高速公路邊坡生態防護施工技術研究

李鴻哲，趙帥磊

（中交路橋北方工程有限公司，北京 100000）

1 生態防護的作用機理及特點

1.1 生態防護的穩定性機理

高速公路邊坡施工中，生態防護主要是應用新鮮的植物來替代工程原有的純工程防護處理方式，這種生態防護的應用能夠大大提高邊坡坡面的穩固性，并在一定程度上能夠有效抵御自然腐蝕等。具體而言，新鮮植物根部可以直接透過邊坡表面的松散風化層，經由根莖的錨固作用，有效實現對邊坡穩定成的錨固。此外，新鮮植物的存在還可以在降雨天氣下，實現雨水的截流等，有效實現了良好的削減濺蝕作用，在一定程度上可以大大減輕對坡面的腐蝕，有效實現了對高速公路邊坡的保護。

1.2 生態防護的特點

雖然工程防護的作用見效快，能夠在短時間內實現對邊坡的穩固與防護，并且其防護的費用相對較低。但是，由于工程防護中過于關注邊坡的穩定性，忽略對生態環境等的考慮，使得在防護過程中沒有處理好生態防護與環境保護之間的關系，導致其形成的工程防護無法滿足高速公路工程項目實施中對環境的保護等，在長期無法形成良好的防護效果。而經由生態防護的坡面形成以后，通過在該坡面上種植植物等，有效實現了植物、土壤對坡面的保護，使得高速公路邊坡具有明顯的生態效益。此外，生態邊坡形成以后，還能夠在一定程度上起到環境的修復作用等。

2 工程概況

以貴州省石阡至玉屏（大龍）高速公路土建工程TJ09標為例，本標段路線全長11.54km。屬構造溶蝕峰叢低山地貌，有的獨自成峰，有的數峰底座相連，山峰的大小、高度各不相同，峰峰之間發育盆地、槽谷。山峰頂部多呈圓頂狀，斜坡坡度一般較陡，坡角20～50°，大部分坡體上植被發育，多為灌木、少量喬木。峰間盆地、槽谷寬度不等，寬度20～800m，坡度一般較平緩，坡角0～15°，多為農田、旱地，種植稻谷、玉米、煙葉等農作物。項目區域屬亞熱帶季風濕潤性氣候區，氣候溫和宜人，冬暖夏涼，雨量充沛，無霜期長。在強降雨天氣下，高速公路邊坡極易受到雨水沖刷、徑流等的影響，嚴重影響了邊坡的穩定性。

3 防護形式選擇

結合本高速公路工程的實際情況，在邊坡防護中，主要采用了以下3種防護方式。

3.1 有機基材噴播植草

有機基材噴播植草是采用掛鍍鋅鐵絲網噴混植生防護方式，一般應用坡體穩定、沖刷輕微、坡率緩于1∶0.5的中風化硬質巖挖方邊坡。

3.2 掛三維網植草

在土質與混合邊坡內，往往采用掛三維網植草的防護方式。在本工程中，由于其填挖邊坡的面積相對較大，應用此方式能夠取得良好的應用效果。三維網材料使用聚氯乙烯材質，由于該材質本身具有良好的耐久性、耐腐蝕性能，再加上其網格構造相對密集，能夠在邊坡中起到良好的錨固作用，應用此防護方式，能夠促進雨水的排流，有效降低了雨水沖刷等對邊坡穩定性造成的不利影響。從該種防護應用的整體效果來看，其本身的操作相對簡單，能夠在短時間內起到良好的防護作用。熱塑樹脂是主要的原材料，根據防護的實際需求，對其加以科學設計，經由拉伸等加工，提高了該材料的穩定性，應用該種材料對邊坡加以防護，不僅能夠減小雨水沖刷，還為植物生長等創造了良好的環境條件，對邊坡起到了良好的防護作用。

3.3 錨桿框架梁加植生袋

在高速公路邊坡防護中，在錨桿框架梁內，進行植生帶的鋪設，能夠起到良好的邊坡防護效果。植生帶主要是將植物種子混合于種植基材內，裝填在可以自行降解的網袋內形成的袋狀植物材料。在應用此種防護方式時，有關的工程人員需要首先對坡面進行平整處理，及時清除坡面上的雜物等，對于坑洼地段，填土踩實。在植生袋鋪設之前，首先要在坡面上覆蓋10～15cm厚的基土，以增加草根的扎根深度，保證植生袋底部與基面的接觸效果，提高植物的抗旱能力。錨桿框架梁的混凝土骨架截面尺寸多在40cm左右，嵌入邊坡30cm，而外露的10cm也就是安放植生袋所需要預留的空間尺寸。

4 高速公路邊坡生態防護施工技術要點

4.1 工藝流程

有機基材噴播植草防護包含了清理坡面、安裝錨桿、固定鍍鋅鐵絲網、噴射有機基材、噴播草籽、覆蓋無紡布、養護管理。而掛三維網植草防護包含了坡面清理、三維網掛設、噴播植草、覆膜養護等過程。錨桿框架梁加植生袋防護包含了坡面整平、植生袋準備、基質裝袋、植生袋回填與錨固、養護等過程。

4.2 技術要點

（1）有機基材噴播植草。在應用有機基材植草防護時，其主要的施工流程如下：①清理坡面。在路基邊坡按設計的坡率、坡高、平整度修整坡面，人工清理坡面浮石、浮土等，并且做到處理后的坡面斜率一致、平整，無大的突出石塊與其他雜物存在，對于光滑巖石要采取挖鑿橫向平行溝等措施進行加糙處理，以免基材下滑，使其有利于基材和巖石表面的自然結合。②安裝錨桿。錨桿可分為長錨桿和短錨桿，長、短錨桿錯開分布。采用風鉆進行鉆孔，鉆孔深度要比孔中錨桿長度深20cm，注M30砂漿錨固。③固定鍍鋅鐵絲網。鋪設網時應拉緊，鋪平順后，將網掛在錨桿上，用連接件或鐵絲鎖緊，并根據需要在錨桿中采用不同厚度的混凝土墊塊，格柵網與坡面保持4～5cm的間隙，搭接寬度不小于20cm。完成網與錨桿的連接工作后，要嚴格檢查鐵絲網與錨桿連接的牢固性，確保網與坡面形成穩固的整體。④噴射有機基材。基材混合物由水泥、土壤穩定劑、植生土、草種、水配合而成，配合比應通過現場試驗選定，噴射厚度6cm，凸凹部死角要補噴，基材噴射完成后，待其自然風干4～12h后才可進行面層的草籽噴播工作。⑤噴播草籽。噴播草籽采用液壓噴播技術，噴播2cm厚，噴播物附有促進種子萌發、小苗生長的種子附著劑（也稱土壤改良劑），紙漿纖維、肥料、草種等，混合置于噴播機內經過機械充分攪拌，形成均勻的混合液，進而通過高壓泵，將混合液高速、均勻地噴布于已經處理好的坡面上。⑥噴播完成后，在其表面層覆蓋無紡布，減少因強降水造成的對種子的沖刷 同時也減少邊坡表面水分的蒸發，從而進一步改善種子的發芽、生長環境。栽植后早期，每天灑水不少于2次，應澆透，澆水應避開中午陽光強烈的時段，澆水次數以保濕為度，注意清除強生的雜草。草皮早期由于根系不發達，應保持土壤濕度。

（2）掛三維網植草。在應用掛三維網植草防護時，其主要的施工流程如下：①邊坡清理。施工前，對表面的雜物等進行必要的清理，保持坡面的平整性，如果坡面上的土質相對松軟，往往需要進行必要的夯實處理，而局部的凹陷等需要進行墊土。②三維網掛設。掛設過程中，主要是將邊坡頂端延伸0.5m之后，將三維網埋設于截水溝中，隨后遵循從上至下的平鋪處理方式，保證三維網搭接的平順性，避免在掛設過程中出現三維網的褶皺等。③三維網錨固。如果是挖方邊坡，其在錨固處理的過程中往往是應用鋼筋與鐵絲支撐U形釘的方式來進行的，而對邊坡的頂部與搭接位置，一般要應用主錨釘來對其加以固定，而其他位置使用輔錨釘。如果是填方邊坡，往往要應用鋼筋加工U形主錨釘的方式來進行錨固處理，而在邊坡的頂部與搭接位置，需應用主錨釘加以固定。④噴播植草。在本邊坡工程中，土方主要包含了黏性土、腐殖土、復合肥、黏接劑等，在實際的施工過程中，要嚴格控制黏性土的含水量，如果含水量超出了工程的實際要求，就會嚴重降低邊坡處理的整體效果。回填處理時，先要對土壤加以粉碎與過篩，將其與其他材料等加以充分混合，提高土壤的肥力。當攪拌結束以后，應用噴射機加以噴射處理，主要由人工來進行水量的控制，避免在噴射過程中出現散落與溢流等現象。在實際的噴射過程中，要從正面開始，避免在噴射過程中噴射不充分，保持噴射厚度在5cm以上。

（3）錨桿框架梁加植生袋。在錨桿框架梁加植生袋防護處理時，其主要的施工流程如下：①坡面處理。在坡面處理上，主要是要進行坡面的整平和去除雜質，在坑洼區域內，填土壓實，覆蓋一定厚度的基土。②植生袋準備。植生袋主要包含了幾層，從外到內依次為尼龍纖維網、加厚無紡布、植物種子等混合料、短期內可以自動分解的無紡棉纖維布等。③基質裝袋。植生袋裝填的綠化基質包含了復合肥料、保水劑、泥炭土等，裝袋實施現場作業。④植生袋回填與錨固。在已經做好方格網或者拱形混凝土邊坡上，如果邊坡坡度相對較小，在植生袋回填時一般不需要進行錨固。⑤養護。養護主要是要及時對滑落的植生袋加以補填，保證邊坡植物水分的及時供應，按時施肥等。

4.3 防護效果

在高速公路邊坡防護中，應用這些生態防護技術，能夠取得良好的生態防護效果。有關人員在日常的工作中通過必要的養護管理，使得草籽的發芽率等達到了正常的水平，保持了良好的生長態勢，平均生長高度在8cm以上，坡面的植被覆蓋率高達98%，提高了高速公路邊坡的穩定性與安全性，提高了高速公路工程的經濟效益、社會以及生態效益。

5 結束語

近年來，隨著高速公路工程項目的增多，在工程建設中，人們越發注重邊坡的防護處理。在邊坡防護過程中，通過對邊坡類型等的具體分析，科學應用生態防護施工技術，能夠大大提高邊坡防護的穩定性，并起到良好的生態防護效果，提高高速公路工程的整體質量。