公路护坡绿化植物繁殖技术论文

2022-05-01

【摘要】本文对边坡病害的防治原则做了简要说明,并对边坡的整治提出了具体措施。【关键词】边坡;病害;整治1.前言(1)边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治,首先要进行稳定性分析,然后根据稳定性分析的结果,决定是否要对其进行加固处理。下面是小编精心推荐的《公路护坡绿化植物繁殖技术论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

公路护坡绿化植物繁殖技术论文 篇1:

浅析边坡绿化植物的选择

摘 要 在道路工程建设过程中,往往会因开挖、填方等工程而不可避免地产生许多违背大自然生态系统的裸露边坡。通过不断的技术探索发现,采用边坡绿化与工程防护相结合的方法能够修复边坡。植物作为边坡绿化的主体,在修复边坡过程中会考虑大量的因素来进行选择。基于此,对边坡植物的选择依据与原则进行分析,并对边坡绿化植物的种类进行介绍。

关键词 边坡;边坡绿化;植物选择

边坡是指具有倾斜坡面的土体或岩体[1]。边坡作为一种裸露的土壤或岩石基质,其土壤肥力、固土性、保水性、保肥性差,极易发生自然灾害,破坏当地景观与生态系统,仅依靠自然修复则需很长时间且效益不高,因此需要进行人工的边坡绿化来进行生态修复。植物能够涵养水源、净化空气,在边坡绿化过程中能够拦截雨水、减缓径流和固结土壤,有利于水土保持,增强边坡的稳定性[2]。植物作为边坡绿化的主体,其选择恰当与否,直接决定着邊坡生态防护的效果。因此,边坡绿化植物的选择应在充分调查研究的基础上,紧紧围绕边坡绿化的目的,选择最适宜的植物。

1 边坡绿化植物的选择依据与原则

1.1 边坡绿化植物选择依据

1.1.1 立地条件

立地条件主要包括边坡的土壤质地、坡度、土壤肥力、土壤结构与理化性质等,各地区立地条件存在差异,在植物选择上也会有很大的不同。通常来说,土壤质地的边坡坡度大,土壤瘠薄,有机质含量很少,非常容易板结,而且结构不良,植物无法正常生长。石质边坡较土质的边坡坡度更大,如某些公路、铁路工程的岩石边坡,一般设计坡度都在1∶0.75以上,有的可达1∶0.3,而且没有植物生长所需的团粒结构,坡体保水功能差,含有的活化养分低,植物很难从边坡岩石中吸收水分和养分[3]。

1.1.2 气候因子

自然条件中,气候因子是影响植物分布的重要环境因子。气候因子包括光照、温度、降雨(雪)量以及风等[4]。植物生长的最高气温与最低气温很大程度上决定了其生长范围,长日照与短日照也决定着其生长的区域,降雨(雪)的时期与雨量也对植物的种类有着重要的影响。

1.1.3 植物特性

边坡环境条件特殊,所选植物应主要以水土保持为目的,管理应相对粗放。对植物的选择应该满足以下6点:1)种子丰富且发芽性能好,易于繁殖与更新,能快速覆盖地面;2)耐干旱,耐贫瘠,养护管理较粗放;3)具有良好的匍匐性能,固土性与扎根性强,可以有效地防止表土移动;4)多年生或越年生,能有效的制止野生杂草的入侵;5)适应当地的气候条件和土壤条件;6)种苗获得容易,价格低廉。

1.2 边坡植物选择的原则

根据立地、气候与特性条件只能大致的选出适合种植的边坡植物种类,要想选出具体的植物,必须遵守相关的原则。

1.2.1 生态适宜性

边坡植物应优先选用乡土植物,可降低成本,节约投入资金;也可适当引进外来物种。只要是能够适应边坡生态条件的物种,不管是乡土植物还是外来物种都可以被选择。

1.2.2 灌草结合

边坡绿化不但可以选择草本植物,还可以使用灌木、藤本与乔木等植物。实践得知,以适宜的灌木为主,搭配草本植物进行坡面绿化,并注意植物种类的生物生态型的相互搭配,如浅根与深根的配合、根茎型与丛生型的搭配等,能够减少植物生存竞争,保证边坡绿化的长期稳定,达到防护、生态、景观一举三得的效果。

1.2.3 生态保育与植物多样性并重

裸露的边坡不仅影响景观效果,还易造成自然灾害,所以要保证边坡绿化在短时间内能够看到效果,因此得选择速生效果好、固土护坡能力强的先锋种。同时注重植物多样性的搭配,配置时考虑好先锋植物、中期植物与目标植物的搭配,也要注意在立面上通过高低不一的植物配置表现丰富的景观层次感。

1.2.4 与绿化目标相符合

边坡绿化主要的目的是固土护坡、生态恢复,但是根据坡面的情况可以有不同的侧重点。对于较稳定的边坡,绿化可以以美化坡面、发挥植物的生态机能为主要目标,选择花色艳丽、饱和度高的一些低矮灌木搭配具有锚固作用的草本植物,不仅可以打造出丰富的立面视觉效果,还能更好地发挥其生态效益;对于土壤干燥疏松、土层浅薄、坡面不稳定的边坡,应选择生长速度快、短期时间内能覆盖坡面的植物,以小灌木和草本植物为主,因其具有发达的须根,所以可以迅速形成根毡层,达到稳土、防雨蚀、防风蚀的目的;对于不稳定的边坡,应考虑选用具有根系发达且根有很好的延伸性、力学性能强的植物,以草、灌、乔三种类型配合,植物根系之间可以相互穿插,达到固坡的目的。

2 边坡绿化植物种类

2.1 草本植物

草本植物中用于边坡绿化的植物大部分属于豆科和禾本科,豆科植物苗期生长缓慢,可以固氮,因此耐瘠薄,粗放管理即可,且花色比较鲜艳,具有很好的景观效果。禾本科植物分布广泛,具有很强的再生能力,护坡效果好,但需肥较多,往往需要定期的人工养护管理。陕西省西铜、西宝、西潼和绕城高速(北段)四条高速公路的路基边坡种植护坡固沙能力强的多年生宿根植物小冠花(Coronilla varia),经过两年就能覆盖裸露边坡,达到稳固公路路基的目的[5]。

2.2 木本植物

用于边坡绿化的木本植物主要是灌木,也包括少量乔木。灌木枝繁叶茂,具有发达的根系,能在一定程度上防止雨水直接击打地面,降低雨蚀程度,但是在减缓地表径流和增加土壤蓄水能力方面不如草本植物的。乔木一般体型较大,边坡往往无法承受其重力带来的各种连带破坏,因此乔木的使用局限性较大。黑龙江省漠北高速公路是高寒区公路的典型代表,该高速公路从漠河机场至北极村,是全国纬度最高、气候最寒冷的地区修建的高速公路,地处高寒区,公路边坡绿化植物必须要选择耐寒、管理粗放的寒地植物种类。乔木如樟子松(Pinus sylvestris)、红皮云杉(Picea koraiensis)和白桦(Betula platyphylla)等,灌木如榆叶梅(Amygdalus triloba)、松东锦鸡儿(Caragana ussuriensis)等均可在此地应用,同时应尽量不破坏高速公路在大兴安岭林区地段的地理原貌,保持高寒地方植被、地质特色[6]。

2.3 藤蔓植物

藤本植物生长速度快,根系发达,植物扩张性强,适应性强,抗逆性强,因而固坡保土能力较强,对边坡生态的防护效果好,主要用在边坡的底部和边坡各级台阶上来进行垂直绿化[7]。藤本植物景观不但在特定环境下固土护坡能力突出,而且其垂直绿化形式极大丰富了公路边坡的立体景观效果[8]。2001年京福高速公路开始建设,福建当地藤本植物种类丰富,设计者从众多植物品种中选择出爬山虎(P. arthenocissus tricuspidata)、美国地锦(P. quinquefolia)、异叶爬山虎(P. heterophylla)、扶芳藤(Euonymus fortunei)、叶子花(Bougainvillea spectabilis)和钩藤(Uncaria rhynchophylla)等,基本满足了高速公路建设的绿化需要,并取得了较好的经济、生态和社会效益。

3 结语

边坡绿化作为一项不断发展的技术,不管怎样革新都是以恢复生态环境为本质目的,以植物作为绿化的主体,且植物选择的原则与依据也不会改变。所以在进行边坡绿化过程中,要掌握基本的理论知识与要求,以恢复和保护为目的,同时追求景观效益,综合考虑各种因素选出最适宜的边坡绿化植物,以达到绿化环境、保护土壤的目的。

参考文献:

[1] 周德培,张俊云.植被护坡工程技术[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2] 阴可,杨秀丽,王伯成.植被护坡及其在重庆地区的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2005(4):107-112.

[3] 杨秀珍,王兆龙.园林草坪与地被[M].北京:中国林业出版社,2015.

[4] 王帆.公路边坡绿化植物的选择[J].现代园艺,2013(12):116.

[5] 王建强,姚永锋,王小雄.高速公路绿化研究[J].西安公路交通大学学报,2001(4):78-80.

[6] 張捷,周晓晴,徐辉.黑龙江省高速公路绿化植物选择及应用[J].植物研究,2013,33(3):371-378.

[7] 解党荣.浅析公路边坡绿化植物的选择[J].现代园艺,2012(16):167.

[8] 盛雷,沈守云,廖秋林.湖南吉怀高速边坡生态恢复植物选择与配置[J].现代园艺,2013(5):52-53.

(责任编辑:赵中正)

作者:郭红霞

公路护坡绿化植物繁殖技术论文 篇2:

浅谈路基边坡的整治

【摘要】本文对边坡病害的防治原则做了简要说明,并对边坡的整治提出了具体措施。

【关键词】边坡;病害;整治

1. 前言

(1)边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治,首先要进行稳定性分析,然后根据稳定性分析的结果,决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多,目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。近几年,基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。一般来说,不同的边坡类型,不同的分析目的以及可获得的基本资料情况,应采用与之相适应的计算理论和稳定分析方法。

(2)由于边坡表面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。

(3)在工程建设中,常见的边坡滑动有两种类型。一种是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑坡,通常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度;另一种是由于工程建设需要而人工开挖或填筑形成的人工边坡,由于设计的坡度一般都比较陡,或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态,使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面,边坡的稳定平衡状态遭到破坏而产生滑坡。本文所要讨论的主要针对第二种滑坡,或第二种边坡稳定问题。

2. 边坡病害的防治原则

边坡病害防治采取以防为主,辅以治理的原则,在线路选定前要做到准确勘查所经路线的岩土性质及其他相关的工程地质问题,不仅为后面的设计施工提供准确详尽的第一手资料,而且避免出现较大的安全事故。

(1)坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价,辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。

(2)安全性:根据防治对象的重要程度,设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。

(3)技术经济合理性:充分利用一切地形、地质条件,因地制宜地采取有效工程措施,加强滑坡的整体稳定性,做到工程措施、技术、经济合理性。

(4)实施的可能性:充分考虑施工过程和顺序,以保证滑体逐步趋于稳定,并确保施工人员安全。

(5)重视社会人文因素:制订工程措施和施工顺序时,应注意协调施工与当地居民生活的关系,尽量不影响当地居民正常生活。

(6)重视环保绿化。

(7)对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件,设计几种方案比选。

(8)对于可能突然发生急剧变形的滑坡,应采取迅速有效的工程措施;对于滑坡缓慢的大型滑坡,应全面规划和整治,仔细观察每期工程的效果,以采取相应的治理措施;对于施工及运营中产生的大型滑坡,应慎重做出绕避、治理方案或局部改移与防治措施相结合的方案等,经全面综合比较后决定取舍,应采取预防措施,避免其复活或产生新的滑坡。

(9)对于性质简单的中小型滑坡,一般情况下可进行整治,路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置,以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

(10)路线通过滑坡的位置,一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式,以减轻滑体自重;对于窄长而陡峭的滑坡,可用旱桥通过。

(11)整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施。

(12)滑坡整治工程宜在旱季进行,并注意施工方法和程序,避免引起滑坡的发展。

3. 边坡整治

在整治原则的指导下,边坡病害整治主要是综合考虑各方面因素,采用工程防护技术、植物防护技术或两者结合在一起的综合防治技术来进行。

3.1边坡工程防护技术。工程防护技术可分为工程加固措施与工程防护措施。工程加固措施可以对边坡可以起加固作用,比如锚杆、抗滑桩和挡土墙等加固措施;工程防护措施用于对边坡坡面进行防护,只适用于稳定边坡,主要应用于岩石边坡,比如干砌片石防护、喷射混凝土护坡等,其作用是防止岩石边坡坡面被风化、土质边坡坡面被雨水冲刷。

3.1.1坡面防护。坡面防护措施主要有抹面、捶面、喷砂浆和喷混凝土、勾缝和灌浆、护面墙、干砌片石、浆砌片石等方式。

(1)抹面防护。适用于易风化的软质岩层路堑边坡,在坡面上加设一层耐风化表层,以隔离大气的影响,防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为3~7cm,可使用6~8年。为防止表面产生微细裂缝影响抹面使用寿命,可在表面涂一层沥青保护层。

(2)捶面防护。适用于易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩质边坡,且坡度不陡于1:0.5。其防护性质与抹面防护相近,使用材料也大体相同。一般厚度为10~15cm,捶面厚度较抹面厚度要大,相应强度较高,可抵抗较强的雨水冲刷,使用期限为8~10年。

(3)喷砂浆和喷混凝土防护。适用于坡面易风化、节理裂缝发育、坡面为碎裂结构的岩石坡面,其主要作用是岩石进一步风化,增加边坡的稳定性和保护边坡不发生落石崩坍。喷射混凝土护坡在具有重量轻、防止风化、施工简单等优点的同时,也具有费用高、厚度难控制、易偷工减料、对公路自然景观破坏大、封面阻水易引起边坡饱水坍塌滑坡的缺点。

(4)勾缝和灌浆。适用于较坚硬且不易风化的岩石路堑边坡,节理裂缝多而细者用勾缝,大而深者用灌浆。

(5)做护面墙。适用于风化严重或易风化的软质岩,也用于较破碎岩石的挖方边坡和破面易受侵蚀或易小型坍塌的土质边坡。护面墙必须建在符合稳定边坡要求的地段,且护面墙的基础应设置在稳定的地基上。其优点是既提高了挖方边坡的稳定性,又降低了边坡高度,还减少了边坡挖方数量、节省了工程造价。

(6)干砌片石防护。适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方路基边坡。在砌面防护中,宜首选干砌片石结构,这不仅为了节省投资,而且可以适应边坡有较大的变形。但干砌片石受水流冲击时,细小颗粒易被流水冲刷带走而引起大的沉陷,其结构分单层铺砌(图1)和双层铺砌两种。为防止坡面土层被水流冲出和减轻漂浮物的撞击力,应在干砌片石防护下设置碎石或砂砾构成的垫层(反滤层),垫层也可用土工织物代替。

图1单层石砌护坡示意图

(7)浆砌片石护坡。

A.一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法,材料均可就地采集,造价低廉,但强度不高,耐久性差,手工作业,费时费工,在一般等级公路上使用问题尚不显著,若在高速公路特别是边坡较高时就有一定的局限性。

B.干砌片石或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的,它坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好,因而在高速公路的边坡防护中得到广泛的应用。

3.1.2锚杆加固防护。对于失稳边坡和可能失稳边坡,我们须采用边坡加固技术来保证边坡的稳定性,然后再考虑坡面防护工程。边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。另外,还有在一些土质边坡中常用的土钉墙,原理上与锚杆及抗滑桩相同,通过打人土钉,增加边坡土体的整体抗滑力,达到提高边坡稳定系数的目的。

3.1.3支挡工程。

(1)抗滑挡土墙。抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘,挡土墙基础必须深埋于滑动面(带)以下的稳定地层中,以免随滑体被推走。抗滑挡土墙采用重力式,利用墙身重量来抗衡滑体,优点是取材容易、机械化要求不高、施工方便、见效快。

(2)抗滑桩。抗滑桩又称锚固桩,是近年来应用广泛的一种新型抗滑支挡结构物,抗滑桩埋于稳定滑体中,依靠桩与桩周岩(土)体的相互嵌制作用把滑坡推力传递到稳定地层,利用稳定地层的锚固作用和被动抗力,使滑坡得到稳定。

3.2边坡植物防护技术。

3.2.1边坡防护植物选择的原则。综合考虑,植物选择的原则主要有以下几点:

3.2.1.1从护坡功能考虑,植物防护首先要求能加固稳定边坡,而且有绿化和改善公路环境的作用,所以防护植物要求有以下特点:

(1)植物根系发达,有良好的固土和护坡效果。

(2)覆盖度大,密度大。

(3)绿期长,多年生,耐践踏,适宜于粗放管理,容易移植、繁殖,最好能自然繁殖衍生,易于管理。

(4)最好有较强的抗污染和净化空气的能力。

3.2.1.2从气候土质环境考虑,理想的防护植物应具有以下条件:

(1)适合当地气候(主要是湿度和降水)条件。

(2)抗逆性强,易繁殖,有抗寒、耐热、抗旱等性能。

(3)具有抗病毒、抗倒伏性能,生长快,扩张性强,在短时间内就能郁闭边坡。

(4)耐贫瘠、耐粗放。

(5)能适应如盐碱等特殊环境条件。

3.2.2植物防护技术的种类及特点。根据不同的边坡地质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡生态防护技术分为:种草防护、铺草皮防护、植树防护、液压喷播植草防护、土工网植草防护、行栽香根草防护、蜂巢式网格植草防护、客土植生植物防护、喷混植生植物防护、三维网植草防护、土工格室结合三维网植草防护等。

3.2.2.1种草防护。

(1)种草坡面防护适用于边坡稳定、坡面冲刷较微且边坡高度不高、坡度不陡于1:1.25、适宜种草的土质边坡或经改良的边坡;一般要求边坡高度不高(<6m)、不浸水或短期浸水,边坡上已扎根的种草坡面防护可容许缓慢流水的短期冲刷。种草坡面防护一般不适于岩石边坡防护,若要在岩石边坡中适用,需使用针对岩石边坡研发的生物防护技术。

(2)种草常用的几种播种方法:A.撒播;是最简单易行的方法,适用于比较松软的土质边坡。B.沟播;适用于土质比较坚硬的边坡上,须对沟内土体进行换土处理,使草籽易于发芽生长。C.喷播;适用于人员作业不便,或因边坡土质过于贫瘠、或是岩石边坡上。D.植生带;在暴雨强度较大的地区,可在坡面上铺设草坪植生带进行种草。

(3)种草进行坡面防护的特点:施工简单方便、成本低、劳动强度小、施工进度快、美化路容与保护环境,具有较好的经济效益与社会效益,因此,在有条件的地方应尽量使用。

(4)为克服边坡种草难以成活和不能立即发挥防护作用的缺点,可以用栽草代替种草。在苗圃的大批草籽成活后,拔草移栽在边坡上。与种草相比较,栽草可以较快地形成绿化带,较早发挥边坡防护的作用。

3.2.2.2铺草皮防护。

(1)铺草皮防护是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。适用于边坡坡度较陡,冲刷稍严重、需要迅速得到防护或绿化的土质边坡。铺草皮坡面防护方法,其作用与种草坡面防护一样,可以迅速对施工完后的边坡实施坡面防护。

(2)铺草皮的方法,可根据坡面冲刷的情况、边坡坡度、坡面水流速度的具体条件,分别采用平铺(平行于坡面铺装)、水平叠铺(平行于水平地面)、垂直叠铺(垂直于坡面)、斜交叠铺(与水平坡面垂直成一小于90°的角)等形式。

(3)平铺草皮防护,具有施工简单、工程造价较低等特点,适用于边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而且易造成坡面冲沟、表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。

3.2.2.3种树防护。植树应在1:1.5或更缓的边坡上,或在边坡以外河岸及漫滩处。主要作用是加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。

3.2.2.4土工网植草防护。土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护、绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。

3.2.2.5行栽香根草防护。香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,长势挺立,根系发达、粗壮,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强。行栽香根草护坡充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。

3.2.2.6蜂巢式网格植草防护。蜂巢式网格植草防护,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术,是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,多用于填方边坡的防护。

3.2.2.7客土植生(客土喷播)植物防护。

(1)客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度、适宜植物生长的土壤或基质(客土),并喷播种子的边坡植物防护措施。将植物生长基质(客土)和种子用挂网喷附的方式覆盖在坡面,实现对岩石边坡的防护和绿化。多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。施工工序为:清理坡面、钻孔打锚杆、挂网、喷射客土。

(2)由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此,施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石护面墙和挂网喷混凝土防护要优越。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用,植被防护的效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。

3.2.2.8喷混植生植物防护。

(1)喷混植生植物防护是类似于客土喷播的一项生态防护技术,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程中。

(2)对于边坡稳定性不足者,首先在坡面上打设锚杆并挂镀锌编织铁丝网起到稳定坡面的作用,然后将由豁土、谷壳、锯末、水泥、复合肥以及草木种子等通过一定配方拌和的混合物喷射在边坡上,喷射厚度一般为0.06~0.1m,视坡度和坡面的破碎程度而定。对于边坡比较稳定者则可以直接在原始坡面上喷射混合物。一周之后,岩石坡面上就会逐渐形成草木结合的植被绿化。与客土喷播相比,此项技术的缺点是保水、保肥效果较差,植物演替及隔热性能较低。

3.2.2.9植生基质喷射防护。岩石边坡生态防护工程技术——植生基质喷射技术(简称PMS技术),可应用于坡度小于1:0.5的软岩、硬岩边坡及酸性、强酸性土质边坡。

PMS技术是利用活性植物材料即植生基质(PGM),结合土工合成网等工程材料,在岩石坡面构建一个具有我自生长能力的功能系统,利用植生基质按设计厚度喷射到岩石坡面上,通过植物的生长活动和其他辅助工程措施进行边坡加固的一门高新技术。PMS技术主要有三道工序,即打锚杆(锚钉)、挂土工合成网和喷植生基质。PMS技术成本低,不足国内外同类技术成本的一半,且施工后养护较粗放,维护简便,只需作适当的浇水管理。选择适合生长的混合植物种子,以形成草本植物群落(先锋植被)一草、灌混生植物群落(进化植被)一草、灌、乔多样性混生群落(稳定的护坡植被)的合理生态演变过程,从而达到良好的护坡效果。

4. 路基边坡防排水

在对路基边坡进行防护时,一个很重要的环节就是路基边坡的防排水处理。其处理方法可概括为“疏、堵、绿、补”四字方针。

4.1“疏”。就是有效地疏导路面积水,使其及时排出路基。要做好水流疏导工作,必须保持跌水槽、急流槽、截水沟、排水沟、路边沟等排水设施的有效性和完好性,保证路面不积水,排水系统水位不受自然因素影响,以确保路堤的稳定。

如何疏导路面积水是边坡排水中的重点,是保证边坡稳定的根本。合理的排水设施设计是至关重要的。

4.1.1边坡排水设施及适用条件,见表1。

4.1.2截水沟。截水沟类型及设置要求如表2,布置图式如表3。

4.1.2.1截水沟设计的一般要求。

(1)当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时,应设置截水沟。

(2)截水沟应能保证迅速排除地面水,沟底纵坡一般不应小于0.5%,以免水流停滞。对土质地段的截水沟,必要时应采取加固措施,以免水流冲刷或渗漏。

(3)截水沟应结合地形合理布置,直接舒顺。在转折处应以曲线联结,必要时应采取加固措施。

4.1.2.2截水沟断面形式。

(1)截水沟断面一般为梯形,底宽不小于0.5m;深度按设计流量确定,亦不应小于0.5 m;边坡坡度视土质而定。

(2)截水沟沟壁最低边缘开挖深度不能满足断面设计要求,可在沟壁较低一侧培筑土埂,土埂顶宽1~2m,背水面坡度为1 :1~1:1.5,迎水面坡则按设计水流速度、漫水高度所确定的加固类型而定。

(3)截水沟的出水口:截水沟内的水流一般避免排人边沟,且通常应尽量利用地形,将截水沟中的水流排人其所在山坡一侧的自然沟中或直接引到桥涵进口处,以免在山坡上任其自流,造成冲刷;截水沟的出水口,应与其他排水设备乎顺地衔接,必要时应设跌水或急流槽。

4.1.3排水沟。排水沟布置图式及要求如表4。

4.1.4急流槽。急流槽类型及适用条件如表5。

4.2“堵”。就是要堵住已损毁的圬工、砌体的孔隙和裂缝等处的渗漏水,同时还需要降低路基边沟水位,防止地下水位升高渗入路基,对路基造成侵蚀而降低路基强度。堵是对疏的补充,所谓大水要疏,小水要堵。要堵塞住漏水和渗水,就要使硬路肩与土路肩压顶之间、土路肩压顶与边坡防护砌体之间紧密联结,密不透水。没有土路肩压顶的路基,要做好土路肩横坡整理。根据路面宽度,等距离增设排水沟,保持路面排水顺畅。对因材料、结构、沉降、气候、雨水等原因引起的各种收缩缝、沉降缝、裂缝以及沉陷损坏等,要根据不同情况,分别采用沥青麻絮、砂浆、细粒式混凝土等进行填补修复,保证不漏水、不渗水。

4.3“绿”。就是在路基边坡种植低矮灌木类植物,通过绿化植物的根系来固土护坡,并且利用植物的枝叶减弱雨水对路基边坡的直接冲刷,保证边坡的稳定性,按公路养护技术规范和CBM工程的要求,搞好边坡绿化种植,可以避免雨水冲刷造成的边坡坍塌。

4.4“补”。就是要及时填补边坡缺土。

(1)当天气恶劣,土质含水量大,或边坡较陡时,可外掺适量水泥或生石灰粉,用来降低土的含水量,提高边坡填土初期稳定性。补土时,应先将松散、潮湿的土方挖掘出来,整出台阶,然后分层填筑、夯实。每层填土厚度控制在10cm左右,夯击应采用均匀、密集的“鱼鳞夯”法,保证填土密实,回填完毕后整理好坡面,恢复好原坡形并适时补种植物。补土是对绿化工作的一种补充和辅助,两者相辅相成。造成缺土病害的原因大都是由于原路基填土不密实或人为破坏、绿化不到位等造成的,及时补土、适时绿化就显得非常重要。

(2)“疏、堵、绿、补”这4种防治边坡水害的方法,是通过实践总结出来的行之有效的方法。绿和补可以通过植物防护技术实现,前两种结合工程防护技术中的其它技术共同实现路基边坡的防护。在实际中要结合具体情况,因地制宜,灵活应用,才能发挥其花钱少、见效快、防治效果好的优点。

5. 边坡综合防护技术

综合防护技术是指将植物防护与工程防护技术有机结合起来,实现共同防护的一种方法。基于加固边坡、提高边坡水土保持及生态恢复能力三方面原理。通常采用三维网、混凝土、浆砌片(块)石、浆砌卵(砾)石等做骨架形成框格,框格内采用种草或铺草皮,并同时进行边坡防排水处理。其特点是可充分发挥植物防护与工程防护的优点,取长补短,施工简单,施工速度快、效果好。

5.1三维植被网结合植被护坡技术。三维植被网结合植被护坡技术是最近几年发展起来的一种边坡防护技术,在我国山区已被广泛应用,正在向内陆地区推进。具有施工方便、工期较短、造价低廉、护坡效果好等优点,可在短期内绿化、美化边坡,使公路与周围环境景观融为一体,并有利于生态平衡的恢复与维持。

5.1.1三维网垫的性能与功能。

(1)三维土工网垫是以热塑树脂为原料,采用科学配方,经挤出、拉伸、焊接、收缩等一系列工艺而制成的两层或多层凹凸不平网包的层状结构孔网。材质疏松柔韧,耐酸碱、抗腐蚀,具有一定的弹性与强度。网孔较大的容土空间植草覆盖率高,抗风、水冲蚀能力强,并能加强较陡边坡的防护、抵抗大雨的袭击,减缓地表径流对土壤的冲刷。

(2)植物生长根系与土工网垫织缠在一起,形成浅层致密的坡面加筋复合保护层,具有一定的整体性与极强的抗冲蚀能力。

(3)土工网垫蓬松的三维空间网包可将土颗粒、草籽等填充物有效地包裹在一起,防止土粒、草籽或幼苗被冲刷流失。

(4)土工网垫表层凹凸不平,可使风和水流在网垫表层产生小涡流,起到缓冲水能作用,降低流速,使其携带物沉淀,避免了表层土粒剥蚀流失。

(5)土工网垫呈网孔状,提高了土体的通透性,有利于表层雨水下渗和植物生根发芽,促进植物生长扎根于边坡土体中,有效地降低了坡面流水量,加强了保护层的地表土层厚度。

5.1.2三维土工网垫作框格的优点。

(1)工程造价低。三维土工网垫植草防护比其他防护投资小、见效快、效果好、只需作适当的季节性修剪工作。试验表明,其工程造价仅为同等面积浆砌片石骨架植草护坡的50%。

(2)社会效益好。三维土工网垫植被防护可恢复道路沿线的自然植被,保护自然生态平衡,能改善环境的温度和湿度,能吸收和固定空气中汽车或机车排放的尾气和灰尘,达到净化空气的目的,能吸收和减弱行车噪声,减少行车对周围环境的影响,减轻太阳辐射和美化沿途景观,给人们以舒适的感觉,有利于行车安全。

(3)工程效果好。植物根系与三维土工网垫交织形成致密的覆盖层,对路基坡面形成连续性和长期性的持久保护,使坡面不因日晒雨淋而自然侵蚀剥落,减缓雨水冲击和水流的冲刷,达到固土的作用;植物扎根较深,能固土蓄水,调节土体湿度,使边坡不致受环境的变化而发生裂缝、坍塌或溜滑;其他综合防护的后期效果没有三维土工网垫好,而且整体稳定性也较差。

5.2框格结构结合植草护坡。

(1)框格护坡可采用混凝土、浆砌片块石、卵(砾)石等材料做骨架,框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施。这种形式适用于土质或风化岩石边坡防护,能有效地防止路基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟,同时,提高了边坡表面地表糙度系数,减缓水流速度,并且与植草等生物防护相结合,取得了很好的景观效果。

(2)框格的骨架宽度宜采用20~30cm,嵌入坡面深度应视边坡土质和当地气候条件来确定,一般为15~20cm。框格的大小应视边坡坡度、边坡土质来确定,并应考虑与景观的协调;骨架一般采用方格形,与边坡水平线成45°夹角,方形框格尺寸宜为1.0m×l.0m~3.0m×3.0m。如做成拱形骨架的形式,拱圈的直径宜为2~3m。采用框格的边坡坡顶(0.5m)及坡脚(1.0m)应采用与骨架部分相同的材料镶边加固,加固条带的宽度宜为40~50cm。

6. 结束语

公路边坡沿公路分布的范围广,对自然环境的破坏范围大,如果在防护的同时,能够注意保护环境和创造环境,采用适当的绿化防护方法来进行,则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点,也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。因此,边坡设计与整治应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的原则。

参考文献

[1]钱家欢,殷宗泽主编.土工原理与计算(第二版).北京:中国水利电力出版社,l996.

[2]张天宝著.土坡稳定分析与土工建筑物的边坡设计.成都:成都科技大学出版社,l987.

[3]潘家铮.建筑物的抗滑稳定和滑坡分析.北京:中国水利电力出版社,1980.

[4]交通部第二公路勘测设计院编.公路设计手册/路基(第2版).北京:人民交通出版社,l996.

[5]铁道部第一勘测设计院编.铁路工程设计技术手册/路基.北京:中国铁道出版社,1992.

[6]崔政权,李宁.边坡工程——理论与实践最新发展.北京:中国水利电力出版社,l999.

[7]吴世明,杨挺等编著.岩土工程新技术.北京:中国建筑工业出版社,2001.

作者:查伟

公路护坡绿化植物繁殖技术论文 篇3:

试论工程边坡绿化技术重点和关键

摘要:工程边坡绿化技术在我国尚处于起始阶段,其理論体系仍然不是很完善,但是作为一门新兴技术,它具有非常广阔的发展前景。进行工程边坡绿化时,需要综合运用工程力学、土壤学、园艺学、环境生态学、植物学以及肥料学等多种知识。笔者结合自己的工作经验,分析和探讨了工程边坡绿化技术的若干重点和关键。

关键词:边坡绿化;绿化技术;重点;关键

0 引言

在经济的发展过程中,建设各种工程是不可避免的。以矿山、铁路、公路、水利等为代表的工程在建设的过程中均要大兴土木,土方岩石开挖是必须的施工环节之一。大量的施工开挖不仅破坏了原有的地貌,还会给原有的植被造成毁灭的影响,致使岩石边坡或者突破裸露,如遇降水,则极容易出现泥石流、滑坡、水土流失等问题,还会破坏当地生态环境,出现光声污染、局部小气候恶化、生物链破坏、生态失衡等问题。

出现以上问题,如果单纯依靠大自然的“自愈能力”,则大自然通常需要非常长的时间来恢复自身的生态平衡。但是,如果通过认为干预(即工程边坡绿化技术)则通常可以在很短的时间内完成当地生态环境平衡状态的恢复。随着人们环保意识提高、各种相关法律的健全以及工程边坡绿化技术的完善,会让我们收到工程建设和环境保护共赢的效果。

1 边坡绿化的功能和施工原则

1.1 边坡绿化的功能 ①保持边坡水土:绿化植物通常具有非常发达的根系,它们会在土壤当中盘根错节,形成一张巨大的植物根系网,能够有效起到保持工程边坡水土的作用;②构建平衡生态系统:绿化植被能够促进先锋植物群落的生长,进而带动其他植物群落、土壤微生物乃至动物的生长,并逐渐恢复成为完整的生态系统;③维护生物多样性:植物绿化时对原有生态系统的恢复,而良好的生态系统则有利于维护当地的生态多样性。

1.2 边坡绿化的施工原则 工程边坡绿化具有涵养水源、避免山体滑坡和泥石流、美化环境的作用,特别是对于石质边坡来说,以上作用更是显著,现实意义更是突出。作为一项环保技术,工程边坡绿化需要综合考量以下四方面的因素:第一,协调统一性,工程边坡的绿化必须要与周围的环境协调统一,不能格格不入。第二,安全稳定性,工程边坡绿化在保证边坡有效绿化的同时,必须做好边坡防护工作,保持工程边坡的安全、稳定。第四,经济节约性,在编制边坡工程绿化方式及其具体施工过程中,要遵循经济节约性的原则,降低经济日常维护的工作量维护成本。第四,持久耐用,工程边坡绿化必须保证一次性完工,保证绿化质量,不仅要防止重复建设,更不能人为降低绿化质量。

2 工程边坡绿化植物的合理筛选

科学合理地筛选工程边坡绿化植物具有非常重要的意义,筛选过程中一般需要遵循“草灌结合、少用乔木”的原则。该原则首先可以确保边坡绿化见绿快、幅度大,其次能够快速形成持久稳定的、能够有效保持水土的植被群落。同时,通过巧妙利用人工诱导的方法能够促进植物的生长与演替,保证绿化之后的植物群落可以融入相邻地区的自然风貌,并相互吻合,最终形成能够降低地表径流、保持边坡水土的植物生态系统。

2.1 选择依据 ①气候条件。包括气温、湿度、光照、风、降水等在内的气候条件能够直接影响绿化植物的生长和发育,但是需要首先考虑的因素是气温与降水。②土壤条件。包括土壤结构、土壤成分、土壤厚度、肥力、盐碱性、酸碱性等因素在内的土壤条件直接决定着植物的生长问题,但是需要首先考虑的是土壤结构、土壤肥力状况以及土壤pH值。

2.2 植物特性 选择植物时,植物本身需要具备某些特性条件。具体而言就是:①能够适应当地气候条件,即是否耐寒、耐旱、耐涝或者耐阴湿等。②植物根系是否发达,是否具有较强的扩展性。③是否耐瘠薄并能够实现粗放管理。④是否具有较长的绿期,是否为多年生。⑤其种子是否丰富,种子是否具有较强的发芽能力和更新能力。⑥育苗后能否大量成活和繁殖。⑦播种栽植的时间是否合适。

3 工程边坡绿化的绿化技术

3.1 喷混植生防护技术 喷混植生防护技术是将客土(生育基础材料),纤维(生育基础材料)、侵蚀防止性、缓效性肥料和种子等按一定比例配合,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。

具体施工技术为:①边坡的清理:处理易滑落岩石,平整坡面,如果坡面光滑则要进行加粗糙处理(例如:挖掘横沟等),防止客土下滑。②锚杆的打设:锚杆为长80cm、直径>16mm的螺纹钢,其加固利用水泥砂浆进行。③挂网施工:自上而下放卷,固定相邻两卷镀锌网且两网交接处有重叠。④固定:镀锌网贴近坡面,并用钢筋辅助固定。⑤客土材料的配制:粘土打碎、过筛,后把粘土、肥料、锯末、土壤稳定剂、植物生长剂、谷壳、水泥等进行搅拌。⑥喷混植生:利用专业喷混植生机,根据相关操作规范进行植生作业。⑦完工后的养护与管理:在完工之后的初期应该覆盖无纺布,等待草苗长到一定高度的时候撤去无纺布;养护管理期间如果天气长时间干旱,应该浇水滋润草苗。

3.2 植草塑料固土网垫技术 植草塑料固土网垫是一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫,质地疏松、柔韧,留有90%的空隙可填充土壤、沙粒和细石,网垫的成品制作成宽1m,长30m或50m的形状,为方便运输通常打成卷放置。

因为植物根系能够穿越此空间并且长势整齐、均衡,因此草苗长成之后的草皮可以将草根、土壤以及网垫等三者牢固地结合在一起;又因为植物根系能够深入地表以下50cm左右,因此,边坡表面能够形成1层坚固的绿色复台保护层,此保护层能够有效防护工程边坡。

此外,由于坡地通常难以存水,因此浇灌时选用微喷方式,微喷水压小,水流也小,水喷到地面虽慢,但经过时间的积累它在坡地上能存住水。

参考文献

[1] 刘行架,王文清,周清云.植被护坡在三峡库区地质灾害防治中的应用[A].湖北省三峡库区地质灾害防治工程论文集[C],2005.

[2] 张凤泉,邱江,肖勇,王二红.贵开路岩石边坡人工复合基质法绿化技术初探[J].贵州农业科学.2002,(06).

[3] 赵发章,凌天清,周辉.边坡绿化与美化工程应用分析[J].重庆交通学院学报.2006,(05).

[4] 黄福才.紫金山矿区裸地植被恢复技术研究[J].福建林业科技.2005,(04).

作者:刘颖新

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