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边坡防护施工合同

时间:2023-06-08 11:20:11

边坡防护施工合同

第1篇

1.前言

生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,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。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、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。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

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植物防护措施。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。

2.5OH液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术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。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,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,其受力结构合理,拼铺在边坡上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,该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

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)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。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和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。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。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,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。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。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。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

第2篇

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤oh液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,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。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、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。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

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植物防护措施。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。

2.5 oh液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品hycel_oh液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管oh液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种hycel_oh液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75mpa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术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。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,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,其受力结构合理,拼铺在边坡上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,该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

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) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。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和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。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。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,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。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、ph缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。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。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,abt生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

第3篇

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

1. 边坡生态防护现状

近几年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件如下:

1.1 人工种草护坡:人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害。该技术近年应用较少。

1.2 平铺草皮护坡:平铺草皮护坡,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。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、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。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

1.3 液压喷播植草护坡:液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

1.4 土工网植草护坡: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植物防护措施。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和绿化作用。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。

1.5 OH液植草护坡:OH液植草护坡,该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL-OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的。3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果。具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护和绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护合绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL-OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高(综合造价达40元/m2左右),故目前还无法推广应用。

1.6 行栽香根草护坡:香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大(达75MPa),具有耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著的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。

1.7 蜂巢式网格植草护坡:蜂巢式网格植草护坡,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,其受力结构合理,拼铺在边坡上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)。该技术多用于填方边坡的防护。

1.8 客土植生植物护坡: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) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。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和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。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。

1.9 喷混植生植物护坡:喷混植生植物护坡,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。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。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。

2. 边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

2.1 边坡植草的退化:在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

2.2 喷播时的植物种子配比与最终植物状态:在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

2.3 干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁:开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋、冬季干旱、夏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

3. 边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

3.1 注重边坡生态防护的设计与资金投入:在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

3.2 边坡植草退化的防治技术:防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

3.3 积极引进开发边坡生态防护新技术:边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。 目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

在公路、铁路设计与建设中,应将生态功能与工程功能及安全功能同等考虑,并根据具体情况相应提高经费投入的比例,其可持续发展的生态效益是巨大的。

边坡生态防护工程建设,应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,采取一切措施,尽快恢复边坡原来的自然植物,使防护工程的植被与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构,将乔、灌、草有机结合、合理配置,恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。

第4篇

[关键词] 公路路基边坡保护生态防护工程防护

Abstract: Road embankment slope protection is divided into two categories: one category is ecological protection, and an engineering protection. This paper combined with the development of our road, discussed embankment slope protection measures.[Key words] highway embankment; slope protection; ecological protection; engineering protection

中图分类号:U213.1+4 文献标识码: A 文章编号:

一、概述

边坡生态防护技术是基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理,结合其他工程材料在边坡上构建具有生态功能的护坡系统。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡和可能出现安全隐患的高陡边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,有时是为了就地取材,降低工程成本时采用的。随着人们对行车安全性、舒适性等要求不断提高,需要公路在保证边坡稳定的同时,能够提供视觉舒适的行车环境,因此生态防护与工程防护的结合使用也是很常见的边坡防护措施。

二、生态防护

生态防护主要是利用植被对路基边坡进行防护。在边坡上种植植被利用植物茎叶、枝干可以减缓坡面上水流的速度,植被的根系可以有效减少水对边坡土壤的冲刷。生态防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的温湿,又能起到加固和稳定边坡的作用,同时比较简单、经济。边坡生态防护技术主要有植草、植树、三维网植被、土工格室植草、客土喷播绿化等。近年来,我国在生态边坡防护上既引进了国外先进的技术,也研发了一些适合我国国情的防护技术。比如目前比较先进的高次团粒喷播技术最先是从日本引进的,通过不断改良,在国内越来越广泛的利用在公路边坡覆绿工程。

1、植草防护

植草防护适用于冲刷轻微,边坡高度较小,坡度缓于1:1的边坡,应选择根系比较发达、枝叶比较繁盛的耐旱草种,常见的有弯叶画眉草、狗牙根、百喜草、高羊茅、鼠尾草和小冠花等。播种时可以在土质坡面上用草籽、肥料、水拌和,直接喷洒在坡面上;也可以在修整好的坡面上,将粘土、种子、肥料、水等混合物用喷浆机直接喷射于坡面与原土壤粘合,种子发芽后便会植根于边坡土壤中,形成整体保护。

2、铺草皮防护

铺草皮护坡是把天然草皮铺设在边坡上的一种传统措施,施工简单,工程造价也比较低。它适用于边坡高度不高且坡度较缓的地区,它不但可用于土质边坡,也可用于严重风化的岩层和成岩作用差的软岩边坡防护工程。草皮防护的前期管理难度大,新铺的草皮容易遭受各种灾害,在新铺草皮养护期间,必须加强管理。马尼拉草皮以其节节生根,根系发达,耐践踏,耐修剪,耐寒,耐旱的特性被广泛使用。

3、三维植被网护坡

三维植被网护坡是利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,能起到复合护坡的作用,具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋作用突出、保温功能良好等特点。适用坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。

4、喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,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。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1:0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。目前在国内使用较多的有厚层基材(TBS)防护和高次团粒喷播防护。其中高次团粒是利用专用喷播设备,向清理后的坡面喷播富含有机质和黏粒的客土材料,在喷播瞬间与团粒剂混合发生“团粒化”反应,形成与自然界表土具有相同“团粒结构”的优良土壤培养基盘,高次团粒因此而得名。由于喷播后会发生疏水反应,所以黏结力极强的土壤培养基会牢固地吸附于坡面上,能抵抗雨蚀和风蚀,防止水土流失。这种施工技术能够针对各种岩石、硬质土、砂质土、贫瘠地,甚至在混凝土锚喷坡面上等防护、绿化较为困难的地方,培育出较为理想的植物群落,起到良好的绿化效果。高次团粒与厚层基材都属于客土喷播,其不同之处在于高次团粒有更适合植物生长、性能优异的“土壤培养基”,另外高次团粒在植物群落建植方面始终追求“森林化”效果,即建植乔、灌、草结合的植物群落。高次团粒喷播绿化在浙江省内各种覆绿工程中广泛使用,在金丽温、龙丽和杭新景等高速公路上取得比较明显的绿化效果。

5、土工格室植草护坡

土工格室植草护坡适用于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。土工格室植草护坡是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土,然后在格室上挂三维植被网,进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。采用土工格室植草,可使不毛之地的边坡充分绿化,带孔的格室还能增加坡面的排水性能。

6、植树防护

在路基边坡植树可以加强路基的稳定性,降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。从保护自然环境上来说,植树能防风、防沙、防雪,还可以美化公路的环境,增加收益。在1:1.5或更缓的边坡上及严重风化的岩石边和裂隙粘土边坡比较适宜植树,但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。树种的选择要结合本地域的特点,最好选择生长速度比较快,根系、枝叶比较发达的杨柳类或不怕水淹的灌木类。如今全国各地都在努力打造生态公路、绿色通道,植树造林效果显著。

三、工程防护

工程防护技术的见效快,能迅速保证边坡的稳定性,但是外观颜色单调,缺乏生气且工程造价一般较高。

1、喷浆和喷射混凝土防护

对一些易风化,风化程度尚不严重的边坡,为避免边坡进一步恶化,在坡面上喷射一层水泥砂浆。此类防护要求边坡干燥而坚硬,地下水发育或成岩作用差的黏土岩边坡不宜使用。喷浆和喷混凝土防护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。喷射混凝土分为素喷法和锚喷法。素喷法是指将高标号砂浆喷射到基本平整、易于风化的岩面上,目的是稳固坡面易松散的颗粒。锚喷法是为防止山体滑动,利用锚杆将滑动体固定在山体上以约束山体的滑动,在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射混凝土的方式。在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,把大部分岩石土和碎石土或者易产生滑坡的较松散的岩石固定成了一个比较牢固的整体。但这种防护方法费用比较高、厚度控制比较难且颜色单一,很不美观。

2、护面墙防护

护面墙防护适用于易风化或风化程度较严重的软质岩石以及坡面易受侵蚀的土质边坡。护面墙应设置在较稳定的地基上,埋置深度因地质条件的不同而不同,对护面墙类型的选择也因边坡地质条件的不同而有所差异。普遍适用的类型有窗孔式护面墙、拱式护面墙和单级护面墙等。

3、干砌片石防护

干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护。干砌片石可用于下边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5~1:2。它不适应于水流速度较大(3.0m/s)的边坡。

4、浆砌片石防护

浆砌片石一般设置在坡面可能被冲刷的土质边坡,或者浸水路堤,应设置伸缩缝和泄水孔,做好排水与防护的结合,否则不宜采用。浆砌片石护坡适宜不同岩土层、不同位置的边坡,必要时可与浸水挡墙或护面墙同时设置,而且耐久性较好、造价也比较适中。

5、水泥混凝土预制块防护

为避免边坡受到地表径流水、河流水的冲刷,在片石或者块石比较缺乏的地区可以选择水泥混凝土来代替防护。水泥混凝土中可以配置钢筋,它不但能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击,还能抵抗较强的冰压力。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。

四、生态防护与工程防护的结合

单纯的工程防护,可能会导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。近十几年来,人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,把两种防护方法结合在一起,在合适的边坡上加以运用,也能达到不错的效果。

1、钢筋混凝土框架与植被结合防护技术。

在公路边坡上现浇钢筋混凝土框架或者将预制件铺设在坡面形成框架,在框架内回填客土并采取措施使客土固定在框架内,然后在框架内植草。这种防护形式造价高但稳定性好,仅适用于稳定性差且难于绿化的高陡岩质边坡和贫瘠土坡。

2、蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。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。该技术所用框砖拼铺在边坡上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,多用于填方边坡的防护。  

结语:

随着我国公路事业的发展,公路日益增多,路基边坡防护工作也越来越重,我们在对公路路基边坡进行防护时应根据地质条件、水文条件、气候条件、地形地貌等因素的不同采取不同的防护措施,同时也要注意对生态环境的保护,让公路与自然融为一体,在我们安全行车的同时,也能欣赏到沿途的美景。

参考文献:

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[3]王明月,崔旭光,高等级公路的边坡防护[J].交通科技与经济 2003 (1)32

[4]宋义.浅谈公路路基边坡防护与加固 .科技信息(学术 研究),2008,(15).

第5篇

【关键词】高速公路;边坡;防护设计

引言

随着我国西部大开发战略的实施,为了打开西部偏于低于以及其他山区居民经济的发展,我国政府在高速公路的修建上早已实施。在这些地区,地理条件的复杂性使高速公路在修建的过程中所面临的困难越来越大,同时高边坡早危害中的多样性与复杂性也同样增加了高速公路的安全性。在这种条件下,高速公路中高边坡的防护设计就显得尤为重要,直接影响着我国高数公路在运行中的安全性。

1 高边坡的定义

所谓的边坡指的是,自然斜坡、河流水岸坡、台塬塬边、崩滑流堆积体、以及人工边坡(交通道路、露天采矿、建筑场地与基础工程等所形成)等坡体形态的总称。高边坡指的是高度大于20m,小于100m或者岩质的边坡大于30m,小于100m的边坡。在高速公路中,其边坡的高度对边坡的稳定性起着非常重要的作用和影响,所以对边坡的稳定性分析和防护加固工程的设计需要个别逐一的进行特别的计算。

2 高边坡在高速公路中产生的危害

按照高边坡与边坡工程之间的关系和形成的时间,高边坡危害主要有两种方式:在边坡工程活动的过程中,受边坡工程开挖等因素的影响会引发新的边坡危害,也就是俗称的新生边坡危害,在新生边坡危害中其主要有在边坡开挖中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等情况;另一种情况是在边坡工程开挖之前会存在一些旧的斜坡危害,这是由边坡在活动下所导致的,比较常见的就是老滑坡的复活等其他方面的情况。按照边坡变形的范围和规模,其存在的危害主要有坡体变形、边坡变形和坡面变形三种情况,按照变形的机制和性质,其存在的危害主要有倾倒、错落、崩塌、滑坡、坍塌等多方的情况。从这些危害中可以看出,边坡的危害具有多样性和复杂性的特点,因此在高速公路中,高边坡的防护工作是非常重要的。

3 高速公路高边坡的防护设计

3.1 一般加固工程

根据高速公路中高边坡目前的情况,高边坡的防护设计工作需要采取索喷混凝土防护和加固防护边坡分喷锚挂网防护两种方式,对于边坡比较低和裂缝与破碎稍微较轻的地方采取索喷混凝土防护的方式,对于边坡比较高和坡面比较松散破碎严重以及碎岩层比较厚的地方采取加固防护边坡分喷锚挂网防护的方式。

在防护的设计方案上,喷射的混凝土的厚度采用10cm,并对其以C20细石混凝土作为标记。在锚杆布局上,根据锚的深度和边坡周围岩层破碎的程度和厚度,一般取3.5m,而锚杆的深度要大于锚固深度20cm,同时按照1:3~1:4的比例所配置的水泥砂浆进行固结,锚杆采用梅花形来进行布置,间距为2.0m×2.0m。

在此防护措施实施中其所用的材料主要有水泥、砂、骨料、水和外加剂,其中水泥的选择以P.O42.5普通硅酸盐水泥为首,同时也可以选择其他类型的水泥,但是水泥的标号不能小于32.5#,在性能上也要符合现行水泥所需的标准。在砂料的选择上,中粗砂为最佳,含水率需控制在5%~7%,砂的细度模数最好大于2.5。在骨料的选择上,采用粒径不大于15mm的坚硬耐久的卵石或碎石,在采用碱性速凝剂时石料不可使用具有活性的二氧化碳。混合中的水不可以含有影响水泥正常硬化和凝结的有害物质,同时在外加剂的选择上需要选择符合质量要求的速凝剂,在混合后其性能必须满足设计的要求。按照这些程序,其混合料的配合比在设计上如表1所示,其这些个速凝剂在配料中的比例需要在通过实验后再进行确定。

喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手整修边坡制作安装设施排水孔第一次喷射混凝土锚杆钻孔、注浆挂网第二次喷射混凝土养护拆除脚手架。在此防护设计工作在设计施工的过程中,其关键的环节就是要做好现场质量管理的工作和检测工作,取保每一个工序都能够在一个最安全的状态下进行,最大程度的保证施工的安全性。

3.2 生态防护工程

作为一种结合灌草的科学植物生态系统,高速公路在高边坡的防护工作中采取喷混植生是一种科学而又环保的措施。高速公路中,高边坡防护喷混植生防护技术在公路边坡防护施工中的具体程序是通过7个步骤来完后的,其流程为:清理边坡打设锚杆挂网施工钢筋辅助固定配制客土材料喷混植生养护管理。

清理边坡是将公路施工周围容易滑落以及影响边坡稳定的岩石进行处理,同时做相应的加糙处理;打设锚杆的长度为80cm,直径为16mm,在施工中需要的数量为25根/100m2,同时要对锚杆用水泥砂浆进行加固;在挂网的过程中要采用从上到下的顺序放卷,相邻的用铁丝固定,保持网面的平顺;钢筋的辅助固定过程要根据坡面和铁丝网的接触情况对不平整的地反复适当的辅助贴近;客土材料的配置要先将粘土打碎过筛后,在将水泥、肥料、粘土、植物生长剂、锯末、土壤稳定剂、谷壳等在充分混合后进行均匀的搅拌;喷混植生的过程中要用专用的混植生机来进行,在设备准备就绪后,对输送泵的压力和出风量做适当的调节,自上而下分两次均匀的喷射到坡面,第一次的喷射厚度为3m,在客土材料稳定后在进行第二次的喷射,一般客土的稳定时间都在10~20分钟之间,根据岩石的情况可适当的增加喷射的量;在最初的养护中要加入无纺布来进行,在植物长到一定高度时再将无纺布揭开,后期的养护可根据天气的情况做适当的浇水养护。

喷混植生防护技术在高速公路高边坡防护工作中,不仅可以简化对公路植被的养护管理工作,同时在客土的应用上,为植被的根系和灌木提供了一个优质的生长环境,而作为一种优良的喷播设备,使岩石和不具有植物生长环境的高达边坡也实现了绿化的可能,最重要的是实现了灌木根系在岩石缝隙中的扎入,减少了公路边坡坍塌的现象,同时也节省了维护的费用,提高了功率交通的安全系数,有效的提高了高速公路中高边坡的防护工作。

4 结论

综上所述,高速公路中高边坡的防护工作是一项工程量巨大的工程项目,其施工的工序也比较多样,涉及到的工种和专业也比较多样,同时作为作业都是在高边坡上实施的,因此工程具有一定的隐秘性,对安全的要求比较高。所以,高边坡防护设计工作的实施一定要对施工的场地严格的布置,安全管理,实施质量控制,这对我国高速公路中高边坡的防护工作的实施有着重要的意义,同时也有效的提高了高速公路的安全性。

参考文献:

[1]古丽克孜·吐尔逊.探讨新疆高速公路高边坡的养护及管理[J].黑龙江交通科技,2012(06).

第6篇

关键词:软土地基;加固处理;边坡防护

中途分类号:U213.1+3 文献标识码:A文章编号:

在道路施工中会经常遇到软土地基和边坡防护的问题,如处理不当,将会大大降低道路的安全性和使用寿命。从高标准、高质量的建设要求出发,合理的处理软土地基和边坡防护是道路施工质量的重要保证。

软土地基的加固处理

软土,是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国,软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大,大约在1.0左右,容易因外界因素而变大,因此在建筑施工过程中,软土地基对建筑物的危害是比较大的。

1、灰土石灰垫层处理

灰土石灰垫层,是利用石灰与土搅拌后所发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强度,根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。石灰垫层处理的材料主要就是生石灰和高炉煤灰,可以有效的吸收软土地基中的过多水分,施工要按照从四周到中间的顺序原则,施工过程中要避免石灰被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。压实后的灰土石灰层应采取排水办法,防治日晒雨淋,迅速进行上层的铺筑。

换填加固法处理

换填加固,顾名思义,就是将原来的软土地基在一定深度和一定范围内的软土挖出,换填成强度高、抗压缩、稳定性好的材料,主要包括砂、碎石、石灰等建筑材料。通过换填加固,一定程度上改变了原有地基的组成,可使其达到建筑施工的标准。换填加固法的软土地基处理方式,需要有以下几点需要注意:一是选用的换填材料要根据施工地实际的情况进行选择,选择的换填材料要符合相关规定和建筑物的要求。二是换填加固过程中,要逐层换填加固,逐层压实,用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算,保证换填工作的正确进行。换填时应先去除地基中的一些垃圾或杂物,基底要平整干净。

机械碾压和夯实法处理

在土壤中,水分以多种形式存在于土壤中,在受到巨大的外力作用是,土壤可将多余的水分排挤出来,是土壤的密度加大,起到加固地基的效果。机械碾压法和夯实法就是利用这个原理来加固地基。进行机械碾压和夯击时,要根据实验取得的数据选择碾压和夯击的工艺,确定碾压和夯击的力度、范围、次数等因素。在碾压加固时,先使用小吨位的碾压机进行静压,再采用大吨位的碾压机进行震动碾压,最后使用光轮碾压机碾压。按照从边线大到中的原则进行,碾压以三分之一重叠的方式递进。夯实法是指利用重锤等带来的强大外力进行加固的方法,重锤夯实法的主要注意事项有:锤子的重量、起落的距离、夯实的时间间隔和夯实的遍数等。

铺设人工合成材料处理

在运用人工合成材料来进行软土地基的加固时,要先进行实验,即修筑实验路段以指导后期的施工。铺设人工合成材料应该按照图纸施工,铺设时,人工材料应该紧贴下承面并拉直平顺,可只有插钉等办法来固定人工合成材料便于铺设。在运用搭接法连接时,要保证搭接的长度在300-900。运用缝接法时,缝接宽度应不小于50,以保证人工合成材料铺设的整体性。铺设人工合成材料的土层表面应该平整,严禁有碎石、砖块等坚硬的突出物。

边坡防护的措施

公路路基的边坡防护主要是为了避免道路路基受到雨水的作用,减小由于外界环境变化所带来的风化、碎裂现象的发生,维持公路路基的稳定。边坡防护的措施主要包括植物防护和工程防护两种形式。

边坡防护的植物防护

路基坡面的植物防护主要是指通过种植坡面植物来对坡面进行加固和防护,同时可以起到调节边坡土壤的湿度等作用,降低雨水对道路边坡的冲刷带来的损害。植物防护法简单实用,在边坡坡度较为平缓和路基中土质含量较高的坡面非常适用。植物防护法实施的具体措施可以使种植树木、草、固定网格撒种等方式。在坡度较小的边坡,可选择种草的方法;在坡度较大的边坡可以采用铺设草皮的方法;在河滩边坡,要选择种植树木,以起到缓解河水冲刷,淤积泥沙的作用。

边坡防护的工程防护措施

在不适宜植物种植的路基坡面上,一般采用工程防护的措施,它包括:①菱形网格护坡,使用预制或水泥混凝土现浇的方法,工艺简单,在网格内的空间内还可以种草。一般适用于填方边坡和挖方边坡的防护。②六角空心砖护坡,使用水泥混凝土预制的六角空心砖进行边坡防护,其形状似蜂窝状,施工工艺简单,空洞内同样可配以绿化,起到美化的效果。但六角空心砖的重量较大,费用高,还会产生阻碍边坡排水的现象,要慎重选择。③窗孔肋式护坡,适用于可开槽,坡度比等于或小于1∶0.75,分台高度小于10m的边坡,所用的石料一般就近采集,用片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土块做窗,水可以经过肋排出,窗内可种植草。窗孔肋式护坡是较为理想的一种边坡防护方式,但其施工复杂,要求较高,在施工中要做好现场施工和质量的管理,保证修筑质量。④护脚墙和抗滑墙的修建。护脚墙和抗滑墙的修建,根据实际情况的需要作出断面的大小和埋深的的不同选择。护脚墙可以起到保护坡面坡脚不受冲刷和破坏的作用;抗滑墙在保护路基坡面坡脚的同时,可以抵抗推力的破坏。护脚墙和抗滑墙没有本质的区别,结构简单,在实际工作中根据情况选用。

边坡防护的的排水设施

边坡防护要设置排水设施包括地表排水和地下排水。①地表排水法,通过在边坡的坡顶设置截水沟来方式来实现的。在边坡坡面每台设置纵向的排水沟,台间每隔40m设置一道急流槽,即竖向排水沟。对于高度较高的边坡,急流槽的设置距离为30m。要注意拱形护坡的排水槽与急流槽的衔接,以保证排水的通畅。截水沟的底面要平顺、密实,表面要进行砂浆的抹面处理,保证没有缝隙和空洞,以防止水流对截水沟的冲击破坏。②地下排水法。对于地下水较丰富的边坡,要使用地下排水法,通过设置疏干孔进行地下排水,疏干孔根据不同坡面的具体情况按梅花形布置,其间距一般为2-5m,深度为5-20m,施工中要根据坡面的不同情况作出适当的调整。

总结:

软土地基加固和边坡防护,是道路建设中常见的问题。本文列举了换填加固、石灰垫层加固、机械碾压或夯击加固、人工材料加固等软土地基的加固方法,阐述了边坡防护常用的植物防护和工程防护的具体措施,供道路建设和防护的参考。软土地基加固和边坡防护是道路建设的关键问题,解决好这一问题,才可以建设出高标准、高质量的道路。

参考文献:

[1]常斐,李彩霞. 高速公路边坡防护技术探讨[J]. 公路与汽运, 2009(03)

[2] 王玉颖. 公路工程施工中软土地基病害及防治方法[J]. 民营科技, 2009(04)

第7篇

关键词:高等级公路,路基边坡,防治,加固

 

随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展,公路等级越来越高,其通车里程越来越长。随之出现的是公路施工中的高大边坡的数量增多、规模扩大。但往往由于自然因素和人为因素的作用,路基边坡的崩塌、滑坡和剥落等损坏现象时有发生。因此,高等级公路路基边坡的施工及养护质量——防治与加固越来越多地引起公路施工、养护单位和管理部门的重视。 公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响而不损坏,通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素,而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响,路基边坡稳定性(或状态改变及损坏)是上述因素综合作用的反映,边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变,进而引起边坡原有稳定状态发生改变。

1路基边坡损坏形式及特点

路基边坡在自然条件下的损坏,有多种形式和各自的特点。

1.1滑坡

部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动,一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。

因下伏岩层压缩,边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(锚)位移,称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续的滑动面,而顺着边坡方向发生塑性变形,则称为倾倒。

1.2崩塌

整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来,并顺着边坡猛烈翻转、跳跃,最后堆积在坡底.称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为坠落的岩块或危石。,

1.3剥落

边坡表层岩(土)体长期遭受风化,在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底,即为剥落。

2、影响路基边坡稳定性的主要因素

影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。

2.1地质条件

2.1.1岩(土)体的地质性质

岩(土)体的力学性质决定了边坡定性的丧失方式.如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主.而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。

2.1.2地质构造

因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响,因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。

2.2水文条件

“十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大.地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度.导致滑动面的抗滑力减小。因此,治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。论文参考网。

2.3新构造运动

新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳,其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。论文参考网。

2.4地形地貌

边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外,边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。

2.5自然气候

大气降雨是地下水的主要补给源.气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区.由于大气降雨量不同.即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同。例如,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。

风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱.裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。

2.6人类的工程活动

随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。

3、路基边坡的防护与加固

3.1边坡防护与加固的基本要求

1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况.因地制宜、就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证公路路基的稳定,并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。

2)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡,均宜在土石方施工后及时防护。

3)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段.在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。,

4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力.故要求防护的边坡有足够的稳定性。

5)对高而陡的防护构造物, 设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。

3.2坡面防护

3.2.1 种草及铺草皮

种草和铺草皮防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微.且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡,用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。铺草皮的方法常用的有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四种形式。

选用草籽应注意当地的土壤和气候条件,通常以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合种植,使之生成良好

的覆盖层。

3.2.2植树

在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡,有利于及早成林,起到良好的防护作用。

植树的形式可以是带状或条形,也可以栽成连续式。植树防护除选用适合当地土壤和气候的树种外,还应注意保持树间合适的距离。

3.2.3抹面与捶面

易于风化的岩石(页岩、泥岩、泥灰岩和千枚岩等)软质岩层的路堑边坡防护,可用混合材料抹面。对易于冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。

抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受荷载和土压力,故要求边坡必须是稳定的、坡面应该平整干煤。抹面用混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂浆等。捶面用混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土等。

为了防止抹面表面开裂、增强抗冲蚀能力,可在表面涂以软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面和捶面防护工程应经常检查,发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。

3.3冲刷防护

公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等。

3.3.1护面墙防护

为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩石,以防止继续风化。

护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡,孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。

护面墙除自重外,不承受其它荷载和墙后的压力。因此,护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。

3.3.2干砌片石防护

较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。

单层干砌片石护坡的厚度一般为0.15m.双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m、下层为0.15-0.25m。铺砌层的底面应设垫层.其材料通常用碎、砾石或砂砾混合物等。

3.3.3浆砌片石防护

路基边坡小于1:1的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时,可采用浆砌片石护坡。若与浸水挡墙综合使用,以防护不同岩石和不同位置的边坡,可收到较好的效果。

浆砌片石护坡的厚度一般为0.2~0.5m,用于冲刷防护时根据水流速度大小或波浪大小确定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工,以免因路堤的沉降而引起护坡的损坏。

3.3.4水泥混凝土预制块防护

在选择设计路基边坡冲刷防护类型时.有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4~8m/S以上、容许波浪高度可在2m以上),还能抵抗较强的冰压力。

水泥混凝土预制块可制成边长不小于1m、厚度大于6cm的方块,并配置一定的钢筋。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。

3.3.5土工织物防护

土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料.广泛应用于公路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。论文参考网。就防护而言,土工织物能减轻或分散传递到被保护材料上的应力和应变,或用于表面防护—设置在岩土上的土工织物,防止土体表面受到诸如气候、轻交通荷载等作用的损害,或用于界面防护一 设置在两层材料之间的土工织物,防止其中一种材料受到另一种材料的集中应力作用或承受更大应变而带来的损害。

用土工织物加固公路路基边坡时,应修建在承载能力较高的路基边坡上:首先在清理好的原地面上摊铺织物,靠着临时挡土横板倾倒填筑材料.并振动压实到层厚的一半。在此阶段,前面上半层铺放铺筑材料并把后面织物折叠过来.然后填完整层材料并压实。最后将临时活动模板安放在修筑层之上的前末端.开始修筑另一层。

使用土工织物加固公路路基边坡,施工方便、少占土地、节约投资.是一种具有发展前途的公路路基边坡技术。

参考文献

[1]程良奎.岩土加固实用技术地震出版社,1994.

[2]林宗元.岩土工程治理手册.辽宁科学技术出版社,1993.

[3]罗缵锦.路基边坡风化与防护.中南公路工程,1997,(4).

[4]杨航宇.公路边坡防护与治理.人民交通出版社,2002.

第8篇

关键词:公路;边坡;技术;形式

Abstract: The highway slope protection is a very common technical problems in highway engineering, project due to the low road grade, low speeds, this problem has not been fully aware of and attention. With the rapid development of China's economy, the continuous improvement of the acceleration of the pace of road construction, road grade, slope protection requirements also increasingly high. Keywords: highway; slope; technology; form of

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

前言:边坡是公路工程中最常见的形式,随着我国公路事业的快速发展,对边坡的要求也越来越高,仅仅满足边坡稳定性已不能适应公路发展的要求。在现代公路修筑中,边坡的美观和环保要求越来越受到人们的重视,生态型护坡越来越多地在新建公路边坡中得到应用。本文主要对坡面防护技术进行研究,给出边坡设计的基本原则,并探讨了其适应性及发展趋向。

1边坡防护形式

目前国内边坡防护的形式种类繁多,从形式上可以分为植被防护、工程防护、还有将两者结合使用的综合防护。下边介绍几种路堑边坡防护常用方法,包括工程防护、植被防护、以及两者结合的防护方式。

1.1浆砌片石护坡

浆砌片石护坡是工程中坡面防护应用最多的方法,主要有片石护坡和片石护面墙两种方式.通过浆砌片石防护坡面,可防止雨水对坡面的冲刷,同时对坡体也具有一定的稳定作用。护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层,用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡,多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质灰岩、千枚岩及其他风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段,以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷,防止滑动型、流动型及落石型边坡崩坍,是上边坡最常见的一种防护形式.护面墙除自重外,不担负其他荷载,亦不承受墙后土压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应符合极限稳定边坡的要求。浆砌片石护坡施工工艺简单,是应用较为普便的一种边坡防护形式,但由于其形式单一,与环境协调效果差,在现代公路边坡防护中,其应用有不断减少的趋势。

1.2骨架植被防护

骨架植被防护是目前应用比较广泛的方法与浆砌片石护坡相比较,该方法在能满足坡面防护功能的情况下,还具有节省材料、降低工程造价,对高边坡能降低坡体荷载,在格栅内种植草皮还能较好的协调四周环境等优点,国际上一般把植物防护定义为:用活的植物,单独用植物或者植物与土木 工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀,因而在边坡防护工程中得到广泛应用。骨架可以采用拱形、人字形、菱形、矩形等多种形式,但骨架形式与尺度应从美学和当地的文化背景方面多加考虑。当要突出骨架时,骨架施工应精细。骨架内的植被防护可结合边坡岩土性质、坡率,采用前述植被防护的各种措施。一般情况下,浆砌片石或混凝土骨架植被防护、多边形混凝土空心块植被防护适合于坡率缓于1:0.75的土质和全、强风化岩石边坡。1.3挂网喷射混凝土护坡挂网喷射混凝土护坡也是护坡工程中常用的方法,该方法主要应用在石质边坡且岩石比较破碎的地段。石质边坡,一般边度比较陡,坡体自稳性较好,当坡高很高、岩质较差、坡面岩石易风化、坡面岩石切割破碎严重、节理发育易受自然营力影响而产生危害时,或其他防护措施造价较高或难以实施时,为了防止高陡石质边坡坠石砸伤行人或车辆,采用坡面挂网喷射混凝土的方法防护.它是依靠锚杆、钢筋网和喷射混凝同负荷来提高边坡岩体的结构强度和抗变形刚度,以减少岩体侧向变形,增强边坡整体稳定性和耐久性。施工流程为:

边坡骨架植被护坡平台修整边坡制作安装设施排水孔锚杆钻孔清孔下锚杆注浆铺设钢筋网加锚杆预紧力喷混凝土喷浆修饰坡面养护预备下层开挖施工。有些地段岩石较好,可不挂网,直接喷射混凝土进行防护。

1.4土工格室植被护坡

土工格室是一种新型的土工合成材料,具有强度高、抗腐蚀、抗老化性能好等特点,其用在坡面防护方面具有独特的优势,将其张拉开固定在坡面上,在其格室内填入腐植土,种上草,不但可起到坡面防护的作用,还可起到恢复生态环境的作用。土工格室边坡绿化防护适合于坡率缓于1:0.5的各类边坡。当坡度缓于1:1.0时,采用平铺式护坡;当坡度缓于1:0.5,陡于1:1.0时,采用叠砌式护坡。通常采用的土工格室高度为80~150mm,锚杆长度为2m。此种方法,操作简单,施工速度快,工程造价低,尤其在缺少石料或生态环境要求高的地方具有很大优势。土工格室生态护坡示意图如图2所示。±工格室护坡设计考虑参数包括土工格室指标、护坡结构形式、铆钉材料、间距、锚固深度、填土及植被选择。施工工艺流程为边坡削坡至设计坡度土工格室铺设用铆钉锚固在格室内填土压密夯实种植坡面植被。

1.5喷混植生防护

喷混植生技术是当前工程创伤的岩石边坡生态修复的最新模式,是岩石边坡工程防护与生态绿化并重的新技术,能使植物在短时间内快速生长覆盖。该技术利用锚杆加固铁丝网技术,运用特制喷混机械将土壤、有机核心料、粘结剂、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成近lOcm厚度的具有大小孔隙的硬化体.喷混植生技术适合地质条件恶劣的岩石坡面,采用镀锌铁丝网和钢)阡锚固,抗拉力强度大,可有效地防止崩塌和碎石掉落,确保山体和道路长治久安。该方法适用于恶劣环境的岩石边坡,如砾石层、软岩、破碎层及较硬的基岩石等,抗侵蚀并抗水土流失.粘结剂的胶结作用使喷混基质与岩面粘结,并使喷混基质硬化,从而避免雨水等对种植基质造成冲刷侵蚀。不仅喷混基材有很强的抗侵蚀性能,在灌草植被与基材的共同作用下,基材的抗侵蚀性又得到进一步的增强。另外可以保障植被快速成型及生态稳定性,以客土为主的喷混基层的厚度为lOcm,能确保植物安全生长的极限需求。石质边坡上喷混植生后,60d能全面覆盖,1年灌草立体生态成型。护坡植物的生态稳定性方面的作用有:能拦截雨水冲击,减少滴溅能量;通过吸收和蒸腾作用降低土体孔隙水压力;根系深扎交错能增加土体内聚力,提高建植层土体的凝聚强度。该方法适用于坡率缓于1:0.75稳定土质与风化较为严重的岩石路堑边坡。目前采用的喷混施工工艺流程为清理石质坡面挂镀锌铁丝网风钻锚孔和锚杆固浆吊沙包带喷射有机基材混合物盖无纺养护治理。

第9篇

【关键词】公路高边坡; 施工工艺;防护技术

引言

近年来,随着我国经济的发展,公路的建设也取得了骄人的成绩,与此同时,由于公路修建地的地质条件、施工技术以及后期的防护方面,公路边坡,特别是高边坡的失稳事故经常发生,公路工程的边坡失稳给我国人们的生命财产带来了巨大的损害。据相关部门数据信息显示,我国每年由于滑坡、泥石流等地质灾害带来的损失达到300亿元。为了能够确保公路的安全以及高边坡的稳定性,对于公路工程的高边坡施工工艺以及安全防护方面进行分析总结,就变得非常的有必要。

1 公路高边坡施工工艺

1.1 合理的坡型选择

根据相关研究结果我们可以得知,公路高边坡的坡高、平台宽度以及地质结构对于公路高边坡是否安全稳定、经济有着紧密的联系。基于此,我们首先对这些影响因素进行分析。

(1)坡高与稳定坡比

坡高对边坡稳定性的影响明显而且直接,进行公路高边坡稳定性分析以及防护方案设计是必须考虑的因素。

在公路高边坡稳定性影响因素方面,坡高的因素非常重要,在相同的地质条件下,对于单级坡比以及相同的平台宽度和安全系数时,不同的坡高随对应的稳定性随着坡高的增加而呈正相关关系。

(2)平台宽度与稳定性

坡型的另一个重要因素就是平台的宽度,其宽度的大小对于公路高边坡的稳定性有着同样的重要性。根据多年来的工程经验表明,在公路、水利等工程中,经常用到的边坡有以下五种:直线型、滑动性、平台型、自然斜坡型以及混合边坡。这些边坡各自有自己的优势和缺点,在地质条件较差的地区,我们一般选用平台型的边坡,而其他地质条件,根据经济和安全性,经论证后选用合适的坡型。

(3)地质结构与稳定性

除了上述提到的两个影响因素以外,地质的结构对于公路高边坡的稳定性也有着重要的影响。综上,我们在进行施工之前,一定要先综合分析公路建设地的平台宽度、坡高以及地质条件,进行详细的分析、仔细的计算进行合理的选择坡型。在对坡型选择以后,后期重要的一步就是对锚索施工,锚索施工的好坏直接影响到高边坡的稳定性,接下来将详细介绍此施工工艺。

1.2 施工工艺

高边坡进行施工时,基本上都是按照以下的工艺进行预应力锚索的施工。公路高边坡施工主要包括施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、混凝土结构钢筋制安、混凝土浇灌、锚孔张拉锁定和验收封锚等工作流程。

1.3 施工方法

具体的施工做法:施工前首先确定施工的方法、工艺、参与人员、施工材料、检测、试验以及安全质量管理。对基本的试验段施工完成后,当所示工段的浆体达到28天的龄期而且锚墩的混凝土强度已经达到80以后,在进行检验。这样做的目的就是考察我们所做的施工工艺、质量是否满足要求,同时也考察在整个材料的运输、施工等环节所受到的各项破坏能力指标。在进行锚索施工之前,应该首先进行破坏性抗拔试验。在具置的选取上,应该由设计方和监理方选择确定,尽可能的使我们的试验做到与实际情况相同。在进行实验的时候,应该详细的记录各级荷载以及锚头的位移等,并且要及时向设计等单位提交相应的报告,来验证是否与设计时的条件相同。在进行锚索的安装之前,要事先进行钻孔深度、倾角、长度等的检验,然后在进行注浆,在施工完成以后,要按照相关规范进行项目的验收。

2 公路工程高边坡安全防护

公路高边坡安全防护的好坏直接影响到行车安全与行车环境。公路高边坡防护形式包括工程防护和植物防护两类。

2.1主要工程防护技术

(1)坡体防护技术

坡体防护是针对边坡可能产生的整体或局部失稳而设置一定的支挡结构物,坡体防护常用的措施可分为放缓坡率、支挡、加固等几大类。

1)放缓坡率

该项指标在坡体的防护方面是非常常见的一种防护措施技术,它具有施工工艺简单,而且经济、安全高效。公路高边坡之所以出现失稳的现象,是由于边坡的坡率较稳定坡率大,所以我们在以后的工程中,如果条件允许,我们可以通过适当的将边坡放缓,在边坡稳定方面能够起到立竿见影的效果。

2)支挡

该项措施在公路高边坡的防护方面也是经常用到的一项措施技术。对于那些稳定性欠佳的边坡地质,利用支挡构筑物进行坡体的支挡,是非常可靠的防护手段。它具有能够根治边坡稳定性的优点。

3)加固

随着工程技术的发展,边坡加固防护措施不断涌现,具有代表性的有土钉墙、锚杆框等。

(2)坡面防护技术

坡面工程防护技术有以下三种,分别是护面墙、骨架护坡、挂网喷浆等型式。

1)浆砌片石护面墙

该方法是通过利用片石来进行坡面的防护,该类措施主要是用在黄土地质类型的公路高边坡工程。它的优点那就是材料可以就地取材、施工工艺简单。护面墙对坡面的防冲刷有着良好的效果。从我们多年来的工程实践来看,这类护面墙对公路的高边坡也起到了很好的防护作用。该种方法作为基本的坡面防护形式,得到了很好的应用,但是随着经济的发展,人们不但追求安全,也开始对美好环境的需求有所增长,而这种护面墙的形式,近年来也开始慢慢的不被人们所接受。

2)骨架护坡

该种方法是利用浆砌片石将公路高边坡砌成拱形、菱形等可以绿化的骨架,而且在骨架上可以镶嵌各种石头,减少对坡面的侵蚀冲刷。这种护坡方式一般是用在1:1的土质坡面上。由于这种护坡方式能够和植物进行有效地搭配防护,一方面在避免坡面封闭效应上有良好的效果,另一方面能够很大的改善路面的感官度,提升公路的景观效果。但是由于这种护坡形式只能用在高边坡的上部,而且对坡率也有较大的要求,抗变形能力不尽人意,所以仅能适用在公路高边坡稳定较好的地段。

3)挂网喷浆

该种方法是防止由于公路高边坡坡面风化掉落而采取的一种坡面防护措施,在基岩边坡方面有较好的应用。挂网喷浆能够很好的防止公路高边坡的坡面侵蚀,对于边坡的加固有着较好的效果,但是其视觉差,而且生态环保性能也较差。

2.2 主要植物防护技术

植物护坡技术主要是利用植物的根系和茎叶对公路高边坡的坡面进行保护,它的主要作用机理包含以下三个方面:力学、植物的蒸腾排水以及茎叶的吸收水分。在公路高边坡填方路段的坡脚或者挖方路段的坡顶区域以外进行乔木的种植,特别是在公路的弯道处,可以很好的起到引导车辆行车和诱导司机的行车视线,而且还能够起到绿化等景观效果。而且这些植物的根部能够对土壤起到加固的作用,所以对边坡防护方面有着非常好的效果。经过我们的工程实际案例以及参观的工程来看,利用合适的坡型并且采取植物种植的方式对公路高边坡的防护能够有很好的效果。

2.3综合防护技术

综合防护技术是在公路高边坡的坡面上进行框架骨架的浇注,然后在这些骨架内进行人工种植各种植物。常见的坡面骨架有以下两种,分别是浆砌片式骨架+种植植物和混凝土框架+种植植物。根据我们的调查分析,在使用了这种综合性的防护技术的公路高边坡路段,有植物生长的地方,都不会出现骨架背后出现水蚀的现象,这也充分证明了利用综合防护技术对公路高边坡稳定方面的有效性。

参考文献:

[1] 巨能攀, 赵建军, 邓辉等.公路高边坡稳定性评价及支护优化设计[J]. 岩石力学与工程学报, 2009(6).

[2] 陈向波. 高速公路边坡生态防护技术及其应用研究[D].武汉理工大学, 2005.

第10篇

关键字:高速公路边坡;绿色生态防护;施工要点;施工技术措施

中图分类号:U416.1+4文献标识码: A 文章编号:

引 言

随着我国不断推进“资源节约型、环境友好型”两型社会的建设,建造 “绿色通道、环保之路”也已成为研究热点,对于高速公路边坡防护的形式也不仅仅局限于传统的工程防护,在适宜的条件下,更多地会选择绿色生态防护技术。生态防护技术不仅能克服以往传统的浆砌片石、菱形网格护坡、护面墙等工程防护技术的施工复杂、成本高、效果差的缺点,而且能够快速恢复周边的生态环境,形成和谐自然的绿化景观。

1 绿色生态防护的特点

绿色生态防护就是把一般单纯的植物防护与工程防护有机的结合起来,它既具有植物浅层加固边坡和生态环保的特点,又具有工程防护深层加固稳定边坡的好处,达到了工程建设与环保及生态恢复兼顾的目的。具体表现为以下几个方面:

(1)护坡功能: 植被的深根有锚固作用、浅根有加筋作用;

(2)防止水土流失: 能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失;

(3)改善环境功能:植被能恢复被破坏的生态环境,降低噪音,减少光污染,保障行车安全,促进有机污染物的降解,净化空气,调节气候。

2 绿色生态护坡类型及适用范围

2.1 绿色生态护坡类型

铺草皮护坡、植生带护坡、液压喷播植草护坡、三维网植草护坡、菱形网格植草护坡、拱形骨架植草护坡以及六角空心砖植草护坡等。应根据不同路段、不同坡度、不同土质来综合考虑护坡的类型。

2.2 根据高速公路当前的生态防护情况,总结出各类型的适用范围如下:

(1)铺草皮护坡:适用于附近草皮来源较易、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;

(2)植生带护坡:适用于平面、斜坡和陡坡上的绿化,并且不会因降雨或浇水而引起种子或水土流失;

(3)液压喷播植草护坡:即液压式客土喷播,适合于大面积的绿化作业,尤其是较为干旱缺少浇灌设施的地区;

(4)三维网植草护坡:可适用于所有开挖后的土质上边坡面与填方的下边坡的保护植生绿化,尤其对不宜植生的恶劣的地质环境,如风化岩、砂质土、石砾土等,均有较明显的效果;

(5)菱形网格植草护坡:适用于填方边坡和土质挖方边坡;

(6)拱形骨架植草护坡:适用于坡度大、边坡高、土质不稳的边坡;

(7)六角空心砖植草护坡:在跨线桥下或填方边坡土路肩以下两米较为适用, 其他边坡不宜大面积采用,因为暴雨冲刷容易洗空六角砖内的土壤, 造成砖与坡面分离现象。

3 绿色生态防护技术在高速公路边坡防护上的应用

3.1 绿色生态防护技术的选择

青银高速公路青岛段有一段边坡属于高陡路堑边坡,用一般植草方式很难达到固土护坡的目的,三维网植草能有效地解决岩质边坡、高陡边坡防护的技术难题,它结合了土工网和植被护坡的优点,对边坡的稳定极为有利,既能起到护坡固土作用,又能达到绿化美化景观的效果。

3.2三维网植草护坡施工要点

(1)按设计要求覆盖泥土。三维网网包上必须严格按设计要求覆泥,应颗粒均匀,土壤团粒结构好,呈粉细壤土状,无石块和其他杂物存在,并使覆土和网下土体融为一体,以使其与坡表土壤的贴附更紧密,避免悬空,造成吊气死苗的悬空区垮塌,导致护坡失效。

(2)坡面尽量平整。铺设三维植被网的坡面应尽量平整,以确保网与坡面的紧密结合,以免部分地方出现空鼓现象而导致草种无法着床,成坪后的坡面出现“斑秃”。

(3)做好排水措施。坡面有渗水的部位应适当设置导水管(软式透水管),把地下水引至坡外排出。

(4)具有专业的施工队伍。绿色生态护坡工程应该是由专业的绿化施工队伍来完成,配备足够的施工机械、专业的技术人员及成功的施工经验。

(5)选择合适的草种配合比。由施工单位自行选择合沿线气候特点的草种配合比,要求草种后生命力强、抗病性强、根系发达、枯黄期短。本工程选择的草种配比如下:草籽每平方米控制在8克以内:高羊茅4克/平米,狗牙根4克/平米;灌木籽约20克/平米:多花木兰12克/平米,刺槐8克/平米。

3.3三维网植草护坡施工技术措施

(1)清理坡面:人工先将坡面上的浮土、碎石、杂草、杂木等清除整理成比较稳定、平整的坡面,并喷药以抑制野草的生长。

(2)坡面覆土:在平整好的坡面上覆盖3-5cm厚的土壤,覆土厚度视土壤类型和坡面平整度而定,根据坡面的干湿情况,用水将坡面浇湿,浇水量以土壤不出现浮土和粉尘土为宜(或喷播泥浆)。

(3)铺挂三维网:三维网垫沿坡面从上而下铺挂,整平,用木钉(或U形钉)固定网垫,木钉(或U形钉)交错排列,坚向间距50cm,横向间距70cm,间距应根据坡度进行调整,以确保网垫紧贴于坡面上,要求固定牢靠,不鼓包,不翘起,三维网平顺。

(4)固定三维网:坡脚三维网埋于填土内,坡顶必须采用埋压沟固定三维网,并确保地表水不会沿坡顶浸入坡体填土内造成三维网和填土剥离、失稳。

(5)搭接三维网:铺设第二幅三维网时,与已铺好的第一幅三维网搭接10-15cm,搭接处用木钉(或U形钉)固定。

(6)回填土层:采用泥浆泵喷射种填土添加营养泥调制成的泥浆,从正面进行喷射,对于凹凸部位和死角位置应喷射充分,平均喷射厚度在2. 5 cm和 3 cm之间,全面覆盖三维网, 不得有网包外露的现象出现。

(7)喷播草籽:采用液压喷播机混有草籽的混合物均匀喷洒在坡面上,喷播完后,可视情况撒少许土,以覆盖网包为宜。

(8)覆盖无纺布:要求单位面积质量≥14g/㎡,并及时洒水养护,直至植草。

(9)养护管理:前期也称苗期,以浇水为主养护60天,保持土壤湿润,确保种子发芽、生长所需水分;中期靠自然雨水养护,遇旱时每月喷1~2次水;后期养护每月喷水两次,并追施氮肥,促苗转青。定时喷施农药, 清除杂草, 保证草坪健康生长。

3.4 验收效果

根据三维植被网技术参数表(如表1)和挂三维被网技术参数表(表2)验收三维网植草护坡,发现护坡效果非常明显,达到了既美观又经济的目的。

表1 三维植被网技术参数表

表2 挂三维被网技术参数表

4 结束语

传统的边坡工程加固措施仅仅只起到了一个保护水土流失的作用,不管怎么做,就灰白色那么一片,对景观没有什么帮助,更谈不上对生态环境有保护作用,反而只会破坏周围生态环境的和谐。随着人们环境意识及经济实力的增强,绿色生态护坡技术将逐渐成为边坡防护工程中的“主打星”。

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]陈现立.高速公路边坡植草生态防护施工技术,山西建筑,2008年5月;

[3]周仲祥.高速公路边坡生态防护技术的应用,公路交通科技(应用技术版),2007年04期;

第11篇

关键词:高边坡;防护工程;勘察设计;施工

引言

随着国民经济的高速发展以及政府部门对基础设施的大力投入,近年来各地高速公路的建设正处于一个高峰期。其中部分公路建设项目所在地属于山区,地形变化大,高速公路建设中不可避免存在着大量的路基高边坡工程。在勘察设计和施工中处理不当就会引发地质灾害,如引起古滑坡的复活和新生工程滑坡等,从而加剧恶化本已复杂脆弱的地质环境条件,破坏生态环境,增加建设投资代价,延长工期,甚至给运营留下安全隐患。为此,必须在整个建设过程中引起高度重视,加强高边坡点的专项勘察和设计工作,强化施工过程管理。

1.高边坡防护的勘察与设计要求

现行《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中规定“土质挖方边坡高度超过20m、岩质挖方边坡超30m以及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡,应进行个别勘察和设计”。这是针对高边坡的勘察设计提出的要求,明确了路堑高陡边坡的特殊性。

1.1高边坡防护工程的勘察要求

高边坡防护措施的选择依据是高边坡的工程地质和水文地质条件。因此,在防护施工图设计前应对高边坡进行专项详细地质勘察。采用钻探、坑(井、槽)探与物探相结合的综合勘探方法,查明边坡的地质环境条件,为边坡的防护设计提供可靠的地质依据。

(1)地形地貌特征。通过测量调绘查明边坡的地形地貌特征,坡向及其与路线的关系,自然坡度稳定坡角。

(2)岩土特征。采用钻探、坑(井、槽)探和物探等手段,查清岩土类型、成因、性状、风化程度、分层厚度。

(3)主要结构面。通地质调查和勘探手段查清结构面(特别是软弱结构面)的组合关系、力学属性及其与临空面的关系。

(4)通过收集资料、钻孔水位观测弄清所在地的气象、水文和水文地质条件及相关参数。

(5)查明对边坡有影响的不良地质现象的范围、性质和分布规律。

(6)采用各试验确定岩土体的物理力学性能(天然和饱和状态下的重度、抗剪指标等)。

1.2高边坡防护工程的动态设计

在施工图设计阶段,根据专项勘察成果对边坡的开挖和防护进行个别设计。但是,由于勘查是以点代面,不管地质勘察如何详细,由于地质上的复杂性和不确定性,致使勘察资料的准确性和防护设计的适宜性存在一些偏差,这就要求在施工阶段加强对勘察资料准确性和防护设计的可靠性进行分析验证,把施工开挖过程作为勘察的补充。根据开挖揭示的实际地质情况,反馈设计,必要时进行补充勘察、调整防护方案,这就动态设计的思想。

动态设计是根据信息施工法和施工勘察反馈的资料,对地质结论、设计参数及设计方案进行再验证,如确认原设计条件有较大变化,应及时补充、修改原设计。因此要求在施工过程管理中,需要地质勘查工程师、设计工程师,特别是监理工程师对边坡开挖揭露的实际地质情况进行确认,复核设计适用条件的正确性,对设计进行维持或调整。因此,在施工过程中,监理单位应强化对勘查单位、设计单位配合施工的监督和管理。

2.高边坡的施工技术

探讨目前对高边坡的施工一般都要求采种用逆作法施工,即自上而下分级开挖与防护,边开挖边防护。逆作法施工的优点在于:减少大开挖卸载对边坡稳定性的影响,边坡变形量小,对邻近建筑的影响亦小;减少边坡暴露高度和时间,及时形成对开挖坡面的防护,使其受力状态合理;每级开挖平台即可作为防护的工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减支撑和工作平台等大型临时设施,节约工程造价。高边坡防扩逆作法施工的成功关键是要做好信息化施工和动态设计工作,强化施工的过程管理。

2.1逆作法施工要点

逆作法施工的顺序是:①按施工图设计放线(最高一级坡坡口线);②按设计坡比和坡高开挖最高一级坡,按信息化施工的要求对地质情况、防护设计参数与方案进行验证,对施工安全性进行判断并及时调整防护措施和施工方案;③按调整后防护设计对开挖边坡进行防护工程施工;④重复①-③自上而下完成其余各级边坡的开挖和防护。⑤最后完成边坡绿化(或生态护坡)施工。

2.2施工监控

为确保施工期间的人员和设备安全及防护措施的可靠性,大型高边坡施工期间及竣工两年内应进行监控。施工期间除要有专人进行安全巡视外,应对坡体和防护结构进行监测,利用监测结果指导边坡开挖、调整防护结构设计。监测点应布置在边坡上稳定性差、工程扰动大、防护结构上受力复杂的部位,力求形成完整的监测剖面,采用多种手段互相验证和补充。监测内容包括:地面变形、地表裂缝、深部位移、地下水位、孔隙水压力、防护结构应力等。在施工过程中监理应加强对施工监测的监督管理,真实反映边坡的变形与稳定特征,为勘察设计人员提供可靠依据。

2.3施工过程

高边坡防护工程有着不同于一般路基工程的特点,它与地质环境有着密切联系,受工程地质条件、水文地质条件、边坡高度、邻近构筑物、气候环境等多种因素的控制和影响,从勘察、设计到施工,整个过程环环相扣,相互验证,任何环节都不能失误,否则损失难估。其中,作为施工这一将设计意图转换为实际产品的环节,是一个至关重要的过程。在此过程中,许多因勘察深度不够或错误致使设计中的缺陷或错误都将通过开挖被揭露出来,甚至与以后使用维护相关的问题也会有所暴露,值得高度重视,更何况其任一道工序均会对整个工程质量产生致命的缺陷]。鉴于高边工程的特殊性,工程实施过程中必须对开挖揭露的地质情况进行确认,对开挖后的边坡变形进行监测,对边坡体稳定性进行评价。因此,对于高边坡防护的施工管理,必须百分之百的重视,其管理模式应为:施工单位负责工程实施和施工监控,勘察和设计单位积极配合施工,监理应监督、协调各方根据揭露的实际情况对工程的安全性进行评价,并及时调整、修改施工方案和防护措施设计,真正做到信息化施工。

3.结语

高边坡防护工程受工程地质、水文地质、气候环境、边坡高度、勘察设计精度、施工水平等诸多因素的控制和影响,工程实施过程中应加强管理,稍有不慎,就会导致边坡防护工程失败,甚至引起安全事故。高边坡工程不同于一般路基工程,其管理应贯彻于勘察、设计和施工的全过程,在实施过程中应重视对勘察结论的复核和确认,实行动态设计、做到信息化施工,是高边坡防护成功实施的保证。

参考文献:

第12篇

【关键词】植物;边坡防护;准兴重载;对比

1.路基坡面防护的重要性

铁路路基是铁路线路的重要组成部分,是承受和传递轨道和列车荷载的基础。它的稳定和安全将直接影响铁路长期运营的安全与效益。为了保障路堤和路堑的安全稳定,保护其表面免受雨水冲刷,减缓温差及湿差变化影响,防止和延缓软弱岩石表面的风化、碎裂、剥蚀演变,从而达到路基坡面的整体稳定,路基坡面防护具有重要意义。

2.大准铁路目前路基坡面防护办法及存在的弊端

经过多年来对浆砌片石护坡使用情况的总结,浆砌片石坡面防护主要存在以下弊端:

(一)自身重量大,加重了护坡坡面的负担,一旦出现径流串入和持续降雨引起深层土壤含水量饱和,极易出现整体滑塌的危险。

(二)造价高,圬工工程量繁重,工期较长。由于浆砌片石护坡需要使用大量砂石料,施工过程往往需要投入大量人力、物力进行运输和砌筑。

(三)后期维修不便,成本高。由于铁路沿线普遍交通条件极差,一旦浆砌片石出现破损、垮塌,维修用的砂石料运输存在较大困难,旧护坡面的拆除,新护坡面的砌筑都需要比较高的费用,并且会对整修完毕的路肩及边坡造成破坏。圬工防护也会产生大量施工垃圾。

(四)浆砌片石护坡施工难度大、安全风险高。砂石料的搬运大多需要采用人工跨线倒运,在营业线进行人工跨线倒运本身就存在极大的安全风险,并且由于石料笨重,在高大护坡的砌筑过程中也极易出现石料滚落危及行车安全。

(五)与周边自然生态环境不协调,影响了大准铁路的整体景观。

3.国内外路基坡面防护趋势及相关规定

随着人们环境保护意识的提高,边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视,能够在稳定边坡同时起到绿化的作用越来越受到人们的推崇。原铁道部颁发的《铁路工程设计环境保护技术规定》(建技[2003] 7号)也明确指出“铁路路基边坡、隧道边坡必须采取植物措施或必要的工程防护措施”及“对铁路线路两侧、站、段、所及生活区应进行绿化设计”。铁道部建设管理司、铁道部工程设计鉴定中心下发的《关于进一步做好铁路绿色通道建设工作的通知》(建技[2008]27号)也提出“路基边坡坡面防护和加固,应优先选用绿色植物防护或绿色植物防护与工程防护相结合的措施,不得采用全坡面圬工防护”。

另外,与大准铁路沿线地质及气候基本相同的准兴重载高速、呼朔高速等高速公路护坡已经大面积进行植物防护。其通过种植苜蓿、披肩草、柠条、紫穗槐及波斯菊等适宜本地生长的植物,在种植后1-2年内由草系作物发挥固土作用,待3年养护期之后,苜蓿、柠条、紫穗槐等根系发达的植物开始发挥作用。

4.使用植物防护进行坡面防护的优点

(一)通过在坡面上种植根系发达的植物(主要是草、灌木等), 植物的深根可起到锚固的作用,而浅根则可起到加筋作用,使土体强度增加,因此可通过不同植物根系的配置以达到使边坡稳定的目的。依据植物根系的特征来进行不同人工植物群落的设计,并利用根系的深、浅以及根系的网状结构以达到使边坡稳定和防护可持续性的目的使坡面土体更好的结合在一起,不仅起到锚固和加固路基的作用,还可以防止降雨径流对坡面的冲刷,减少水土流失。

(二)工程进度快,施工难度低。例如:使用植物纤维毯进行的坡面防护,每组施工队(5-6人),平均每天可铺设500m2,而同等情况下,每天可砌筑浆砌片石15m3,按照护坡厚度0.4m计,即40m2,其施工速度是浆砌片石护坡的12.5倍。

(三)“尊重自然、恢复自然”使防护工程与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构,将草、灌、乔有机结合、合理配置,恢复生态平衡。

(四)植物能吸收一部分火车通过时产生的噪音,降低了噪音对沿线居民的影响。

5.费用对比

通过参考准兴重载高速公路有限责任公司在准兴重载高速中使用的植物防护进行的坡面防护,合同价为54.4元/平米(包含3年养护期费用),暂按照60元/平米进行对比:

使用浆砌片石护坡防护:综合护坡砌筑、勾缝、泄水孔设置等一般综合单价为400元/m3,按照0.4m厚,即每平米单价为160元/ m2。是使用植物防护进行坡面防护的2.67倍。

6.应用及效果评价

大准铁路K255+700-900右侧路基边坡整治中,将二、三级护坡创新的采用了植物纤维毯防护,采取当地生长的紫穗槐、披肩草、沙棘、柠条及苜蓿等植物品种。采用草灌结合的方式,初期,苜蓿、披肩草等根系较浅的草本植物发挥固土作用,待2年以后,柠条、紫穗槐等灌木根系达到一定深度后开始发挥作用。该项目在春季施工,施工完成后10天左右,草种开始发芽出土,1个月后草长势良好,覆盖率达到50%以上。经过一个雨季,整个坡面基本已被植被覆盖,植物能自然生长。经过近1年的生长,植被已基本覆盖了原来的黄土坡面,长势良好,起到了稳固坡面,防治冲沟、剥蚀病害的作用,同时形成了很好的生态效应和景观效应,与自然景观协调呼应,美化了铁路路基边坡的环境,具有良好的社会效益。

7.结论

综上所述,从实用、美观及造价方面,植物防护都有着较大的优势,铁路路基边坡采用植物防护,对建设环境友好、资源节约型铁路具有十分重要的意义,随着大准铁路增二线和准池铁路的铺设,大准铁路将迎来新的建设高峰,因此,建设护坡功能强、生态保护好、景观视觉佳、综合效益高的植物防护将对大准铁路的快速发展具有重要意义。

参考文献

[1]《铁路路基设计规范》TB10001-2005.

[2]李F.浅谈大准铁路路基病害整治[J].内蒙古科技与经济,2007(14).

[3]《铁路工程设计环境保护技术规定》(建技[2003] 7号)、铁道部工程设计鉴定中心下发的《关于进一步做好铁路绿色通道建设工作的通知》(建技[2008]27号).

[4]余晓华等.公路边坡草种适应性的定量分析[J].仲恺农业技术学院学报,2002,(03).

[5]陈锡民.植草技术在路基边坡防护上的应用[J].路基工程,1999,(1).