余亮明 王吉旸
摘要:公路作為我國運輸體系中的重要組成部分,其修建質量的好壞對運輸系統的暢通性有著直接的聯系,同時其運行安全也與人民生命財產安全之間具有非常重要的聯系。邊坡作為高速公路道路景觀的直接載體,是公路綠化的重要組成部分,做好公路邊坡綜合防護是確保高速公路邊坡穩定、安全、環保的重要保證。本文結合工程實例分析高速公路邊坡生態防護施工技術。
關鍵詞:高速公路;邊坡生態防護;施工技術
1邊坡生態防護技術機理
邊坡生態防護技術是基于生態工程學、工程力學、植物學、水力學等學科的基本原理,利用活性植被材料,結合其他工程材料在邊坡上構建具生態功能的護坡系統。通過生態工程自支撐、自組織、與自我修復等功能來實現邊坡的抗沖蝕、抗滑動和生態恢復,以達到減少水土流失、維持生態多樣性和生態平衡及美化環境等目的。一般認為生態防護的主要作用機理是植物根系對邊坡土體的三維錨固作用,植物的垂直根系穿過坡體淺表的松散風化層,錨固到穩定層,起到錨桿作用,在土壤表層及下覆風化殘積層中盤根錯節的根系,可視為三維加筋材料,可增加土體的凝聚力值。另外,植被的蒸騰作用對地下水系的影響,以及微生物對土體的自我調節功能也對邊坡防護起著不可忽視的作用。概括的說,邊坡生態防護是指用活的植物或用植物和非生命的材料相結合的方式,代替純工程防護的方式,通過種植植物,靠植物根莖與土壤間的附著力及根莖間的互相纏繞來達到加固邊坡、提高邊坡表面抗沖刷的能力,起到穩定坡面和防止侵蝕的作用,同時又能恢復破壞的自然生態環境,是一種有效的護坡、固坡手段。
2高速公路邊坡生態防護基本原則
2.1需要確保邊坡穩定性
高速公路邊坡防護最基本的原則是需要提高高速公路邊坡的穩定性,因此在高速公路施工階段需要提高邊坡防護的針對性,針對一些深挖、高填路段為確保公路的邊坡防護有效性以及穩定性需要采取相應的穩定性驗算以及滑動面分析,進而去避免在施工過程中坍塌等高速公路路基病害問題的發生。
2.2永久性原則
作為高速公路的重要維護體系,邊坡生態防護需要遵循永久性原則,提高邊坡植被的長久性,因此需要優先選擇根系較深、耐旱、耐寒等適應性較強的植被,如此不僅可以強化高速公路邊坡的持久性,同時還可以節省后期人工維護費用。
2.3改善高速公路路側景觀
倘若在高速公路路基邊坡防護環節大量的采用裸露基巖等防護措施,可能會導致公路視覺效果差、行車缺乏舒適度,從而對高速公路行車產生不安全因素。
3高速公路邊坡生態防護施工技術
某高速公路全長約126km,沿線土壤以磚紅壤、紅壤為主,土層在幾十厘米到幾米范圍內不等。沿線所在地區屬于南亞熱帶海洋性季風氣候,夏季與秋季氣溫較高,冬季與春季溫暖,沒有霜凍,雨水在春夏兩季集中,多年平均降雨量為2200mm。1月、7月的平均氣溫分別為13.4℃和38.2℃。年光照十分充足,但洪澇災害時有發生,當邊坡受沖刷與徑流作用后將產生坍塌。
3.1三維網植草綠化
掛三維網植草灌綠化施工技術適用于較穩定的中低軟石邊坡綠化。在該項目中,對邊坡高度小于4m的填料為土石混填或填石的路堤,采用三維植被網墊噴播植草護坡;對強全風化或軟質巖石塹邊坡,邊坡坡率1∶0.5~1∶0.75時,采用掛網噴混植草防護;挖方邊坡高度小于4m且坡率緩于1∶1的土質路塹邊坡采用三維網植草。
(1)邊坡處理
對于浮根進行清理的階段,考慮到混合基材料以及邊坡穩定性可知,需要結合表面性質進行應用,在低洼區域要做好回填處理工作,綜合各類比例可知,要提升平整度,巖石邊坡呈現出凹凸度,可以維持在±8cm左右,平均不超過30cm,如果沒有大石頭,則可提前平整。
(2)鋪網
三維網的鋪設是重點,根據網絡結構和類型可知,在落實階段需要保護土壤,考慮到穩定性以及應用優勢可知,必須從維護的角度入手,在每相鄰兩卷之間,其搭接三維網絡長度維持在10-15厘米之間,在進行鋪網的同時,直接固定。
(3)固定
相鄰兩卷三維網之間的搭接長度為10~15cm,鋪網的同時用U型釘將三維網固定,每隔100cm用錨桿或錨釘與巖面固定,并保持三維網與坡面緊貼。
(4)噴播覆蓋
三維網鋪設固定完畢后,將植被種子、肥料、生長素、粘固劑按一定比例混合,均勻覆蓋于三維網上,把網包覆蓋住,直至不出現空包,確保土厚度不小于10mm。通過液壓噴播機均勻地噴灑到經過處理的邊坡上,用于噴播的高壓噴播機功率不低于20馬力,揚程不低于25m,垂直高度超過40m的邊坡。噴播過程應連續,盡可能從正面進行,避免仰噴,凹凸部及死角部分要充分注意[3],噴射厚度不小于7cm,噴播完成后將噴射機和輸料管內的積料清除干凈。
(5)養護
噴播后,在坡面覆蓋無紡布,以保持坡面水分,減少降雨對種子的沖刷,并在草籽生長期間適當澆水、補種、清除雜草和防治蟲害等。進行定期養護,注意植物生長及天氣情況,及時加水濕潤和追加養分等,直到草坪成坪。
3.2客土噴播綠化
(1)邊坡處理
為了從根本上對邊坡進行處理,要做好穩定性評估工作,根據坡面的現狀,需從根本上做好表層處理工作,處理好石頭和雜草根,適當的清理后能實現基礎材料和坡面的有效結合。根據巖石的坡面實際應用情況,要保證不存在雜物。
(2)掛網施工處理
掛設菱形采用的是自下而上的處理方式,網孔規格是5cm2,考慮到網絡布局和實際情況,相鄰鋼絲網采用鐵絲捆綁,對于鐵絲網本身而言,坡面需要保持一定的距離,間距控制在6cm左右。噴射網的控制也是關鍵,混合材料攪拌均勻后,采用客土噴播機進行處理,第一次噴播3cm,等到穩定后大約10~20min進行第二次的噴射。
3.3防護效果
本工程邊坡生態防護通過精心的施工與養護,草籽的實際發芽率保持在較高的水平,生長情況良好,,平均生長高度可以達到8cm,有效覆蓋率超過98%,形成了一道完整的綠色屏障,使高速公路真正變成一條綠色通道。
4結語
綜上所述,高速公路邊坡生態防護的實施不僅有助于邊坡穩定性與提升,同時也迎合了生態環境保護理念的普及與發展。
參考文獻:
[1]簡述山區公路邊坡防護問題[J].宋紅艷,王波.智能城市.2016(02).
[2]公路邊坡防護方式及施工質量控制措施[J].葉勇.黑龍江交通科技.2017(05).
[3]公路邊坡防護分析[J].陳文輝.四川水泥.2017(08).
(作者單位:湖北省路橋集團有限公司)