(nèi)加水至剛好不溢出為止；把試件輕輕放入小盆內(nèi)，直至試件完全被水淹沒且水不再溢出。從小盆中取出試件，然后從大盆中取出小盆。注意從大盆中取出小盆時小盆背面的水應(yīng)讓其充分滴入大盆中；每個試件重復(fù)步驟②、③三次。

1.3.3 孔隙率計算

孔隙率采用如下計算公式：

式中，e為孔隙率，H為試塊高度。經(jīng)過計算，粗骨料粒級為26.5～31.5mm的多孔混凝土試件孔隙率見表3。

表3 多孔混凝土試件孔隙率結(jié)果（粗骨料粒級26.5～31.5mm）

由試驗結(jié)果可知，粒級為26.5～31.5mm的多孔混凝土試塊孔隙率平均為32.4%。滿足規(guī)定的孔隙率為30%的要求。孔隙率大于植物生長。因此通過試驗推薦粗骨料粒級為26.5～31.5mm的多孔混凝土作為植被混凝土的構(gòu)件。

2 植生基材

公路邊坡按地質(zhì)條件一般分為土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡和土石混合邊坡，它不同于城市綠地，生態(tài)條件一般較差。在公路邊坡上穩(wěn)定覆蓋一層具有一定功能的植生基材，對于公路邊坡植物的生長發(fā)育是非常必要的，這種植生基材至少應(yīng)具有結(jié)構(gòu)性、肥力、吸保水能力、堿性中和能力、抗沖刷性能力［6］。

根據(jù)植生基材的功能，采用吸保水材料、粘合劑、有機質(zhì)、緩釋復(fù)合肥料、pH緩沖劑、土壤等作為植生基材的基本組分。吸保水材料1和2配制的植生基材具有一定的吸保水性能，植生基材1表現(xiàn)為吸水性較好，保水性強，抗高溫干旱力強，滿足植物生長的水分需求。從技術(shù)經(jīng)濟性的角度推薦采用1.5%濃度改性醋酸乙烯乳液粘合劑。常用的有機質(zhì)有泥炭苔、腐葉土、堆肥、磨菇肥、糠殼、鋸木屑、泥炭等，可選其一或組合使用。緩釋復(fù)合肥料采用一定組成和配比的緩釋氮、磷、鉀復(fù)合肥料作為植生基材的基本組分。植生基材中添加弱酸性的磷肥、腐殖土、紫色土具有pH值緩沖性能，能顯著調(diào)節(jié)多孔混凝土的強堿性至適宜植物生長的pH值范圍。選用粘性和粒徑適中且質(zhì)地均勻的壤土作為植生基材的基質(zhì)。

3 植被混凝土用植物的選擇

植被護坡的目的主要是固土護坡，穩(wěn)定公路路基，同時可改善公路沿線的景觀，降低司機的視覺疲勞度。因此，路用護坡草坪植物應(yīng)具備以下特性：能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍蛋l(fā)達，耐瘠薄，抗旱性強，綠期長，草籽來源廣泛，草籽出苗較快。公路邊坡植被應(yīng)根據(jù)氣候條件同時根據(jù)上述草坪植物的選種特性進行選擇，其中植物的根系狀況、地上部高度及其對環(huán)境的抗性則是選擇護坡植物的關(guān)鍵因素［7］。

4 工程應(yīng)用

工程應(yīng)用結(jié)果表明，播種1個月后，坡面植被覆蓋率能夠達到86%，1個半月后草坪植物的平均密度穩(wěn)定在36株／100cm2左右。植被混凝土在施工結(jié)束后第二天至播種后的一個月內(nèi)，共經(jīng)受了5場暴雨的考驗，草坪植物生長良好，坡面均未發(fā)生被沖刷和垮塌等失穩(wěn)破壞現(xiàn)象，說明植生基材抗沖刷性能較好，植被混凝土能夠起到良好的固土護坡作用。種植6個月后的植物長勢良好。

5 結(jié)束語

研究開發(fā)的植被混凝土在解決混凝土強度的同時，保證有足夠的空隙以儲存植生基材。植生基材的研制能夠克服混凝土的強堿環(huán)境，滿足植物生長所需的條件。因此，開發(fā)研制的植被混凝土具有較大的市場應(yīng)用前景。目前植被混凝土實體工程主要采用人工施工，如何提高機械化施工程度，在推廣應(yīng)用中有待進一步研究完善。

［1］周德培，張峻云.植被護坡工程技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［2］JTJ／T019－98，公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，1999.

［3］JTJ／T060－98，公路土工合成材料試驗規(guī)程［S］.北京：人民交通出版社，1999.

［4］SL／T235－1999，土工合成材料測試規(guī)程［S］.北京：中國水利水電出版社，1999.

［5］GB50290－98，土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

［6］張先林，丁吉慶，鄒方京，等.草坪肥料種類的選擇和使用技術(shù)要點［J］.華東森林經(jīng)濟，2003，17（1）：54－55