邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)在山區(qū)高速公路工程中的運用

衛(wèi)婷艷

(山西交通控股集團有限公司運城南高速公路分公司，山西 運城 044300)

1 邊坡生態(tài)混凝土施工技術(shù)分析

1.1 核心技術(shù)

對于生態(tài)混凝土，實際上它就是工程主體與生物體二者之間存在的一種相互關(guān)系。對于本文提到的生態(tài)混凝土技術(shù)，從微觀角度來說，該技術(shù)能夠充分表現(xiàn)出生態(tài)混凝土具有較強的功能性與生態(tài)性，生態(tài)混凝土中的水泥含量并不高，具有較好的透氣性與透水性，能夠產(chǎn)生較好的降噪除塵的效果，可以有效結(jié)合工程現(xiàn)場區(qū)域的生物與環(huán)境，特別是生物可以不斷快速生長，生態(tài)混凝土與生物體二者是互輔互助的關(guān)系。通過使用高強度黏性劑，生態(tài)混凝土能夠?qū)崿F(xiàn)大粒徑骨料的穩(wěn)固成型，在大骨料之間會出現(xiàn)很多的空隙，進而能夠促使微生物、生態(tài)植物生長需求基質(zhì)的不斷積累，通過選用人工栽培方法或者自然生長方法，在生態(tài)混凝土基質(zhì)中，能夠有效促進植物、生物的不斷快速生長，有助于山區(qū)高速公路工程邊坡植被覆蓋率的提高，能夠有效確保公路工程綠化目標(biāo)的實現(xiàn)。其中，山區(qū)高速公路工程邊坡綠化生態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)。

1.2 實踐前景

對于生態(tài)混凝土，一定要嚴格篩選所有不同施工工序，并且需要摻入適量的生物活性制劑、使用獨特的生產(chǎn)工藝方法來制作生態(tài)混凝土。因為生態(tài)混凝土的構(gòu)成成分是非常獨特的，具有顯著的自然生態(tài)環(huán)保性能，所以能夠有效保護工程現(xiàn)場環(huán)境。通過分析邊坡綠化生態(tài)混凝土技術(shù)在山區(qū)高速公路工程中的實踐與運用情況可知，通過使用該施工技術(shù)，能夠有效推動生物的多元化發(fā)展，促使工程周邊環(huán)境變得更加穩(wěn)定，能夠促使山區(qū)高速公路環(huán)境變得更加美觀，能夠有效防治山區(qū)高速公路多種路基路面病害問題，其中，常規(guī)式綠化模式與生態(tài)混凝土施工技術(shù)效果比較，如表1所示。

表1 常規(guī)式綠化模式與生態(tài)混凝土 施工技術(shù)效果比較

2 案例分析

2.1 工程背景

某一山區(qū)高速公路工程，總長度為6.5 km，設(shè)計車速為80 km/h，該公路工程施工現(xiàn)場環(huán)境非常復(fù)雜，在水體與土壤中含有很多污染物質(zhì)與微生物，經(jīng)過深入研究后，本文決定選用邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)。首先選取一路段，開展邊坡生態(tài)混凝土技術(shù)綠化施工試驗，對邊坡綠化施工效果進行深入觀察與分析，為避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)蝴蝶效果，需要對是否出現(xiàn)混凝土塊變質(zhì)、變形問題等進行重點監(jiān)測。

2.2 邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)要點

(1)對連續(xù)孔隙結(jié)構(gòu)混凝土進行制備

將適量的BSC—J系列添加劑摻入到常規(guī)式混凝土中，可以形成10～20 MPa抗壓強度的生態(tài)混凝土，其中，連續(xù)孔隙率比重約為35%，以上各指標(biāo)參數(shù)基本能夠滿足山區(qū)高速公路工程邊坡植被生長要求與路基施工要求。另外，生態(tài)混凝土的強度變化速度比較快，經(jīng)過3 h以后，生態(tài)混凝土強度便能夠上升到5 MPa，生態(tài)混凝土還具有非常好的保水性、抗彎性能與抗壓性能。因為生態(tài)混凝土的水灰比誤差不大于士3%，基本與常規(guī)式混凝土是相同的，因此基本可以忽略不計水灰比對公路工程性能、結(jié)構(gòu)造成的不良影響。

(2)多元化配置生物與植被

在過去，不少人對生態(tài)涵義、生態(tài)理論存在這樣一個錯誤的觀點，即綠化即為生態(tài)，對植被進行種植就是所謂的生態(tài)恢復(fù)。實際上，對大量綠色植被進行盲目種植，極易遭受到外來物種的入侵，導(dǎo)致自然生態(tài)失去平衡，甚至?xí)焕谏絽^(qū)高速公路沿線區(qū)域經(jīng)濟的進一步發(fā)展。因此，施工單位在選用邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)時，為保持生態(tài)環(huán)境始終處于平衡狀態(tài)，一定要制定可行、合理、科學(xué)的生物與植被多元化配置方案。

(3)生物活性的保持

在將適量BSC0—J系列的添加劑摻入到常規(guī)式混凝土中以后，為保持生態(tài)混凝土中生物的活性，確保植被根系能夠?qū)Σ煌瑺I養(yǎng)物質(zhì)進行正常吸收，有效推動植被的不斷快速生長，施工單位一定要對水泥造成的pH變化進行嚴格控制。為有效分解山區(qū)高速公路工程施工現(xiàn)場土層土壤中的污染物、微生物，有效分解動物尸體、落葉等，還可以摻入其他適量的活性劑，這樣做有助于農(nóng)藥、化肥用量的減少，能夠有效保護工程施工現(xiàn)場的水土。其中，常規(guī)式邊坡綠化模式與邊坡生態(tài)混凝土施工技術(shù)的特性區(qū)別，如表2所示。

2.3 綠化混凝土護砌結(jié)構(gòu)形式以及施工方法

(1)綠化混凝土護砌方法

在對其進行合理利用時，由于對景觀要求進行綜合分析，確定在6個互通交互區(qū)域范圍內(nèi)的外側(cè)邊溝、護坡以及橋臺錐坡等位置處，對符合現(xiàn)實要求的綠化混凝土護坡進行科學(xué)合理的設(shè)置和利用。通過該方式在其中的應(yīng)用，能夠盡可能減少污工防護大概10萬方左右。邊坡以及邊溝是以混凝土框為主，可以起到良好的骨架作用，在中間位置處，基本上都是以多孔混凝土構(gòu)造的方式為主。多孔混凝土基本上以無砂混凝土組合而成，為最大限度保證植草可以在混凝土孔隙當(dāng)中進行生根發(fā)芽，同時穿透到土層當(dāng)中，必須要對骨料粒徑進行合理的選擇和利用，促使其自身具有非常良好的孔隙率。

表2 常規(guī)式邊坡綠化模式與邊坡生態(tài) 混凝土施工技術(shù)的特性區(qū)別

表面孔隙率中一般以拓印的方式測量而出，表面孔隙率如果比較小，那么混凝土的防護效果就會比較良好。但是在植生材料方面并不是很容易進行填充處理，草的成活率也普遍各比較低。如果其白面的孔隙率相對比較大，很容易就會產(chǎn)生出來慣性孔隙，對混凝土自身的防護功能也會造成不良影響，但是草的生長環(huán)境相對良好。水泥量以及水灰比，通常是以水泥完全包裹骨料為主，其中并沒有過水泥漿液流出。結(jié)合目前諸多文獻以及計算結(jié)果展開深入分析時，其中涉及到的計算方法在應(yīng)用時，存在的問題相對比較明顯。

基于此，本文在研究時，是以自制的反光觀測器為基礎(chǔ)，這樣可以對底層混凝土水泥漿包裹的情況、流動過程等進行準(zhǔn)確的探測和分析，同時還可以結(jié)合測量結(jié)果進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對水泥的整個用量、水灰比等進行核定，整個過程具有一定的便利性、可靠性，同時還可以為最終結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保證。無砂大孔隙混凝土抗壓強度通常控制在80～120 MPa的范圍之內(nèi)，兩者之間的差距相對比較明顯。所以必須要嚴格按照目前的強度匹配原則，對抗壓強度相對比較大的建筑廢磚石中進行選擇和利用，其自身的抗壓強度一般控制在5.0～20 MPa的范圍之內(nèi)。對42.5#普通硅酸鹽水泥進行合理利用，同時還可以現(xiàn)在粒徑制作而成的碎石大孔隙混凝土，其抗壓強度控制在2.7 MPa即可，碎石則為1.6 MPa。如果骨料的粒徑在2.5～4.0的范圍之內(nèi)，那么利用廢磚石骨料的大孔隙混凝土自身的容重就為1 320 kg/m3，對廢磚石骨料的大孔隙混凝土進行利用，其自身的容重為1 700 kg/m3。在施工過程中，普遍都是以一般公路的預(yù)制塊進行合理的鋪設(shè)施工。

(2)綠化混凝土填充材料以及各種營養(yǎng)元素填充

填充的植物生長材料方面，必須要提供良好的養(yǎng)分以及水分作為支持，尤其是在草的發(fā)芽、生長初期，要盡可能避免殘留堿性水環(huán)境對草根帶來的不良影響。在混凝土孔隙過程中，不僅地下的毛隙水補給會受到嚴重的阻礙影響，而且在整個混凝土繼續(xù)水化過程中，從充灌到孔隙當(dāng)中的土壤中可以及時的吸取水分，導(dǎo)致孔隙相互之間的植草生長環(huán)境越來越惡化，所以此時為了對該問題進行有效緩解和處理，必須要適當(dāng)?shù)脑黾颖Ｋ畡?/p>

在經(jīng)過一系列實踐研究后發(fā)現(xiàn)，酸堿性溶液或者是目前比較常見的幾種化肥溶液在應(yīng)用時，針對目前選擇和利用的保水劑都會帶來不良影響。尤其是其自身的淀粉接枝程度越來越高，那么與其相對應(yīng)的保水劑可以維持的能力就會越來越明顯。所以護砌厚度比較小時，草可以直接從土壤當(dāng)中吸收水分，各種不同類型的保水劑在實踐中都可以實現(xiàn)合理利用。

草的品種基本上都是以多年生的植物組合而成，所以必須要結(jié)合實際要求，盡可能為草提供當(dāng)年以及今年數(shù)年生長期限范圍內(nèi)所需要的緩釋肥。為從根本上保證緩釋效果得到有效提升，保證其可以綠化混凝土對綠化的要求，對角蛋白類進行選擇和利用，這種角蛋白每100 g含有氮16.3 g，包含18種氨基酸。草坪在生長期限范圍內(nèi)，每年大概需要10 g的氮。按照該比例進行計算和分析每平方米的環(huán)保型綠化混凝土當(dāng)中，每100 g的角蛋白可以緩釋出來的全部氮肥量，使用期限為6.27年。

在具體操作過程中，可以通過對各種不同類型的方式進行合理利用，促使角蛋白得到及時有效的分解處理，包括堿性溶液的分解、霉菌分解法等，以此來達到與預(yù)期的效果。通過指示劑在其中的合理利用，可以實現(xiàn)對茚三酮的檢測和分析，呈蘭色，也就意味著角度蛋白已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變成為氨基酸。通過該方法在實踐中的合理利用，有利于輕紡工業(yè)廢物重新得到合理利用，促使環(huán)境保護效應(yīng)以及材料的綠化程度得到有效提升。

該試驗在操作過程中，選擇利用多種不同類型的填充方法，最終普遍認為高壓吹填法的應(yīng)用效果比較良好，土可以直接填充到大數(shù)的孔隙當(dāng)中，草的整個生長狀態(tài)也相對比較茂盛，根系發(fā)育良好。在施工過程中具有一定的便利性，但是特點就是填土過干時，經(jīng)常會出現(xiàn)飛濺的情況。

(3)公路邊坡綠化護砌適用植物的選擇

對各種不同類型的草坪草進行綠化混凝土生長試驗操作過程中，早熟禾品種等呈現(xiàn)出非常良好的耐堿性以及耐寒性的特征，尤其是其耐寒性良好。在耐熱性方面嚴重不足，尤其是在混凝土表面溫度超過40 ℃時，孔隙的淺層溫度控制在36～38 ℃的范圍之內(nèi)，促使草在生長初期就很容易會產(chǎn)生熱休眠的情況，生長速度也會相對比較緩慢。所以在整個草籽播種過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能避免各溫度比較高的季節(jié)，適當(dāng)增加防曬措施。在環(huán)保型綠化混凝土的表面覆蓋土層相對比較薄時，很容易就會受到雨滴或者是水滴等帶來的嚴重沖擊影響，導(dǎo)致草在發(fā)芽之后，其早期營養(yǎng)無法連接，成活率也很難得到有效提升。所以必須要結(jié)合實際要求，對環(huán)保型綠化混凝土的表面進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，促使其保持良好的凹面以及糙率。

對自然環(huán)境下草品種多樣性展開綜合分析，對符合現(xiàn)實要求的多樣野生花草進行合理利用，對車前草、普通應(yīng)等進行合理種植，促使其可以實現(xiàn)健康穩(wěn)定的生長。通過根系的合理利用，促使混凝土構(gòu)件可以穩(wěn)定在被保護的土上，以此來達到良好的使用效果。

2.4 相關(guān)注意事項

在編制山區(qū)高速公路工程邊坡綠化生態(tài)混凝土技術(shù)施工方案時，施工單位應(yīng)會同其他不同學(xué)術(shù)領(lǐng)域的專家，制定合理的施工方案，根據(jù)山區(qū)公路區(qū)域氣候環(huán)境、現(xiàn)場地質(zhì)條件等，選定合理的綠化植被。其中，具體操作過程為：有效結(jié)合穩(wěn)定多樣鄉(xiāng)土植物與一些立群植物、有效結(jié)合平衡鄉(xiāng)土植物與立群植物、有效結(jié)合一些鄉(xiāng)土植物與立群植物，通過不斷逐層演化，以形成一個良好、穩(wěn)定、可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，促使微生物、動物、昆蟲、植被之間的生存與發(fā)展變得更加和諧、協(xié)調(diào)。

3 小 結(jié)

綜上所述，邊坡綠化生態(tài)混凝土技術(shù)是一種新型的綠色環(huán)保施工技術(shù)。在山區(qū)高速公路工程施工中，通過利用邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)，能夠有效實現(xiàn)邊坡綠化目的，能夠形成一個更加和諧、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。本文對邊坡綠化生態(tài)混凝土施工技術(shù)在山區(qū)高速公路工程中的運用進行了深入研究，以期對施工單位的施工起到一定的借鑒作用。