公路边坡植物防护技术分析

关键词：路堑路堤边坡防护

随着高等级公路的迅速发展,深挖路堑与高路堤边坡都较广泛遇到,其防护问题十分突出,采用适当的绿化防护方法来处理,会使公路具有安全、舒适、美观、与环境协调等特点,产生广泛的经济、社会和生态效益。公路边坡大面积暴露于自然界,长期受到自然因素(雨水、日照、气温、风力)的反复作用,在干湿、冻融、冲刷和吹蚀等反复、强烈作用下,边坡岩土的物理力学性质常发生变化,易造成和加剧边坡的水毁病害。边坡绿化防护能保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,保护路基边坡的整体稳定性。

1 边坡生物防护的优越性

对于道路边坡防护设计来说,防护类型是多种多样的,有生物防护、坡面防护、砌石防护、锚杆防护、抗滑桩防护、挡土墙防护等等。生物防护主要就是在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首先选用的防治措施。生物防护还可以绿化环境和周围景观相协调,这也是一种符合环保要求的防护办法。生物防护具有施工工期短、造价低(生物防护的资金投入约为工程措施的1/3)等多种优点。但过去受多方面因素的影响如:新技术、新材料、思想意识等,限制了生物防护技术的推广应用。

2 公路边坡的生物防护类型

2.1 湿法喷播

湿法喷播是一种以水为载体的机械化植被建植技术。它采用专门的设备(喷播机)施工。施工时将植被种子、土壤稳定剂或粘结剂、肥料、覆盖料、添加剂和水按一定比例加入到喷播机内充分搅拌,经高压喷枪均匀喷射到坡面,形成一层膜状结构,能防止冲刷。种子在较短时间内萌芽、生长成株、覆盖坡面,达到迅速绿化、稳固边坡之目的。

(1)使用范围。

(1)土质和岩性:适用于土质边坡、土夹石边坡、严重风化石质边坡(包括风化砂岩、泥岩和破碎岩石边坡)等。

(2)坡度和高度:适用于边坡较缓的土质边坡,一般挖方边坡缓于1∶1.25,填方边坡缓于1∶1.5;进口喷播机压力较好,可适用于垂直高度100m以上的边坡。

(3)硬度:适用于路基边坡的硬度为15mm-25mm。

(2)喷播机施工工序。

(1)施工前准备。a.材料和设备准备,做好各种设备的保养工作;b.种子发芽率进行测试并对发芽困难的种子进行物理或化学处理;种子、喷播材料准备到位,确定水源,熟悉施工现场制定好施工计划。c.对坡面进行处理,松散的土质、碎石土夹石或风化程度大的岩质边坡可不作处理;坚硬密实的土质边坡和风化程度较小的岩质边坡应采取全面松土或开挖水平沟或挖穴;对于强酸、强碱的边坡宜采用化学处理方法。

(2)喷播施工。a.先加入1/3左右的水,再继续加水的同时依次加入覆盖料、肥料、种子和土壤稳定剂等。b.再加料的同时开始不断搅拌,充分搅拌约45min,确保各种材料搅拌均匀。c.根据现场情况,直接用喷枪喷播或采用皮管加喷枪喷播,喷播时喷头宜距边坡4m以上并使喷枪与坡面保持一定的角度,使混合料均匀的撒布到坡面上,喷播时应遵循一定的规律,如先从左到右喷一遍,再从又喷到左重叠喷洒,以保证凹凸不平的边坡每一个角落都能喷洒到,且喷洒厚度一致。

(3)覆盖无纺布。喷播后应及时覆盖无纺布,尤其是在小气候、场地条件差或施工季节不佳时更应该及时覆盖。

2.2 客土喷播

客土喷播技术是将客土(生育基础材料)、纤维(生育基础材料)、侵蚀防止剂、缓效性肥料和种子按一定比例配合,加入专用设备中充分混合后,通过泵、压缩空气喷射到坡面上形成所需的基层厚度,从而实现绿化的目的。客土喷播所需的主要材料包括:(1)种子;(2)客土混合料;(3)养生材料;(4)粘结剂;(5)BE料;(6)水。

(1)使用范围。

客土喷播适用于山地开挖形成的除了极其坚硬(硬度指数大于30mm)和坡度陡于1∶0.5的石质边坡以外的各种路堑石质边坡即碎石边坡。

(2)施工步骤。

(1)先将坡面上的浮土、碎石、杂草、杂木等清除整理成比较稳定的坡面。

(2)将已灌制好的植生带固定在岩石上,然后将镀锌机编网披复在植生带及基岩上,利于主锚钉将机编网覆贴的固定在岩坡面上。

(3)第一层喷混:以抗冲强度C2.5~C5为控制指标,将植生混合料拌匀后,用喷浆机将其喷布在敷设有镀锌机编网及植生带的岩石坡面上,使植生混合料全面覆盖整个岩石坡面和植生带外表面。第二层喷混:以强制植生绿化为目标,将拌匀后的植生混合料输入喷浆机,通过喷浆机将植生混合料喷布在第一层混合面上,并形成无数个小平台,使其有利于植物快速增长。

(4)以稻草席或单层无纺布覆盖在喷布完成的坡面上,避免其遭受强暴风雨的冲刷破坏。

2.3 土工网植草

三维植被固土网垫是由多层塑料凹凸网和高强度平网复合而成的立体网结构。面层外观凹凸不平,材质疏松柔韧,留有90%以上的空间可填充土壤及砂粒,将草籽及表层土壤牢牢护在立体网中间。这种复合体系具有极强的抗冲刷能力,能够达到有效防护边坡的目的。

(1)适用范围。

(1)适用于砂性土坡、遇水易饱和和软化的高液限土坡、夹砂或碎石土坡等易于产生坡面冲刷破坏的坡面。

(2)土工网植草适用于边坡坡率缓于1∶1的路堑边坡和坡率缓于1∶1.5的路堤边坡。

(2)施工工序。

(1)进行坡面处理,清除坡面杂物,确保坡面的平整。

(2)对于挖方边坡,三维网在坡顶须延伸80 cm以上并埋入截水沟或坡顶平台上。对于填方边坡,三维网在坡顶须延伸50cm以上并埋入路缘石或土中。坡顶的三维网片埋置固定好后,需自上而下进行铺设,前后两片网之间搭接长度须不小于10cm。在坡顶及三维网搭接处,用主锚钉固定,其中坡顶布置一行,锚钉纵向间距50cm,坡面三维网搭接处布置一行,锚钉间距100cm。在坡面其余位置接100cm×100cm布置辅锚钉。

(3)回填土。回填土采用客土、复合肥或泥炭肥的混合物,填土的厚度要求不小于3cm,回填土的施工方法有泥浆覆盖法和干土覆盖法两种,其中,填方边坡两种方法均可以使用,挖方边坡须使用泥浆覆盖法。

(4)喷播植草。喷播植草施工完成后,须在边坡表面覆盖无纺布,以保持坡面水分并减少雨水对种子的冲刷,促进种子生长。