边坡生态防护

边坡生态防护（共11篇）

边坡生态防护 篇1

摘要：该文以深圳市某道路为例,简单阐述了喷混植生技术原理、设计、施工工艺等内容。

关键词：道路,生态护坡,喷混植生,技术

在交通基础设施建设过程中,高填高挖都给生态环境造成极大破坏,防护不当将不可避免的造成环境破坏和水土流失。采用适当的绿化防护不仅能保护环境,而且会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调的特性,还将产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。该文以深圳市某道路为例,浅谈边坡生态防护技术等相关问题。

1 项目简介及气候环境

该项目位于深圳市中部,穿越深圳宝安和龙岗两区,途经民治街道、坂田街道和观澜街道,全长约10.88 km。拟建场地沿线原始地貌单元为残丘坡地、冲洪积阶地及冲沟地貌,地形起伏变化较大。总体趋势呈北段最低、中间高、南段较低状况。深圳属亚热带海洋性气候区,气候温和,雨量充沛,日照时间长。年平均气温为23.7 ℃,年日照时数1 975.0 h,年平均相对湿度72.3%。每年5～9 月为雨季,年平均降雨量为1 608.1 mm,夏秋两季偶有台风。

2 设计原则

边坡设计本着“安全、经济、环保”的原则,既不因路基边坡过陡留下工程隐患,又不因路基边坡过缓造成投资浪费。根据边坡高度和不同地质情况进行的边坡坡率的设置灵活自然、因地制宜、顺势而为,不采用单一坡率,为绿色防护创造条件。

3 喷混植生生态防护技术

3.1 喷混植生原理

喷混植生技术是以工程力学和生物学理论为依据,利用客土掺混粘合剂和锚杆加固铁丝网技术,运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机物质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成近 10 cm厚度的具有连续空隙的硬化体。种子可以在空隙中生根、发芽、生长,而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷,从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。

3.2 喷混植生优点

喷混植生技术是生态防护技术的一种,是经济、环保、生态效益高的防护措施,是工程与生态紧密结合的施工技术,具有以下几个特点:1)适合地质条件恶劣的岩石坡面,如砾石层、软岩、破碎层及较硬的基岩石等,可以有效防止崩塌和碎石掉落,确保山体和道路长治久安。且边坡防护成本较低,经计算,喷混植生防护成本不及工程措施的1/10。2)生态环保、抗侵蚀性和抗水土流失。粘结剂的胶结作用使喷混基质与岩面粘接,并使喷混基质硬化,避免雨水等对种植基质造成冲刷侵蚀,保持水土。植物体通过光合作用吸收CO2,制造释放O2,使得各路沿线空气保持清新。植物体还能吸收和阻滞在公路上行驶的车辆排放尾气中各种有害气体、烟尘及产生的交通噪音,减轻并防治污染,净化和改善大气质量。3)美化环境。通过不同植物品种的搭配,创造出不同的景观,美化路容。总之,喷混植生在满足人类对边坡防护的同时,也给人们带来美的享受。边坡在植草前应根据边坡坡率、地形、坡面条件等,选择适宜的基础防护工程,因地制宜地选择适应当地条件的植被,采用实用、合理、经济的工程措施,通过建立人工植被,解决坡面冲刷和环境污染的问题,逐步恢复自然生态并美化环境。

3.3 喷混植生边坡防护设计

根据工程地质勘察报告,微风化岩层采用坡率为1∶0.5,中风化岩层采用坡率为1∶1,强风化岩层采用坡率为1∶1.25,全风化岩层采用1∶1.5,边坡坡高大于20 m的边坡进行了稳定性验算,圆弧滑动法安全稳定系数大于1.30,平面、折线滑动法安全稳定系数大于1.35。同时,对于边坡高度大于30 m的高边坡结合工程地质类比法进行优化。若属于不稳定边坡则应结合其他工程措施使用锚杆、锚索防护,锚杆、锚索和格构梁中心采用喷混植生的方法防护。

3.4 喷混植生边坡施工工艺

1)清理边坡。

将容易滑落、影响边坡稳定的岩石,植物根茎等杂物清除掉,使坡面尽可能平整以利于喷混植生施工,同时在坡顶、坡脚及平台处均需根据实际情况适当设置截排水沟。

2)安设锚杆。

锚杆采用ϕ12或ϕ14钢筋制作,分为长锚杆和短锚杆,间隔布置,根据岩层完整程度、坡度确定打设深度,锚杆外露端设置90°弯钩,朝向坡面上方,以便挂网,外露部分刷防锈漆防锈。

3)挂网施工。

将规格8 cm×10 cm的镀锌铁丝网铺设在坡面上,铺设时网应拉紧,铺平顺后将网挂在锚杆上,用连接件或铁丝锁紧,要严格检查铁丝网与锚杆连接的牢固性,确保网与坡面形成稳固的整体。

4)基材喷播。

种植基材按比例混合好后用喷射机在大马力空气压缩机的风压下,将基材均匀的喷在岩石表面,在喷口处用另外的设备同时供水。

5)喷播植物种子。

将配好的种子混合材料用喷射机直接喷射在种植基材表面上,该施工环节和种植基材喷播相同。

6)覆盖无纺布。

喷播完成后,在其表面覆盖无纺布,减少因强降水对种子造成的冲刷,同时也减少边坡表面水分的蒸发,进一步改善种子的发芽、生长环境。

7)养护。

养护工作应于喷播完成后即日开始,主要针对植被的养分、水分、病虫进行管理工作,同时针对缺苗的地段进行补种,保证植物成活率不小于90%。

4 结 语

喷混植生防护技术在深圳市某道路新建工程岩质边坡得到成功的应用,它在满足人类对边坡防护的同时也改善道路沿线环境和空气质量,通过建立人工植被,解决坡面冲刷和水土流失,逐步恢复生态、自然、和谐的新环境,取得了良好的效果。因此,我们相信,随着科学技术的进步和发展,喷混植生防护技术不仅适用于公路,同样在铁路、水利、建筑等其他基础设施建设领域中能做出更加卓越的贡献。

参考文献

[1]汪群,徐忠诚,周建文.喷混植生技术在岩石边坡护坡绿化中的应用[J].公路,2007(11).

[2]周利恩,尚彦,余建新.工程边坡生态防护技术[J].云南农业大学学报,2006(8).

[3]张俊云,周德培,李绍才.岩石边坡生态护坡研究简介[J].水土保持通报,2000(8).

[4]刘洪波.喷混植草在高速路岩质边坡防护工程中的应用[J].山西建筑,2011(12).

边坡生态防护 篇2

随着人们环境保护和交通安全观念的转变，公路边坡护防设计与施工越来越引起人们的重视，要确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护，必须加强公路边坡护防的的综合研究。公路防护工程设计应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点，灵活采用不同的防护型式，在保证公路边坡稳定、安全的情况下，加大植被的绿化面积，为建生态公路打下了良好的基础，使公路主体既安全又环保。下面就公路边坡常见的防护形式做一简单介绍：

一、边坡破坏的主要型式与机理

1、公路下边坡：路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的破坏，主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏；沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地，砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏，较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷，压实度较好的边坡，比压实度较低的边坡耐冲刷。

2、公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足稳定边坡的要求，这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀，及其它形式的风化等作用下，边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土边坡、亚粘土边坡、黄土边坡等，在大气降水的作用下，沿坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取任何防护措施，有逐年扩大的趋势；在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏；同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也冲刷坡脚。总之，土质边坡的坡脚部位，是边坡的最薄弱环节。

边坡的崩坍，一般分为三类：落石型、滑坡型、流动形，有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

落石型一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩层必然是节理、层理、或断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的断块，这些裂面宽而平滑，有方

向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别，但能渗水，由于反复冻融，长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大，由于降雨，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。一般裂隙发育岩体，更易发生落石现象，此外硬岩下卧软弱层时，也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制，崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

滑坡型崩坍，指岩层在外力作用下剪断，沿层间软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外，当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

大雨时的崩坍多属于流动型，砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，多会受水的影响而产生流动型崩坍，流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

很显然，边坡高度大时，以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。

由上面的分析可知在边坡的防护设计中，既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题，又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。

二、要防护措施

目前河北省内公路主要有以下几种防护措施：

1、植物防护

采用植物防护，就是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用，保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷。

采用植物防护，增加植被面积，减少地表径流，可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量，庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分，还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方，降水量全部落在地表面，形成径流，造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合，根系与根系的盘根错节，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效地稳定土层，固定沟坡，阻挡冲刷和塌陷，有机械的防护作用。

在我国温暖多雨的南方地区，植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中，既保护了边坡，又美化了环境。在北方地区，植物防护措施还仅限于下边坡的防护，上边坡经常干旱缺水，不易养护，况且坡度较陡不利于植物生长。在西北黄土地区，黄土路堑边坡往往陡于1：0.75，边坡较高时才放缓到1：1。在河北，土质边坡坡度一般采用1：1，靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难，因坡面较陡，水分难以保持，植被成活率较低。

近年来有不少绿化专家试图在北方较陡的上边坡搞公路的绿化防护，采用三维土工网等措施，但没有在公路上大面积推广。因此，上边坡植物防护问题仍需进一步研究，给北方地区光秃秃的上边坡披上绿装。

植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植树等。在河北，由于一般地区供挖取使用的草皮缺乏，所以，种草、植树更便利一些。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发达的草种，植树优选容易成活的树种（包括灌木）。

黑麦、小冠花均是耐寒、耐旱植物。黑麦、小冠花联合种植技术在北方较寒冷、干旱的一些地区获得了成功，较适用于北方地区的气候条件。黑麦生长快，当年就能长成，但其扎根较浅，适宜短期防护；小冠花生长慢，一年以后才能长成，但扎根较深，尤其耐旱，并且其蔓延繁殖能力强，适合于路基边坡的长期防护，二者结合起来就能达到短期防护与长期防护相结合的目的。

在植树方面，河北省多年来在多条公路边坡上栽种紫穗槐，已经取得了许多宝贵的经验，比如京石高速公路、大秦铁路唐山段、石黄高速公路等，都采用了这种防护措施，并取得了成功，既防护了边坡，又美化绿化了公路。

2、框格防护

框格防护是用混凝土、浆砌块（片）石等材料，在边坡上形成骨架，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粗度系数，减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围，采用框格防护与种草防护结合起来的方法，提高了防护效果，同时美化了环境。

框格防护多用于路基下边坡，是一种辅助性的防护措施，除具有对路基边坡的一定防护作用外，还有对路容的美化效果，尤其在互通立交范围内边坡应用最多，近年来人们越来越重视公路对环境的影响，重视路容美化，因此往往采用这种防护形式。

框格形状可根据人们的想象，人们对美的追求，做出各式各样的造型，如斜45度大框格，六角形混凝土预制块防护，浆砌片石拱形防护，浆砌片石或预制块做成的麦穗型等。

沪宁高速公路部分路段和目前既将竣工通车的贵阳至黄果树高速公路下边坡均采用了浆砌片石拱形防护，北京八达岭高速公路下边坡部分路段采用大45度框格内镶六角形混凝土预制块的小框格，河北省石黄高速公路部分路段的麦穗型，都给人以美的享受。

框格防护措施同时可用于土质上边坡防护，既增加美的效果，并可防止边坡出现冲刷，但由于框格需在上边坡中嵌槽镶进，施工难度大，仅在重要景点使用，一般较少采用。

3、护坡

在稳定的边坡上铺砌（浆砌或干砌）片石、块石或混凝土预制块等材料以防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌方式一般采用浆砌，冲刷轻微时，可采用干砌。

位于河滩或滞洪区内的路基，往往处于洪水的直接威胁之下，因此必须采用护坡防护措施，防护高度应至少在路基设计洪水位加浪高、壅水高及0.5米安全值以上。另外当路基沿溪，路基边坡侵占河道时，也要采取护坡防护措施。

在软土地基上的路堤护坡，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石护坡，以适应地基沉降引起的路堤边坡变形。

4、封面

封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。

1）、抹面防护、捶面防护由于其使用年限较短，各等级公路上使用较少，尤其在高速公路的边坡上尚未采用过这样防护措施，笔者认为，当路基较低时采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到建设初期的防护作用，又能起到运营期的防护与绿化作用，在今后的建设中可做尝试。

2）、喷浆防护与喷射混凝土防护

喷浆防护和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石边坡，其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水及坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压和冰裂，防止边坡岩石继续风化，保护边坡不发生落石崩坍。在公路上广泛采用的封面防护措施是喷射混凝土，该防护要求在混凝土内设置菱形金属网或高强度聚合物土工格栅，并通过锚杆或锚固墩固定于边坡上，这主要是为防止混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落。在河北石太高速公路及山西太旧高速公

路上处理裂隙发育岩石边坡，效果很好，尤其是河北用于处理蚀变安山岩边坡，非常成功，处理后，落石崩坍不再发生。但在某段坡体采用喷射混凝土防护，亦产生了剥落现象。该岩体为全风化石灰岩，新喷射混凝土与之结合不好，接触不均匀，局部强度很低，加之喷射混凝土未加设金属网或土工格栅，整体性不好，从而在内部与外界双重因素作用下，产生局部剥落。

由此，在施工喷射混凝土防护前，坡面不应有风化碎渣、风化土层；全风化岩石不宜采用喷射混凝土防护措施；为防止喷射混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落，加设防裂金属网或高强聚合物土工格栅是必要的。当岩体具有沿倾向路面的岩层顺层滑动的潜在危险时还应采取加抗剪锚杆的锚固措施。

5、护面墙

为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修建的墙，称为护面墙。

护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质灰岩、千枚岩及其它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型式。护面墙除自重外，不担负其它荷载，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。

护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体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缓于1：0.75的边坡，孔窗内可捶面（坡面干燥时）或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1：0.5。

为增强护面墙的稳定性，在护面墙较高时应分级砌筑，视断面上基岩的好坏，每6～10米高作为一级，并在墙顶设≥1米的平台；墙背每4～6米高设一耳墙，耳墙宽0.5～1米。

护面墙顶部应用原土夯实或铺砌，以免边坡水流冲刷，渗入墙后引起破坏。修筑护面墙前，对所防护的边坡应清除松动岩石、松散土层。对风化迅速的岩层如云母岩、绿泥片岩等边坡，清挖出新鲜岩面后，应立即修筑护面墙。

在我国山区高等级公路的防护设施中，护面墙是上边坡采用较多的防护形式，而且多是实体护面墙，一般根据边坡的高度、岩石的风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙，由于路堑的开挖，改变了空气的流向，在路堑内形成旋转气流，雨雪天气，该气流携带着雨雪对坡脚的冲刷破坏能力最大，同时汽车高速行驶溅起的雨雪水也直接冲刷坡脚；自然降水自坡顶沿坡面向下流，流至坡脚时，速度最大，冲刷最严重，因此在坡脚处设置矮墙是最起码的防护措施。从另一方面讲，在坡脚设置护面墙还起到诱导行车视线的作用。对于土质边坡，技术、经济条件允许时，还可以搞绿化，种植一些藤本植物，美化环境。

浅析公路边坡生态防护措施 篇3

【关键词】公路边坡；防护分析；技术措施

1.公路边坡与边坡防护

边坡是指为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。边坡防护是指为保证边坡及其周围环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。

公路路基边坡的防护分为两类：一种是边坡的生态防护，所谓边坡生态防护是指单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相集合的固坡措施。植物防护是在土质边坡坡面上栽种树木、植被、草皮等植物，通过植物根系发育，起到固土，防止水土流失的一种防护措施。植物防护措施在实施初期作用非常虚弱，但随着植物的生长，植物的繁殖，对减轻坡面不稳定性和侵蚀方面的作用会越来越大。不仅如此，边坡通过种植植物能有效的恢复被破坏的生态环境；促进有机污染物的降解，美化环境。第二种是边坡的工程防护，它主要是利用堆砌混凝土、砖块或其它材料对边坡进行防护，对减轻坡面修建初期的不稳定性和侵蚀方面效果很好，作用显著，是公路边坡防护的传统方法之一。但随着时间的推移，工程防护强度会受各种因素的影响，从而导致防护强度降低，甚至失效。

2.公路边坡防护发展趋势

目前随着公路建设的发展，随着科技的发展，工程措施从早期采用抹（砌）面全面防护向土体稳定锚固、使用土工合成材料方向发展，植被防护措施也已由早期的人上种植发展到现阶段的机械化作业，并且从单独采用植物逐渐向植物与土工材料相结合过渡，工程防护与植被防护结合得越来越紧密，生态、和谐将是边坡防护的发展方向。通过工程防护加生物防护连同设计来降低造价，是今后工作的方向。拓展植被防护的范畴，与工程防护相结合，逐渐弱化工程防护与植被防护之间截然不同的分界线，生态防护等理念和方式将是未来我国公路边坡防护的主要方向。公路不仅要满足出行和运输的需要，更是种生活的方式。公路边坡是公路与周围环境的自然分界面，应该与周边环境自然和谐，尽量做到边坡的防护融入周边环境。同时应通过良好的植被净化公路范围内的有害汽车尾气、扬尘等路域大气污染，吸收路域范围内的噪声，降低噪声污染，改善路域范围的水热环境，使路域范围的不良因素减弱并逐渐向周边环境过渡。

3.生态防护措施

生态防护即采用植被护坡的方法护坡，植被护坡一般多采用在边坡上种植草、植树或铺草皮，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济，还起到美化协调环境的作用，对于土质边坡是一种有效的防护措施。

3.1种植草本植物护坡

种草防护，适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微的路基边坡上。一般要求坡度不陡于1：1，边坡地面水径流速不超过0.6m/s。草本植物虽根系较浅，因其80%的根系在土中生长，所以要具备40cm的土地层；在熟土缺乏的情况下，表土层厚度也应保持在20cm以上。草的品种应选择耐干旱、发芽早，生长旺盛，根部连土性强的多年生茎矮叶茂的植物。另外还必须是适合本地区气候、土壤等自然条件的健壮品种。

草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上，同时做好浇水、养护管理。对于不利于草类生长的土质，应在坡面先铺种植土；路蜇较陡或较高时可通过实验，将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上，充分保持土壤温度是保证出苗的主要条件。播种后应立即进行第一次浇水，以浇透为原则，其后的养护根据天气情况每天或隔天喷水，同时注意视幼苗长势追施肥料。

3.2植树护坡

植树可适用于各种土质边坡和风化较严重的岩石边坡，坡度在l：1.5或更缓的边坡上，或在边坡以外的河岸及漫滩外。边坡防护树种的选用必须能适应当地特殊的土壤条件和气候条件，耐密实，根系发达，耐寒、耐旱，容易成活、枝叶茂盛的灌木及小乔木，如用于冲刷防护时宜选用生根很快的杨柳类或不怕水淹的灌木类，但是树木的品种和种植位置及宽度的选择，应根据防护的要求并且结合当地自然情况来确定，方法按设计要求，春季解冻后，土壤比较湿润，土壤的蒸发和植物的蒸腾作用也比较低，苗木根系的再生力旺盛，愈合发根快，种植后有利于苗木的成活生长。种植后应立即浇水一次，并要浇透，其后视气候情况而定，直到植物成活为止。在风口或较陡边坡上栽植时为防苗木倒伏、倾斜，应埋设支柱支撑。栽植后必须对不同树种采取不同的管理、养护措施，以获得最经济的绿化防护目的。

3.3铺草皮

铺草皮护坡是在边坡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边坡。草皮的常见方法主要有以下三种，即平铺法、竖铺法及网格式铺法，铺草皮时应自下而上，并用竹木小桩将草皮钉在坡面上，草皮根部应随草切割，铺草皮尽可能选取在春秋两季或雨季进行，不适在冰冻时期或在解冻时施工。路堑边坡铺草皮时，应铺过路堑顶部1m或铺至截水沟边。由于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。

3.4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。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。

3.5三维植被网植草护坡

三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点，利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。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。

3.6喷混植草护坡

喷混植草技术适用于所有开挖后的岩石坡面的绿化，是一种将草种、有机质、肥料、水泥、酸碱改良剂和土壤的混合物等通过混凝土喷射机喷附在岩石坡面上的边坡绿化方法。尤其是坡面较陡、缺乏土壤母质、立地条件恶劣的坡面。

公路交通条件变的越来越重要，公路边坡的稳定与否决定着公路的使用效益和寿命，边坡防护与加固方法的选择要从实际出发，充分利用当地的有利资源。考虑和环境之间的相互影响，最终提出最优方案。以达到节省工程费用、美化环境和保护生态环境的效果。

【参考文献】

[1]杨航宇，颜志平，朱赞凌，罗志聪.公路边坡防护与治理.人民交通出版社.

[2]赵明阶，何光春，王多根.边坡工程处治技术.人民交通出版社.

公路边坡生态防护 篇4

公路建设期间对周边环境的影响很大,如果处理不当会造成公路沿线地质破坏,如塌方、滑坡、泥石流等。如何有效地将受破坏后的路段边坡进行适当的生态恢复,达到对公路沿线环境的最大保护和恢复,是本文主要研究的问题。对因人为干扰而产生破坏的生态系统进行人工设计或采取生态恢复措施,以减轻对公路环境产生不良影响。通过相应的设计和恢复措施,减轻对沿线生态植被的影响,在尊重自然、保护自然的基础上,将受干扰与破坏的生态系统恢复成具有自我修复能力的良性生态系统,能长期维持良性的自然状态。在越来越重视环境保护和生存质量的今天,生态防护已成为了公路边坡防护的一种趋势,代表着边坡防护的发展方向。

1 公路边坡生态防护

公路开挖修建过程中对沿线的生态环境具有很大的破坏性,在设计时尽可能采用生态防护,不破坏现有的自然环境,恢复公路沿线的生态系统。公路边坡生态防护主要是靠植物根茎与土壤间的附着力及根茎间的互相缠绕达到加固边坡、提高边坡地表抗冲刷的能力,保护公路路基边坡不因降雨及地表径流而受到冲刷影响。生态防护不仅可以减少水土流失,涵养水源,还可以净化空气,美化环境,保护生态及保证行车安全。生态防护具有保护生态环境与改善景观等优点[2]。公路边坡生态防护的主要技术路线如图1所示。

1.1 边坡生态防护设计

采用生态防护的边坡可减弱公路对环境景观的影响,使公路更好地融入自然环境之中。根据不同边坡的坡度、地形地貌、岩质、岩石的风化程度,利用当地特有的建筑材料与植被类型,进行边坡景观生态设计。尽可能减少工程防护的工程量,顺坡就势进行边坡地形改造,做好水土保持工作,选择适应性强、根系发达、管理粗放的植被进行栽种。通过对防护树种的科学搭配与植被材料的优化组合,充分发挥花、草、树木特有的功能,减少噪声的影响,达到吸尘、吸附有害气体、减轻空气污染的目的,可形成最佳的运输生态环境和绿色环保屏障;可在不同的地段,选择多种植被营造出不同氛围,体现植被的多样性、层次性与季节性,最大限度地提高景观效果。对其自然景观的恢复建设,自然生态是由多种自然因素(气候,水土,植被等)和非自然因素(人文,民俗等)构成,在自然生态的恢复和建设的过程中,以人工的生态恢复手段为辅,作为一种引导,使建设完成后的公路不仅保持了原有的自然风景面貌,同时有利于生态的后续积极发展。

1.2 选线应考虑环境要素

公路选线、定线时,应注意路线及其构造物等设计要素,要尽可能与公路沿线地形地貌相吻合,土石方的开挖要尽量减少,同时应尽可能减少对自然景观的破坏,避开受保护的景观空间,如小溪、河流、沼泽地、森林及村落等建筑群体,要避免割断它们之间的联系,若无法避免,也应在设计时提出相应的补救措施。设计阶段应全面考虑公路沿线的自然条件、占地面积、公路线形与横断面造型,还应考虑施工时的侧向取土坑、废料堆场以及公路两侧的水工结构物等景观造型要相互协调,注意保护公路沿线的自然风貌,边坡花草种植与其他协调措施应符合通视、导向、协调与绿化四项景观的基本要求。以公路边坡生态防护带、路域环境为风景线,采用“点、线、面”多层次、多方位相结合的方法,构建出自然和谐、韵律突出、景观别致的生态边坡绿色景观[1]。

1.3 再建自然植物群落

植物群落可以改善环境条件,公路边坡生态防护以自然植物恢复为主,植物群落的形成主要是依靠自然力进行的,人工过多干涉将会影响植物群落的自然恢复,人工应该考虑采用合理的方式为边坡生态恢复提供更多的有利条件,促使植物稳定自然生长;丰富生态群落,根据边坡和植物群落空间的现状可适当引进不同植物品种,驯化使其适宜于当地的自然环境,起到丰富植物种群,稳定边坡生态群落的作用;再建植被要尊重自然规律,再建跟自然环境协调的植物群落,必须要尊重植物对养分需求、植物自然变迁、生态进化等规律,即植物在长期生长过程中的自然秩序[2]。

2 生态防护的功能

公路沿线生态的恢复,尽量采用快速建植等新技术,对边坡实现绿色防护,最大限度地恢复公路建设过程中遭到破坏的生态植被。1)固坡作用。开挖后公路边坡的水土流失最为严重,稳定边坡是生态防护的功能之一。合理的边坡生态防护可有效防止公路边坡坡面失稳、水土流失、塌陷或滑坡等病害。植被根系的锚固与加筋作用可加强边坡的稳定,植被茎叶可截留一部分降雨量、削弱溅蚀、减少坡面的侵蚀和水土流失,从而达到稳固路基,保护边坡的作用。2)改善行车条件。因受条件限制,某些路段从某点看上去有时扭曲或出现不连续现象,可通过绿化手段弥补景观缺陷,可有效地改善行车环境;公路边坡植被生态防护可以增加地表植被覆盖,拦截、抬升部分气流,可以降低风速,防止风沙危害[4],提高行车安全系数。3)美化环境、恢复生态。根据沿线地质、地貌、人文、地理环境选用不同植被护坡,将植被有机地融入到公路边坡环境中,降低公路建设对沿线环境造成的负面影响,创建良好的景观效果。采用与自然景观协调的多样性植物配置,统筹规划、合理布局水土保持措施。植被的存在可以有效地保护生物多样性,为多种动物与微生物提供有利环境条件,并与周围环境一起组建成完整的生物链,达到恢复公路边坡生态环境的目的。4)诱导视线。公路边坡绿化是驾驶员与游客视野范围内的主要视觉对象,整齐亮丽的树木花草,可以给人优美、舒适的享受,还可以提示公路路线线形的变化,引导驾驶员安全的操作,使车辆行驶更安全。

3 结语

公路建设中的边坡开挖是地表破坏最严重的区域,同时也是最不稳定的区域,因此对边坡进行有效的加固与防护成为关键。公路边坡景观设计的目的是恢复生态环境、保障行车安全、改善视觉效果、增强地域特征,所以公路边坡景观是公路景观设计中重要的一环。以提高道路的安全性、行驶过程的愉悦性、保护生态环境为目的,充分发挥绿地的生态效应,重视自然生态系统,重视乡土植物与建材的使用,营造自然植物群落,尽量减少高填深挖,能绕避的采用绕避措施,确保公路边坡安全,以提高公路安全的运营效率。

摘要：对公路边坡生态防护设计进行了探讨,提出了公路选线应考虑环境要素,并根据边坡和植物群落空间的现状引进不同植物品种,再建自然植物群落,同时分析了生态防护的功能,指出公路边坡植物景观的生态防护已成为边坡防护的主要趋势。

关键词：公路边坡,生态防护,景观设计

参考文献

[1]舒安平.北京生态公路水土保持景观格局特色与启示[J].北京水务,2009(S2):17-20.

[2]王海银.西北地区高速公路边坡生态防护研究——以宝天高速公路为例[D].杨凌:西北农林科技大学硕士学位论文,2011.

[3]王静丽.传统边坡防护与综合生态防护技术结合的应用[J].山西建筑,2012,38(36):175-176.

公路路基边坡的防护 篇5

关键词：路基;边坡;防护

前言：百年建筑始于基础，无论何种建筑的基础都至关重要。影响路基的因素很多，如地形、土质、地貌形态等等;而诱发路基出现问题的因素包含了环境因素、人为因因此想要重点分析公路路基边坡的防护问题，就应当首先分析它的影响因子，本文从诱发因素入手，引入解决这些诱发因素的措施方法门卫公路路基的边坡防护措施提供设计策略条件。

1、公路路基与边坡护坡中的问题

路基边坡则是为了保障路基的稳定，而将路基两侧设计成带有一定坡度的形状的坡面，为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面叫边坡。一般在路基和路堑中有边坡。那什么叫路基？什么叫路堑？从专业的施工监督讲，路基工程是在低于设计高程的原地面上先进行原地面处理，推平，碾压;其次分层填筑级配碎石以及土质;最后检测满足设计强度，并达到设计高程。通俗点说就是级配碎石垫层的下面，一般就是土了。当然，不管是挖还是填的，路基都要进行处理，达到一定标准才可继续上面垫层的施工。路槽开挖完成后，用机械进行夯实，后铺加一层路基材料，最后平整场地形成路基。

低于地面的，一般有一定宽度的，也可以行人的叫路堑。当铺设轨道或路面的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基为路堑。作用：缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高;路堑（cutting）通过开挖天然地面做成的路基。路堑通过的地层，在长期的生成和演变过程中，一般具有复杂的地质结构。路堑边坡处于地壳  路堑表层，开挖暴露后，受各种条件与自然因素的作用，容易发生变形和破坏，应慎重对待。特别要注意处理好深路堑的设计，这是一项较复杂的技术问题。路堑边坡设计主要是确定断面形式和边坡坡度等问题。路堑按通过的地层一般分为土质路堑和石质路堑。

工程上习惯称之为4：3的坡度，如已知某路基高4米，边坡宽度3米，边坡坡长5米，则此路基边坡坡度为多少？则是用采用勾股定理进行计算，斜长=根号（1?+2?）=根号5进行坡度计算即可。这样的坡度是最稳定的;所以路基两侧多余出来的部分即是边坡，而一旦没有符合边坡的坡度要求，或者当地环境中某种特殊状况的存在，边坡常常出现边坡失稳的情况。

边坡失稳指边坡失去稳定，就是路基边坡垮塌，包括挖方和填方边坡，从专业角度看边坡失稳就是边坡的土体在自身重力和外界作用力下失去原有平衡，出现滑坡、坍塌等现象，包括填方和挖方边坡，但一般在挖方边坡中出现较多。边坡失稳的原因是由于外部荷载做功的功率等于土体内能耗散率的时候土体遭到破坏，边坡就会失稳。简单的说就是有外荷载扰动，比如降雨、地震等。预防措施的话就是工程上常用的支护，外加注意植被。同时也要注意边失稳时滑动的形状，因为不同的材料造成的滑动也不同，如：砂类土一般为直线型，粘性土一般为圆弧形。因此路基边坡失稳是综合原因共同构造的，在分析防护问题时应当从多个角度出发。

2、边坡失稳的综合诱因

2.1排水因素

路基边坡破坏的主要原因是排水系统不完善，路基面积水或坡脚被浸泡，造成不均匀沉降，出现裂缝，甚至断裂，所以边坡施工应先完善两侧排水沟，按设计要求对路基边坡进行换填或其他地基处理形式，按设计及规范要求分层压实，填料填筑前必须经试验合格方可填筑，填筑时应严格控制含水率，控制在最佳含水率的±2%，按试验段取得的参数控制压实。

2.2剪力因素

路基边坡破坏主要有剪切破坏和失稳破坏，剪切破坏主要是外部荷载产生的应力大于土的自身强度，造成边坡开裂。失稳破坏一般是由于坡度过陡或是边坡底部存在软弱层，造成边坡整体性倾覆或是坍塌。

2.3自然因素

上述属于涉及与施工过程中队与边坡的影响，其实自然环境以及自然条件对边坡的影响也有很多，如雨水冲刷会造成路基表破内部承载力的改变，对边坡的下滑与建立结构造成威胁;而土质问题也对路基边坡有一定的影响，一般常见的问题就是地质条件不好的地段，可能会出现由于沉降的持续、地基土没有固结完成导致的不均匀沉降、路基开裂等问题国外很多高速公路修建过程中路基基本完成后是会停工一大段时间让路基完成固结的。

3、公路路基的防护

3.1植物防护

采用植物防护，增加植被面积，减少地表径流，可从根本上减少路基的水土流失.植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量，庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分，还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方，降水量全部落在地表面，形成径流，造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合，根系与根系的盘根错节，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效地稳定土层，固定沟坡，阻挡冲刷和塌陷，有机械的防护作用。

3.2 框格防护

框格防护多用于路基下边坡，是一种辅助性的防护措施，除具有对路基边坡的一定防护作用外，还有对路容的美化效果，尤其在互通立交范围内边坡应用最多，近年来人们越来越重视公路对环境的影响，重视路容美化，因此往往采用这种防护形式。

3.3 护坡

在稳定的边坡上铺砌（浆砌或干砌）片石、块石或混凝土预制块等材料以防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌方式一般采用浆砌，冲刷轻微时，可采用干砌。位于河滩或滞洪区内的路基，往往处于洪水的直接威胁之下，因此必须采用护坡防护措施，防护高度应至少在路基设计洪水位加浪高、壅水高及 0.5m 安全值以上。另外，当路基沿溪，路基边坡侵占河道时，也要采取护坡防护措施。

3.4 封面

封面是对路基的边坡的保护，防止在浇灌混凝土之前，坡面出现风化、破碎的现象，因此常常使用抗剪锚杆、防裂金属网、高强聚合物土工格栅等方式对边坡进行封面，在封面的过程中要注意先后顺序以及封面前对边坡进行测压实验。

3.5 护面墙

在我国山区高等级公路的防护设施中，护面墙是上边坡采用较多的防护形式，而且多是实体护面墙，一般根据边坡的高度、岩石的风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。护面墙是用于路堤和路堑挡住路基两边的边坡土，防止路基塌方。挡土墙一般用于坡度比较陡，无法修筑护面墙的路堑地段。护肩墙可以做路肩又有挡土墙功能的墙体。这里要注意挖方护坡浆砌片石护面墙工程量计算，要保障护面墙的结构稳定，一般护坡浆砌都是规则的几何尺寸，只要算出单位面积 乘以长度 即可，如：人字形骨架 网格防护 都是这样算的，再者更准确快捷的方法是用CAD画出来面积直接从图中量取，乘以厚度即可

结束语：

路基的边坡护坡问题的诱发原因多种多样，本文当中只是针对性的对几种问题进行了分析，并不宝航所有的边坡失稳问题，因此我们在日后的防护研究过程中，应当根据边坡护坡的具体问题对此进行具体分析。

参考文献：

[1]孙永和.论公路路基施工技术与施工质量管理[J].2012.（5）：159一161.

[2]杨荣翔.高速公路路基边坡防护相关问题探究[J].企业技术开发，2012.31（14）：149一150

[3]张亚琅，钟奎.浅议公路路基防护技术[J].中国高新技术企业，2009.（22）：121一122

公路边坡生态防护技术研究 篇6

1 生态防护作用机理

1.1 土工材料固坡作用

生态防护可以单独使用植物防护也可以是结合有植物与土工材料和非生命的植物材料两种形式, 结合土工材料的在生态防护形式可以利用土工材料与黄土边坡的结合来实现对原有边坡的加固, 这有利于提高边坡在修建初期植物防护还未达到理想的加固效果时边坡的稳定性, 提高边坡土体的抗滑能力。

1.2 植物根系的固土作用

生态护坡所采用的植物一般具有发达的根系, 根系中的垂直主根可以深入土层, 而侧根系则在边坡表层土中形成交互缠绕的根系网, 与土体形成了一个新的复合体, 由于植物根系的抗拉强度大于结构松散的黄土的抗拉强度, 从而大大加强了边坡的整体稳定性。这里植物主根系和侧根系实际上起到了锚杆和三维加筋材料的作用。

1.3 植物根系分泌物的粘聚作用

植物在边坡土层中生长, 根系会分泌很多有机质改善土壤的土质, 使边坡表层土形成一个良性的生态循环体系。这时土层中的的微生物活动也会增多, 这些生命体分泌的有机质具有胶凝作用, 能够使土壤颗粒结合起来, 提高土层的稳定性和抗冲刷能力。

1.4 植物的水土保持作用

植物覆盖土层可以对降落的雨水形成缓冲, 减小雨滴落地时的动量, 从而消弱了雨滴的溅蚀作用。雨水在坡面上形成的径流会带走被雨滴溅起的土粒, 植被可以减缓雨水形成径流的流速, 从而减少了边坡表层土的流失。另外, 植物发达的根系也起到了蓄水作用, 有利于保持边坡土层的生态平衡。

2 黄土地区公路边坡实施生态防护的必要性

黄土的特点是孔隙比大、含水量低、粘聚力高, 部分黄土具有湿陷性。湿陷性黄土结构松散, 抗冲刷能力很差。当黄土边坡坡面受到雨水冲刷时水土流失严重, 有发生滑塌的可能。这些黄土自身带有的缺陷决定了黄土地区公路边坡防护的必要性。然而黄土地区千沟万壑, 地势起伏变化很大, 导致黄土地区的公路高填深挖很多, 如果全部采用工程防护工程量非常大, 而且本区圬工资源不足, 需要大量外运, 这也增大了工程成本。加之黄土地区土壤瘠薄, 生态脆弱, 破坏后不容易恢复, 因此单纯的圬工防护并不利于当地生态的恢复。而生态防护的优点可以弥补单纯圬工防护的不足, 既可以减少圬工用量, 又有利于恢复当地的生态环境。

3 边坡生态防护的作用和意义

3.1 护坡固土

生态防护最基本的作用是对边坡的保护, 提高边坡的整体结构强度, 防止发生滑坡等边坡病害。另外, 生态防护对于黄土地区严重的水土流失也有很好的抑制作用, 其保水固土的功能对于本区域来说意义重大。

3.2 恢复生态

黄土地区生态脆弱, 这给生态防护带来一定的困难, 但生态防护对于恢复生态的作用还是显而易见的。边坡上植被的种植可以显著改善土壤土质, 吸收车辆排放的尾气, 净化空气, 调节区域内的小气候。

3.3 改善路容

通过生态防护可以提高边坡的复绿率, 改善道路的整体景观效果, 造就“绿色通道”。这样的景观效果也可以缓解是司乘人员的疲劳, 提高行车安全性。

3.4 降低成本

边坡生态防护相对于纯圬工的防护形式大大减少了圬工材料的用量, 这就减少了很多的成本。而且生态防护的施工速度更快, 环境效益更高。

4 黄土地区公路边坡生态防护采用的形式

4.1 铺贴草皮

铺贴草皮防护是一种人工在坡面上铺设天然草皮的防护方法, 它的优点是施工简单。但是由于黄土地区土壤养分少、雨水不足等问题使这种养护方式后期的管理比较困难, 草皮成活率不高, 达不到令人满意的边坡防护效果。而且仅适用于草皮资源丰富的地区, 使得在草皮匮乏的黄土地区应用受到限制。

4.2 边坡喷播防护

边坡喷播防护是以水为载体, 借助喷播机将含有植物种子、营养剂、木纤维、保水剂、粘合剂等材料的混合物均匀喷涂于边坡坡面上的一种防护技术。边坡喷播技术可以在较短的时间内形成覆盖坡面的植被层, 达到固坡和恢复生态的效果。喷播技术的适用范围比较广泛, 对边坡要求并不严格, 特别适合坡面不够平整的边坡。而且因为添加覆盖料和土壤稳定剂的缘故, 喷播的种子并不容易被雨水冲刷, 绿化效果比较好。

4.3 骨架植物防护

骨架植物防护是在修整好的边坡坡面上用混凝土、浆砌块 (片) 等做骨架形成框格, 在框格内撒铺种植土并栽草或者种草的一种防护措施。这种防护形式具有施工简单、外观整洁的特点。由于土工骨架形成的框格为植被的生长提供了一个较为稳定的环境, 这就大大提高了草皮的成活率, 使边坡充分绿化。而且土工骨架本身也能起到加固边坡的作用, 弥补了单纯植物防护强度不高的缺陷, 是当前生态防护中应用非常广泛的一种形式。

4.4 三维网植草防护

三维网植草护坡技术是一种集坡面加固和植物防护与一体的生态防护形式。这种技术是在边坡坡面上固定特殊的三围立体网并用喷播技术进行播种, 通过三维网来固土并提供植物生长发育所需要的土壤和养料。这种方法适用于边坡自身比较稳定, 坡率小于1∶1的缓坡。三维网植草护坡技术具有良好的固土效果, 三维网的存在可以减少雨水对边坡的冲蚀, 而且三维植被网垫可以起到很好的保温作用, 有利于植被的生长。

5 对黄土地区公路边坡生态防护的建议

(1) 黄土地区生态环境脆弱, 应该坚持可持续发展原则, 提高对生态防护技术的重视程度, 加强对生态防护的调查研究, 探索更加适合黄土地区的生态防护技术。 (2) 加强对黄土地区适生植物的研究, 提高植物选择的科学性、植物搭配的合理性和植物的成活率。 (3) 加强对生态防护边坡的管理, 在植被还未完全与周围环境融合、达到自然持续生长以前, 要坚持定期检查, 发现问题及时解决。 (4) 加强生态保护意识, 尽量避免或减少大填、大挖的破坏式建设, 坚持进行生态恢复, 尽量减少建设对环境造成的破坏。

摘要：本文首先介绍了生态防护的作用机理, 分析了黄土地区公路边坡实施生态防护的必要性和意义, 总结了目前黄土地区公路边坡生态防护常用的形式, 并提出了自己的一些建议。

关键词：黄土地区,边坡,生态防护

参考文献

公路边坡生态防护技术探讨 篇7

随着公路的迅速发展, 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。

2 生态防护的功能

边坡生态防护主要是用植物或者植物和非生命的材料相结合的方式, 代替纯工程防护方式, 起到稳定边坡和防止侵蚀的作用。边坡生态防护的功能体现在以下几个方面:

2.1 边坡防护

边坡防护是生态防护最基本的功能。合理的边坡生态防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌陷或者滑坡等常见的病害。生态防护方面是通过工程防护作为受力或施力框架来维持边坡的稳定性, 另一方面是通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体, 同时植物根系起到加筋作用, 防治坡面的破坏。

2.2 改善行车状况

生态植被可以提高公路交通的安全状况, 如通过视线诱导种植可预示或预告线型的变化:通过遮光种植可防止车辆夜间行驶对向灯光的炫目;通过明暗适应种植, 当汽车进入隧道时, 可帮助驾驶员缩短对明暗急剧变化的适应时问;通过缓冲种植, 当车体与路外物发生冲击时, 可降低车辆和驾驶员的损害程度。栽植的树木花草增加了地表植被覆盖度, 拦截、抬升部分气流, 消除风的动能, 可起到降低风速、防止风沙危害的作用;覆盖的植物能减缓坡面温差及温度变化的影响, 从而降低路表的温度, 延缓沥青的老化, 维持路面良好的使用质量。

2.3 景观功能

公路边坡的开挖, 使原来的自然景观遭到破坏。采用植被护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境, 生态防护使裸露的地表重新披上新装, 生态防护和纯工程防护相比, 由于植物婀娜多姿、丰富多彩的形态, 使生硬的公路构造物景观充满生气, 极大地丰富公路的景观环境。

2.4 生态功能

生态防护可以作为公路构造物向周围环境过渡的缓冲带;植物群落可以成为生物的栖息地, 也能逐渐恢复因坡体开挖而遭到破坏的生物链, 使已破坏的生态环境得到最大程度恢复;从而有效降低公路建设对生物多样性的影响。

植物对颗粒污染物具有吸滞和阻挡作用, 能使空气中的部分颗粒物沉降下来。据称草坪的滞留尘埃的能力比裸露的土地大70倍。并且已知植物能吸收多种交通污染物质如C02、C0、NH、HS等及大气中的金属和非金属粉尘;植物的吸声作用会有效减弱交通噪声, 据北京园林科学研究所研究测定, 20m宽的草坪, 可减少噪声2d B。特别对于覆盖植被的路堑边坡, 相当于隔断视线的声屏障, 平均声障衰减量达到5~7dB;高速公路两旁的人工边坡用绿色的乔木、灌木、草合理搭配覆盖, 加上公路两侧天然生长的乔木、灌木、花草及栖息的生物, 形成一条人工与自然相结合的迷人的风景线。

3 公路边坡生态防护的类型及特点

3.1 铺草皮

铺草皮是将培育好的牛长优良健壮的草坪, 用平板铲或起草皮机铲起, 运至需防护绿化的坡面, 按照一定的大小规格重新铺植, 使坡面迅速形成草坪的护坡绿化技术。其特点是:成坪时问短, 护坡功能见效快, 施工季节限制少。主要缺点是:基质配置不当, 养分补充不够;坡面排水措施不足, 基质保护不好;植物品种单一, 采用的是平地绿化的草皮品种;养护费用高, 前期和后期管理难度均较大。

3.2 湿法喷播

液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域建植草坪的一种高效绿化技术。其特点是:机械化程度高、技术含量较高、施工效率高、种植成本低、成坪时间快、草坪覆盖度大、草坪均匀度好、质量高。喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构, 能有效地防止冲刷, 能在较短时间内萌芽长成植株迅速覆盖地面, 以达到稳固边坡和绿化美化边坡之目的。其主要缺点是:坡体肥力不足, 基质养分补充不够;坡面基质保护方式不当, 未采取适当防冲刷和加强植物根系柑:互连接的措施;植物品种选择以草木为主, 应选取耐贫瘠、耐干旱的灌木为主要物种;仅适用于普通土质边坡;前期养护工作量较大, 尤其对寒冷地区, 依然没有比较适用的植物品种选择来源。采用改进的液压喷播技术, 则适用于风化及半风化的二、三类红砂岩边坡、煤矸石边坡、石质网纹层边坡。

3.3 客土喷播

客土喷播护坡, 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。其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, 适用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以用机械拌和, 挂网实施容易, 施工机械化程度高, 速度快, 防护效果良好, 基本不需要养护。植被的覆盖可使地表土壤免受雨水的直接冲击, 并缓冲雨水的流速, 阻止水流形成。在表土层形成盘根错节的根系, 有效地抑制暴雨径流对边坡的侵蚀, 增加土体的抗剪强度, 减少空隙水压力和土体自重力, 从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力, 能够达到长期有效防护公路边坡的目的。

3.4 植被混凝土

喷混植生植物护坡, 是在稳定岩质边坡L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, 形成10cm以上厚度的具有连续空隙的硬化体, 种子町以在空隙中生根、发芽、生长。植物依靠“基材”生长发育, 形成植物护坡的技术。基材山种植土、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, 良好的配方能够在陡于1:0.75的岩质边坡, 既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷, 义具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。

其主要缺点是:基质配置不当;基质保护措施不足;未采取有效的防冲刷措施和加强植物根系相互连接的措施。该法喷射的基质在工后是直接裸露在空气中的, 雨季施工, 降雨会对基质产生冲刷作用, 使基质越来越少, 植物也就没有了生长的基础, 造成边坡又恢复到裸露状态, 使护坡失败。

3.5 土工格室植草

土工格室植草护坡是住坡面上的固定展开的土工格室内填充改良客土 (经试验, 利用普通黏土, 如果草种适当或利用天然野生草亦可迅速形成植被护坡) , 然后在格室内植草的方法。利用土工格室可为护坡植物提供较好的生长环境并防止雨水对坡面的冲蚀, 对坡体还有一定的加固作用。优点是:施工迅速, 容易与环境协调, 没有圬工护坡的明显人工迹, 对边坡有较好的稳定加固作用。缺点是:成本偏高。

3.6 植生带

植生带是采用专用机械设备, 依据特定的生产工艺, 把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上, 并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序, 形成一定规格的产品。植生带制作的关键是草种配比。

植生带护坡的特点是:植生带置草种与肥料于一体, 播种施肥均匀、数量精确, 草种、肥料不易移动;植生带具有保水和避免水流冲失草种的性质;草种成活率高、苗整齐、建植成坪快。

4 结束语

实践证明, 对高等级公路边坡生物防护, 可以有效加强和保持边坡稳定性, 控制水土流失, 降低工程成本, 绿化美化路域环境, 改善路域生态。高等级公路边坡的生物防护技术是一种经济、操作简便、环保、生态效益高的防护措施, 是建设生态公路的重要措施, 是保持公路建设与路域环境协调发展的重要措施。

摘要：边坡防护是公路工程的重要组成部分, 生态防护由于其能有效地保证边坡的稳定性, 而且能美化环境和保护生态环境, 在公路建设中得到了越来越广泛的应用。本文首先简述了生态防护的基本功能, 进而介绍了目前常用的公路边坡生态防护的类型及特点。

关键词：公路边坡,生态防护,施工工艺

参考文献

[1]李燕君, 刘宜海.边坡生态防护工程现状与可持续发展的探讨.公路环境保护, 2003 (2) .

边坡生态防护 篇8

在传统的边坡工程中, 对边坡的处理主要是强调其强度功效, 忽视了其对环境的破坏。而生态护坡是营造坡体, 并在坡体上种植植物, 利用植物与岩土体的相互作用 (根系锚固作用) 对边坡表层进行防护、加固, 使之既能满足对边坡表层稳定的要求, 又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式, 是一种有效的护坡、固坡手段。现结合工程实例探讨生态护坡采用的技术措施。

1 工程概况

1.1 边坡概况

本工程拟施工的临湖边坡位于太平湖, 濒临于太平湖宽阔水面, 沿湖岸线长310米。临外湖边坡治理长约:130米, 高度:3-6米, 外湖面边坡护坡面积800平方米, 临内湖边坡治理长约:180米, 高度:2-5米, 内湖边坡护坡面积850平方米。边坡基础设计最低高程为:115 (吴淞口高程) 。

1.2 边坡地质及水文概况

根据《工程勘探报告》显示:边坡的岩土层自上向下分别为:①素填土;②粘土;③砂质粘性土;④全风化花岗岩;⑤强风化花岗岩;⑥中风化花岗岩。且地质结构比较复杂, 土质多为山地黄棕壤, 砂壤土, 石砾含量较高, 土壤松散, 粘性和保水性差, 在自然侵蚀、风雨冲刷等因素下, 表层极易剥离流失。尤其是临外湖边坡为陡坡地形, 地势险峻, 部分作业段与湖面角度接近70度。

当地记载水文资料的显示, 太平湖水位在105~117 (吴淞口高程) 之间, 3月份-5月份水位115-117, 6月份-10月份水位在109-115 (吴淞口高程) , 11月份-2月份水位105-109 (吴淞口高程) 。

2 生态边坡设计原则及技术介绍

2.1 设计原则

根据现场实际情况, 对需治理的边坡进行具体分析, 柔性生态边坡的营建, 能大大改善本工程的沿湖岸的自然环境, 且与太平湖周边环境融为一体。本工程生态护坡设计的基本原则为:①护坡能满足环境功能和坡体的稳定要求, 并降低工程造价;②尽量减少刚性结构, 增强护坡在视觉中“软效果”, 美化工程环境;③合理进行分析, 结合植物调查结果, 选择合适的植物;④尽量采用自然的材料, 避免二次环境破坏。

经市场调研及论证后, 采用柔性生态袋防护技术。基本上能够满足本工程护坡设计原则。

2.2 生态袋防护技术介绍

生态袋防护技术, 采用高抗拉强度的生态袋, 生态袋装入土壤, 每袋之间用连接扣相互连接, 使结合成稳定之三角单元, 利用土工格栅对袋体进行分层反包。土工格栅与联结扣增加生态袋之间相互连接, 使每个生态袋紧扣成一体, 形成整体受力具有更好的稳定性软体边坡, 既防止土体滑坡, 又可让植物生存生长。结构面通过植被的发达根系与坡体组合成一个同质整体, 使人工边坡和原自然边坡之间不会产生分离、坍塌等现象。

2.3 生态袋各组件介绍

①生态袋。生态袋是由聚丙烯纤维或聚酯纤维等土工合成材料制成, 具有高强度, 耐腐蚀, 不降解, 抗紫外, 抗老化, 无毒, 裂口不延伸, 稳固性好等特点。生态袋具有目标性透水不透土的过滤功能, 既能防止填充物 (土壤和营养成分混合物) 流失, 又能减小边坡的静水压力。实现水分在土壤中的正常交流。植物生长所需的水分得到了有效的保持和及时的补充, 对植物非常友善, 使植物穿过袋体自由生长。根系进入工程基础土壤中, 如无数根锚杆完成袋体与主体间的稳固作用时间愈长愈加牢固, 实现稳定性永久边坡, 大大降低维护费用。

②排水联结扣。联结扣把无数个生态填充袋相互连接在一起, 形成稳定的三角内摩擦紧密内锁结构。其倒钩棘爪最大限度的将生态袋紧密相连, 其网孔状结构使得联结部位刚柔并济, 始终与袋体保持垂直紧贴, 对构建稳固的边坡起到了重要的作用。

③扎口带。扎口带在施工中起到将已装满填充物的绿霸生态袋扎紧袋口的作用。具有抗紫外线及抗拉型强的特点, 是一种自锁式黑色带, 保证每个填充袋体的完整性和有效性。对保证工程安全稳定起到了不可忽视的作用。

④加筋格栅。加筋格栅在构筑较陡的回填土边坡时, 排水联结扣把加筋格栅和抗紫外生态袋进行连接, 同时对袋体进行分层反包, 对工程的坚固和稳定起到重要的作用。

3 生态袋边坡施工

3.1 生态袋边坡方案

本工程临湖边坡土质复杂, 土质多为山地黄棕壤, 砂壤土, 石砾含量较高, 土壤松散等特性, 生态袋基础稳固与生态袋坡体稳定性同样很重要。本工程施工期选择为7月份以后, 避开太平湖丰水期, 避免高水位给基础施工时带来的其它困扰。根据本工程特性, 本工程生态边坡分为内外湖湾两段处理。

3.1.1 内湖湾边坡

本工程内湖湾原始地形坡度不大的地方, 但上层土质复杂, 多为素填土及粉质粘土, 宜被水淹。本区段生态袋边坡基础处理采用:竖向锚管+砼基础形式。具体措施:准50*2锚管 (L=4米) 打入土体中, 锚管内M30高压注浆, 上设C25钢筋混凝土基础 (1200*60) , 锚管锚入混凝土基础中。由于坡度不大, 且原始边坡保护较好, 综合以往的经验, 从安全性及经济性考虑, 生态袋施工采用“五顺一丁”的砌筑方式, 整个坡体的角度控制在40~45度, 确保边坡的稳固。如图2所示。

3.1.2 外湖边坡

本工程外湖边坡濒临于太平湖宽阔水面, 湖岸带为陡坡地形, 地势险峻, 部分作业段与湖面角度接近70度, 局部与房屋相邻很近。由于生态袋叠砌坡度角不宜过大受限, 必须抬高生态袋基础, 从而减小生态边坡高度, 减小生态边坡的坡度角, 确保生态边坡的稳固。因此此区段生态袋边坡基础处理采用:准220钢板桩+锚杆+混凝土墙综合措施。具体措施:准220钢板桩, 桩持力层为:强风化花岗岩, 钢板桩入岩1m, 桩身材料:18#工字钢+C25细石砼。工字钢露出土面1.5m, 并打入斜向Φ110锚杆 (准28钢筋, 12m长, M30高压注浆) , 与露出土面的工字钢连接。在露出土面的工字钢设C25钢筋砼墙 (350厚) , 砼墙1.5m高。由于湖岸带为陡坡地形, 地势险峻, 从安全性及经济性考虑, 生态袋施工采用“三顺一丁”的砌筑方式, 且采用土工格栅反包, 整个坡体的角度控制在40~55度, 确保边坡的稳固。如图3所示。

3.2 生态袋施工

3.2.1 本工程选用生态袋各组件规格及技术指标

生态袋材料:聚丙烯纤维或聚酯纤维, 生态袋规格:1140*510*12 (mm) , 单位面积质量:146.1g/m2;断裂强度 (KN/m) :纵向13.27, 横向12.4;梯形撕破强度 (N) :纵向317, 横向262;接缝强度 (KN/m) :纵向10.30, 横向10.51;CBR顶破强度:1.8KN;刺破强度:328N;抗UV强度 (mm) :70%@500hrs;垂直渗透系数:1.41×10-1cm/s;等效孔径:0.13mm。

联结扣:材料为聚丙烯, 长300mm, 宽100mm, 高56mm, 标准扣有24个孔洞, 11个棘爪, 棘爪有倒钩。平均剪力:>360N/个。

土工格栅断裂强度达到50kn/m, 双向受力。

3.2.2 生态袋施工工艺流程

砼基础上预埋联结扣→清理、平整边坡→生态袋装土、封口→分层安装生态袋、联结扣→袋后回填土、夯实→铺设土工格栅并反包→分层安装生态袋、联结扣→…分层安装生态袋、联结扣…→安装防水膜及砼压顶。

3.2.3 生态袋施工时注意技术要点

①生态袋装土时, 考虑到后期坡体的绿化, 选择适合植物生长的土壤, 并加入保水剂、肥料、中砂等掺合料。保证每袋装土不宜超量 (50kg/袋) , 每袋装土均匀。避免袋体产生较大变形及夯实时产生涨破。

②生态袋施工时, 应设置砂袋 (砂:土=8:2) , 纵横向间距根据实际情况设置。

③安装生态袋时, 上下层严禁通缝。上下层错位尺寸严格按坡度计算控制 (错位尺寸不宜超过250mm) 。并且控制好生态袋安放的顺直整齐, 上下层叠加之间在生态袋接缝处加密联结扣。

④联结扣与生态袋要保证联结扣尖刺完全压入上下层生态袋中。

⑤选择适合的夯实工具, 每层生态袋夯实到位 (夯实后生态袋尺寸:900-930*400-420*180-200mm) , 夯实后层厚控制均匀。整个破面平顺, 严禁出现前倾现象。

⑥生态袋施工宜铺设1-2层后, 立即回填袋后破体土方并严格控制夯实度。

⑦铺设土工格栅层, 生态袋与土方格栅连接处满铺联结扣, 使土工格栅与生态袋连成整体。袋后的回填平整度及夯实度必须符合要求。

⑧生态袋边坡坡体应做好排水措施, 避免雨季雨水过大, 造成边坡的安全隐患。

3.3 边坡绿化施工

3.3.1 边坡绿化植物的配置

生态护坡能依靠植物良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力, 同时生态护坡能美化环境的独特效果。

植物配置应根据植物的生态学特性与形态特性, 选择喜湿生环境的物种, 木本植物选择枝条拱形下垂, 耐修剪的蔓性特点的灌木为主, 夹杂自然的少量乔木, 配置适量的直立性强的水生草本花卉。

本工程按边坡实际情况, 按照标高分段配置:

①117.0米-118.6米常年无水区

根据湖畔以及房屋现状, 临湖坡面上种植藤本植物, 如常春藤、络石等, 同时种植云南素馨, 月季、蔷薇等, 在高边坡形成柔性景观。

②115.5米-117.0米 (以内湖湾为主)

在115.5米-117.0米的短暂淹水区 (1-7天内) , 由于该区受水位升降影响, 但时间不长, 可以以水陆两栖植物为主, 主要以伞草、千屈菜、等, 并间或种植南川柳、钱氏柳、水杨梅等植物。

3.3.2 边坡绿化植物的种植方式

本工程边坡绿化植物的种植方式主要为:插播。工艺流程为:对照苗木带的土球大小, 用刀把生态袋切割一“丁”字小口, 同时揭开被切的袋片→用花铲将被切位置土壤取出至适合所带土球大小, 被取土壤堆置于切口旁边→用枝剪把苗木的营养袋剪开, 完全露出土球, 适当修剪苗木根系与枝叶→把苗木放到土穴中, 然后用花铲将土壤回填到土穴缝边, 同时扎土, 直到回填完好, 并且盖好袋片→插植完的苗木, 浇水淋根→后期养护。

4 结语

本工程在边坡治理方案上以生态环保为原则并综合实际地形, 使用了的生态袋护坡技术。在施工完成后, 通过后期的绿化养护, 有效地改善了本工程沿湖坡岸的生态环境效应。其建设生态型、环保性生态边坡的理念和生态袋护坡的设计原则以及不同地形的生态袋的施工工艺, 为今后类似工程的护坡提供借鉴。

参考文献

[1]董鸿斌, 梁爱斌, 王应彪.浅谈生态袋边坡复绿技术[J].陕西林业, 2009 (04) .

[2]范鹏飞.生态袋柔性护坡在临汾河道整治工程中的应用[J].山西水利科技, 2013 (03) .

高速公路路基边坡生态防护技术 篇9

随着国家经济的发展, 高速公路也在不断发展, 目前全国高速公路里程已超过8万公里, 尽管高速公路极大地促进了国民经济的发展, 但也同时存在对生态环境的破坏和影响。因此本着可持续发展的战略之路, 公路路域生态植被恢复势在必行。

二、生态防护技术

边坡生态防护设计就是高速公路设计的重要内容之一, 需根据公路等级、气候、土壤、地形地貌、材料来源等情况综合考虑, 合理布局, 因地制宜地选择实用、安全、经济、美观的工程措施, 确保高速公路的稳定和行车安全, 同时起到与周围环境相协调、保持生态环境的相对平衡及美化高速公路的效果。我国生态防护技术最近几年也有长足的进展。各地正在尝试在不同条件下应用植被草、液体喷播绿化护坡技术、三维网生态防护技术、植被型生态混凝土、骨架植草类护坡等形式多样的生态防护技术。

(一) 植被草

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植被草防护技术分为人工种草护坡和平铺草皮护坡。

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。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, 再加上易造成坡面冲沟, 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。

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。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, 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, 且造成坡面冲沟, 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, 使得平铺草皮护坡逐渐受到了限制。

(二) 液体喷播绿化护坡

液体喷播绿化护坡是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂、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。适用于土质边坡、土夹石边坡、严重风化岩石的坡率缓于1:0.5的路堑和路堤边坡及中央分隔带、立交区、服务区及弃土堆绿化防护。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, 二个月后形成防护、绿化功能;4) 适用性广;5) 工程造价低。

(三) 三维植被网护坡

三维植被网 (亦称固土网垫) 是以热塑性树脂为原料, 经挤出、拉伸等工序形成相互缠绕, 在接点上相互融合, 底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料, 在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统, 通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。三维植被网防护适用于砂性土、土夹石及风化岩石, 且坡率缓于1∶0.75的边坡防护。三维植被网中的回填土通常采用客土。

(四) 植被型生态混凝土

植被型生态混凝土又称植物相容型生态混凝土, 它利用特殊的混凝土配合比形成植物根系可以生长的空间, 并采用化学和植物生长技术, 营造出植物生长的条件。植被型生态混凝土具有高透水性、较大的拔出力、高透气性和安全性。在季节性寒冷地区, 有利于排除和降低被保护土内含水量, 减少冻害破坏。

(五) 骨架植草类护坡

根据所形成的骨架类型, 采用不同的施工方法和施工工艺可将骨架植草类护坡技术分为:拱形骨架植草护坡、网格植草防护、六角形预制混凝土空心块植物护坡、锚杆混凝土框架植物护坡。

浆砌片 (块) 石或水泥混凝土拱形骨架植草护坡是现在在高速公路边坡上使用比较多的一种综合防护形式, 适用于土质和强风化的岩石边坡, 还适用于缓于1∶0.75土质和全风化的岩石边坡。它在美化边坡方面有比较好的效果, 但在土质不良地段和高路堤段, 其防冲刷效果不是很好。

正方形网格防护也是国内高速公路常采用的防护形式, 是以预制混凝土带或浆砌片石带组成的网格作为骨架, 再满铺草皮。其适应条件同浆砌片 (块) 石或水泥混凝土拱形骨架植草护坡。它不仅美观、排水性能好, 而且抗冲刷性能高。

用空心的混凝土预制大六角块植草皮防护形式适用于土质较好的填方路段。大六角块空心面积0.15m2以上, 不仅可以在空心处种植完整的草皮, 并且还可在剩余的空隙处播种草种。可以达到路堤边坡的早期防护及美化效果, 而且随着草皮生长及草种的发芽、繁殖, 一段时间以后将以茂盛的草覆盖六角块, 从而达到自然美观的效果。

锚杆混凝土框架植草防护适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。锚杆保护层厚度不应小于20mm。此防护不仅保留了锚杆对风化破碎岩石边坡的主动加固作用, 还吸收了混凝土和浆砌片石骨架植草方法的美观绿化性能, 防止岩石边坡经开挖卸荷和爆破松动而产生的局部楔形破坏。

三、结语

总之, 高速公路边坡生态防护技术是近几年发展起来比较实用, 既经济又美观的一项实用技术, 它能克服浆砌片石和喷混凝土护坡技术的缺点, 为高速公路营造“绿色通道、环保之路”的观念, 把高速公路建设和国民经济建设的可持续发展有机地结合起来。

摘要：随着人们对生态保护意识的提高, 国内高速公路的边坡防护越来越趋向于生态防护。本文主要对边坡生态防护类型、适用条件、技术特点及应用现状进行了阐述与分析, 以期对公路边坡防护有所借鉴和参考。

关键词：高速公路,路基边坡,生态防护

参考文献

[1]周仲祥.高速公路边坡生态防护技术的应用[J].公路交通科技应用技术版, 2007.

[2]赵月明.高速公路路基边坡防护浅析[J].民营科技, 2010.

[3]史成武等.高速公路路基边坡生态防护设计方案探讨[J].科技信息, 2010.

[4]吴辰龙, 秦峰, 黄磊.公路边坡防护安全与生态美化[J].中国科技信息, 2005.

[5]秦春茹, 吴昊, 张全友.浅谈高速公路边坡生态防护形式[J].科技资讯, 2009.

[6]梁爱学, 刘国栋, 李统益等.三维网边坡防护技术研究[J].公路交通科技应用技术版, 2007.

[7]吴艳红.生态防护技术在边坡防护工程中的应用[J].广东水利水电, 2006.

谈西藏山区公路边坡防护 篇10

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)012-007-01

1边坡破坏的主要形式与机理

边坡破坏与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地渺性土边坡相较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏、较高的路基边坡相较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷，压实度较好的边坡比压实度较低的边坡耐冲刷。本文把公路边坡破坏分为上边坡和下边坡两种形式，针对这两种边坡的形成机理，处理方法进行了详细介绍。

1.1公路下边坡

下边坡一般为填土路堤，边坡的破坏，要表现为坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水(特别是夏季雨季时)对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，冲刷使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏；沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

1.2公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足边坡稳定的要求。在降雨、融雪、冻胀，及其它形式的作用下，边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

(1)边坡冲刷破坏

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土、亚粘土等，在大气降水的作用下，沿坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取任何防护措施，有逐年扩大的趋势；在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏；同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也易冲刷坡脚。总之，土质边坡的坡脚部位，是边坡的最薄弱环节。

(2)边坡崩塌破坏

边坡崩坍，一般分为三类：落石型、滑坡型、流动型，有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

落石型一般指较陡的岩石边坡，被大小不一的裂面分割成软弱的断块，这些裂面宽而平滑，裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别，但能渗水，在降雨作用下，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。此类破坏型式必须严格控制，崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

滑坡型崩坍指岩层在外力作用下剪断，沿层间软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外，当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

大雨时的崩坍多属于流动型，砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，多会受水的影响而产生流动型崩坍，流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

边坡高度大时，以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。

2边坡防护施工方法

2.1影响边坡稳定的因素

2.1.1自然因素

公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个区域都有不同的地质和气候条件。所以，影响边坡稳定的自然因素包括下列几方面，即：地质、地形、气候和水文条件等四个方面。

2.1.2人为因素

一条公路的建设和使用管理，都是由人去实现的，根据建设程序和内容，并结合已建公路的情况看，影响边坡稳定的人为因素可归集为下列三个方面，设计因素、施工因素和养护管理因素。

2.2边坡防护与加固类型

2.2.1防护类型

(1)生物防护

生物防护主要分为三大类：种草、铺草皮及植树，除植树(主要用于下边坡)属传统防护形式外，植草或铺草皮是近年来才在高等级公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷，但养护费用高，尤其是在西藏，自然气候条件十分恶劣，要随时保持绿色存在着极大困难，所以生物防护在西藏几乎不可行。

(2)施工防护

1)片(块)石护坡和护面墙。片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种，护面墙比护坡厚，有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材、工艺简单，但自重大，不宜在高边坡上使用。

2)喷射混凝土护坡。对一些较高的风化岩石边坡，采用喷射混凝土作护坡可阻止风化，且重量轻，施工所需设备简单，但费用较高，厚度难以控制，对景观有一定影响，应尽量少采用。

2.2.2加固类型

(1)护脚墙与抗滑墙

护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别，只是断面大小和埋深不同(有时也加点锚杆或锚索)。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用，不能抵抗推力；抗滑墙除有护脚墙的作用外，还具有抗推力作用，根据具体情况选用。

(2)抗滑桩

抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水泥混凝土结构，是一种较理想的抗滑设施，但投资较大。

(3)预应力锚索

用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡，对保证该类边坡的稳定有较好的效果，但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。

2.3边坡防护与加固措施

2.3.1防护措施

防护是在边坡自身稳定的基础上进行的，以往的边坡防护主要考虑冲刷和防风作用影响，现在的边坡防护还要考虑美观和环保问题。根据不同地质情况采用护面墙、浆砌片(块)石、喷射混凝土等防护形式。

2.3.2加固措施

边坡加固的方法很多，较有效的有：土钉墙、抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视，因为边坡坍塌几乎都是在雨季出现，所以其作用是显而易见的。

对防排水系统设置的建议为：坡顶截水沟按常规方式设置，坡面碎落台截水沟不必每台都设置，而在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可，其他各台浇筑坡度2％、厚度10厘米的水泥混凝土封闭，边缘设置拦水带，每20米左右设一道竖向排水沟，将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果。

另外，在土质或强风化岩石上边坡的坡脚也就是路基侧沟边缘，应设置抗滑墙或抗滑桩，以避免牵引式滑坍(坡)的产生。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通部，公路路基设计规范(JTGD30-2004)[M]，北京：人民交通出版社

[2]丁圣明，公路路基病害预防和治理研究[J]，中国新技术新产品，2009(12)

边坡生态防护 篇11

关键词：公路边坡,生态防护,根系加固机理

公路沿线的植物不仅能美化和恢复当地自然生态环境,还具有较好的护坡的功能。植物护坡适用于土质边坡和破碎岩体边坡。近年来,国内外学者分别采用数值模拟、相似材料模拟以及工程量测动态信息处理等方法在植物护坡机理方面进行了大量的研究工作,但从目前取得的成果来看仍处于探索阶段。

1 边坡生态防护的功能

1)再造被破坏的生态环境。2)防止水土流失。3)调节和净化空气,保护自然环境。4)降低噪声。5)美化路容和减轻视觉疲劳。

2 边坡防护中植物的加固机理

本文拟从植物根系的力学效应和茎叶的水文效应两个方面来阐述岩体边坡防护中植物的加固机理,见图1。

2.1 植物根系的力学效应

1)水平浅根坡面加筋作用。草本植物的根系在土壤中盘根错结,使边坡表层土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,根系的这种构造以网兜的方式将土颗粒粘结并牢牢固定起来。作如下假定:将草本植物根系视为带预应力的三维加筋材料,随着单位体积中根系数量的增加,土体的抗剪强度也随之提高。根据摩尔—库伦强度理论,植物根系的加筋作用增加了土体的凝聚力c值,使其破坏线向上平移了Δc,另外根系的张拉可有效限制土体的侧向变形,使σ3增加为σ3+Δσ3,从而使摩尔圆向右平移了Δσ3,如图2所示。Δc,Δσ3的大小与根系的密度、强度及土体性质有关。根据1993年Shields和Gray在美国加利福利亚洲所做的相关试验,根的面积比率(简记为RAR)随深度的变化曲线如图3所示,由图3可知:面积比率随着深度的增加而迅速减小,在1.2 m深度以下根的含量已经很小,水平断面上面积比率一直很小,表明大部分的根是水平伸展的侧根。不同的植被的根其强度大小与植物品种、生长环境、季节、根的生长方位和根的直径等有关,并且差别非常大。

长安大学的杨晓华和王文生等人通过对有根和无根的砂土、黏性土的三轴剪切对比室内试验证实了植物的浅层根系加筋的力学效应。试验结果表明:对于砂性土的φ值变化不大,而粘聚力c值却急剧增大为2.5倍～4.0倍;对于黏性土的c,φ值均有所增加,为0.25倍～0.40倍。

2)垂直深根边坡锚固。国内外对植物护坡的机理是基于垂直深根的短锚杆作用与植物水平根的加筋作用。假设土体的自然容重为γ,根与土之间的静摩擦系数为μ,地表下面h1-h2深度处所有直径大于1 mm的根段均参与抗拔力计算,可推导出h1-h2深度区间的根系提供的最大抗拔力为:

其中,根的平均半径沿深度z方向的分布函数为R=P(z);根的数目沿深度z方向的分布函数为N=Q(z),函数P(z)和Q(z)的确定可采用现场量测并通过拟合数据而得到。

2.2 植物茎叶的水文效应

1)降雨的截留、减弱溅蚀作用。当植被覆盖率较高时,网状交错的植被茎叶使降水不能直接降落在边坡表面而沿着叶系下落,因为叶面的脉络对水滴有分割效应,可使水滴逐渐变小。经过叶系对雨水的缓冲作用后,雨滴分散后动能和体积均大为减小,对地表的冲击力也大为减小。由于雨滴有一定的质量和加速度,根据动能定理,雨滴下落时会产生一定的能量打击裸露的坡面,使土壤的结构发生分离、破裂并溅起。假设一个质量为m的雨滴从距地面h1的高空降落,在不考虑空气阻力的情况下,若无植物覆盖雨滴到达地表的能量为:

若地表有植被层,且植被层距地表为h2,当雨滴落到植物上时其能量被植物茎叶的缓冲作用所消耗,假设雨滴再次被分散为n个质量近似相等的若干小雨滴,此时每个小雨滴到达地表时的动能为:

对于草本植物的覆盖层可以近似的认为h2=0,此时雨滴到达地表时的动能E2=0,从而认为植被茎叶基本上消除了雨滴的溅蚀作用,起到有效地防止坡面冲刷的作用。

2)抑制地表径流作用。坡面土体被冲蚀的主要动力来自于地表集中径流。冲蚀的强弱取决于径流流速的大小和径流具有的能量。草本植物呈丛状生长,能够有效的分散和减弱径流对土体的影响,通过阻截径流和改变径流的形态,使径流在草丛间迂回流动。设径流流程为L,流速为V,则径流历时为T可得:

径流在草丛间的迂回流动增大了流程(L+L1),由于径流被分散和阻截,又减慢了流速(V+V1)。由此可知坡面覆盖草本植物可以有效减缓径流流速、分散流量、增加雨水的下渗,枯枝落叶层的存在加大了坡表面的粗糙度,也有阻挡、分散水流的作用。

3)茎叶的蒸腾作用。植物通过光合作用与蒸腾作用,可以吸收一部分水分。植物根系通过吸取土壤中的水分,可使得土壤中的水分减少,孔隙水压力降低甚至变为负值。孔隙水压力降低的同时可增强土体的抗剪强度,对保持边坡的稳定性较为有利,此外,植物的根系还具有向水源丰富的部位生长的特性。

3 结语

从植物根系的力学效应和植被的水文效应两方面分析了植被在生态护坡中的加固作用,坡面植物虽然具有同锚杆等相类似的功能,但不应该简单地把其力学增强效果同锚杆等的加固效果相类比。因为植物是活的生命体,它与自身生活的环境相互作用、相互影响,形成一个开放的系统,具有自我发展、自我适应的特性。植物根系对边坡加固能力明显,生态护坡将是今后边坡防护的重点

参考文献

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