高陡岩石边坡上的应用

岩土工程师专业辅导：高陡岩石边坡上的应用研究（1）[1]

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2010年5月2日来源：网络综合考试保过

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【网络综合 - 岩土工程师考试指南】：

1、前言

在水利、公路、铁路、矿山等建筑工程建设中，经常有大量的开挖，开挖破坏了原有植被，造成大量的裸露土坡和岩石边坡, 导致严重的水土流失和生态环境失衡。如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候的恶化、光声污染及生物链的破坏等。这些工程所形成的边坡靠自然界自身的力量恢复生态平衡往往需要较长时间。土质边坡通过人工防护和绿化可以在较短时间内实现生态恢复，但岩石边坡很难恢复原有植被。随着我国经济实力的增强和人们环保意识的提高，对生态环境的保护与研究越来越重视。国家颁布的? 水土保持法? 对植被环境保护也有了明文规定。

环境绿化在发达国家比较重视，如美国、法国、加拿大、澳大利亚等到处绿色成茵。边坡绿化日本起步比较早，在工程建设中他们的主导思想是建设与绿化同步进行。边坡绿化常用的方法有钢筋水泥框格法、植生卷铺盖法、客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射绿化法等。其中客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射绿化法可用于岩石边坡绿化。但是客土植生带法、纤维绿化法和厚层基材喷射绿化法共同弱点是强度很低不能承担边坡防护作用，并且客土植生带法只能用于缓边坡，纤维绿化法和厚层基材喷射绿化法存在保水性能差、不耐旱等缺点。生态多孔混凝土绿化法强度比较高防护作用好，但也存在两个几问题；为植物提供养分能力差且成本过高，其护坡工程费用大约在20000-30000日元/m2。目前，国内在边坡防护与绿化方面的研究还比较少，多限于模仿和引进国外的边坡防护绿化方法，如国内常用的客土植生带法、生态多孔混凝土绿化法、纤维绿化法等技术。这些技术在日本由于地理位置、气候条件相当优越，很适应植物的生长，所以在日本是比较成功的。我国内陆大部分地区基本上属于干旱气候，研究开发一种适合我国国情，对岩石边坡地既有一定强度和抗雨水冲刷能力达到防护作用又长期适应植物生长达到绿化目的的环保新技术是工程技术人员当前的紧要任务。本文对三峡大学专利技术“植被混凝土边坡防护绿化技术”在高陡岩石边坡上的应用进行了研究。

2、工程实例概况

高坝洲水利枢纽大坝右肩至下游王家冲段高陡岩石边坡，与下游航道平行，与升船机毗邻。坡底长260m ，坡最高处达80m ，倾角70--80°，面积14000m2，岩石为灰岩，灰岩夹薄层不发育，边坡走向40°，NW 倾向，岩面为开挖新岩石。高陡岩石边坡每12 m分一个码道。该地区属亚热带气候，年平均降雨量1200mm, 最热月平均气温7月是28.8℃, 最低月平均气温1月是3.0℃. 如图1所示。

3、植被混凝土边坡防护绿化技术简介

植被混凝土护坡绿化技术是采用特定的混凝土配方和种子配方，对岩石边坡进行防护和绿化的新技术。它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、硅酸盐化学、园艺学和环境生态等学科于一体的综合环保技术。植被混凝土是根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定水泥、土、腐植质、保水剂、混凝土添加剂（三峡大学专利技术）及混合植绿种子的组成比例。混合植绿种子是采用冷季型草种和暖季型草种根据生物生长特性混合优选而成的。植被混凝土边坡防护绿化技术具体做法是：先在岩体上铺上铁丝或塑料网，并用锚钉和锚杆固定。将植被混凝土原料经搅拌后由常规喷锚设备喷射到岩石坡面，形成近

10cm 厚度的植被混凝土。喷射完毕后，覆盖一层无纺布防晒保墒，水泥使植被混凝土形成具有一定强度的防护层。经过一段时间洒水养护，青草就会覆盖坡面，揭去无纺布，茂密的青草自然生长。植被混凝土护坡绿化技术可以一劳永逸地解决岩坡防护与绿化问题。故此，我们又称工程绿化技术

4、植被混凝土边坡防护绿化技术在高坝洲的应用

4.1 高坝洲工程植被混凝土的配比

高坝洲工程植被混凝土由水泥、土、腐植质、长效肥、保水剂、混凝土添加剂及混合植绿种子7种组成。水泥是形成强度达到工程防护目的的固结材料，一般采用425#大坝水泥；土是营造植物长期生长提供养分储存养分的基础材料，一般采用壤土或沙壤土（含砂量不超过5%）；腐植质是优先为植物提供养分和产生植物根系生长空间的基础材料，一般采用酒糟、锯末、秸干纤维等；长效肥是为植物生长提供长期效力的复合肥，一般采用尿素、生物肥、化学复合肥；保水剂是水分丰裕时吸收水分，天气干燥时为植物提供水分，一般采用粒度100目的保水剂；混凝土添加剂是三峡大学绿野环保工程有限公司专利产品, 主要功能营造植物生长环境；混合植绿种子采用冷季型草种和暖季型草种, 混合根据生物生长特性优选配制。 根据其他边坡防护绿化工程的经验和通过高坝洲现场生产性试验，高坝洲工程植被混凝土配比用量如表1所示。

表1 高坝洲工程植被混凝土配比用量 kg

水泥土腐植质长效肥

我们又称工程绿化技术

4、植被混凝土边坡防护绿化技术在高坝洲的应用

4.1 高坝洲工程植被混凝土的配比

高坝洲工程植被混凝土由水泥、土、腐植质、长效肥、保水剂、混凝土添加剂及混合植绿种子7种组成。水泥是形成强度达到工程防护目的的固结材料，一般采用425#大坝水泥；土是营造植物长期生长提供养分储存养分的基础材料，一般采用壤土或沙壤土（含砂量不超过5%）；腐植质是优先为植物提供养分和产生植物根系生长空间的基础材料，一般采用酒糟、锯末、秸干纤维等；长效肥是为植物生长提供长期效力的复合肥，一般采用尿素、生物肥、化学复合肥；保水剂是水分丰裕时吸收水分，天气干燥时为植物提供水分，一般采用粒度100目的保水剂；混凝土添加剂是三峡大学绿野环保工程有限公司专利产品, 主要功能营造植物生长环境；混合植绿种子采用冷季型草种和暖季型草种, 混合根据生物生长特性优选配制。 根据其他边坡防护绿化工程的经验和通过高坝洲现场生产性试验，高坝洲工程植被混凝土配比用量如表1所示。

表1 高坝洲工程植被混凝土配比用量 kg

水泥土腐植质长效肥保水剂混凝土添加剂混合植绿种子

15.00 120.00 10.00 0.100 0.15 10.00 0.07

4.2 高坝洲边坡防护绿化工程的实践

江车站岩石路堑

厚层基材喷射植被保护坡施工技术研究

中国国际专家交流网 李文华

摘要研究横江车站岩石路堑厚层基材喷射边坡植被防护机理、方法、作用和施工工艺。 关键词岩石边坡喷射植被防护施工工艺

在新建铁路工程中，防止水土流失、保护绿色环境的生态工程，越来越被人们所重视。我公司在新建内（江）昆（明）铁路横江车站岩石路堑边坡实施的厚层基材喷射植被护坡就是一项生态实验段。这项新技术的开发和研究，为我们实施生态工程提供可借鉴的依据。 1 工程概况

横江车站位于四川省宜宾县横江镇境内的新建内昆铁路线上，岩石路堑厚层基材喷射植被护坡实验段设地站台对面的岩石边坡上，边坡岩层为水平层理的泥岩夹砂岩，无地下水。在边坡坡面中部取100米长作为实验段，实验段坡面垂直高度4-16米，坡率1：1，四周设M5浆砌片石镶边，坡顶设浆砌片石截水沟，坡脚设一米浆砌片石平台，下面是4-14米路堑挡土墙。护坡面积1485平方米。

2 植被防护岩石边坡稳定机理研究

岩石边坡的稳定性可根据岩石的岩性及其产状特性来确定，不同的岩石边坡采用不同的加固方法。对于背斜且节理不发育的坚硬的稳定型石质边坡，可用30CM 长的锚钉将坡面铁丝固定即可；而对于向斜且节理发育的不稳定型的岩石边坡，应根据实际情况设置不同长度、不同间距的锚杆（或锚索）将其固定，锚杆头再与护坡铁丝网连接，使其形成一个边坡加固体系。

横江车站的岩石边坡厚层基材喷射植被防护稳定边坡的主要措施是采用了直径为16mm 、长2m 、间距为2×2米的锚杆锚固，锚杆头与坡面铁丝网连接，为了增加坡面铁丝网与岩石坡面的密贴程度，在锚杆间增加直径为12mm 、30cm 长的锚钉将铁丝网紧紧地固定在坡面上。 3 绿化基材的主要成分及其作用研究

通过实验研究发现：绿化基材的主要成分应含有活性黏性种植土、有机肥料、木质纤维、锯木面、粗颗粒河沙和外加剂等。

种植土和有机肥料是供植生长的土壤和养料，是植物生长的基础物质；木质钎维是绿化基材与坡面铁丝网前期边接物质，待草本植物的根系入岩石缝隙后，其连接作用失效；锯木面在基材中可保水，减轻基材的单位重量，增大基材的内摩擦角，从而减小坡面基材的下滑力。锯木面与木质钎维共同作用，使绿化基材稳定在岩石坡面上；粗颗粒河能防止绿化基材板结有利于植被生长，它的绿化基材中是一种疏松剂。

为使绿化基材在岩石坡面上保持水土，降低水分的蒸发量，在拌制和喷射基材时还应加入适量的化学稳定剂和团粒剂。

4 护坡基材与岩石坡面结合机理

稳定的岩石边坡坡面铁丝网靠锚钉固定在坡面上，不稳定的岩石边坡靠锚杆（或锚索）稳定坡面后再与坡面铁丝网连为一个整体。坡面铁丝网就是绿化基材与岩石边坡前期相结合的不可缺少的材料。

4.1坡面铁丝网

采用8号铁丝编制成网眼为3-5cm 的正方形。网眼过大会增加铁丝单位面积的负荷，使铁丝网变形，对距离铁丝网较远的基材起不到固定作用，在基材重力作用下还会产生局部溜坍；网眼过小，其基材在喷射时不易穿透铁丝网，基材与岩石边坡不能有效地密贴在一起，形成一个空面，不利于植被生长和边坡的稳定。

4.2基材的稳定机理

基材中的黏土和木质钎维是基材在边坡上稳定的主要材料。当基材喷射到坡面上，其木质钎

维一头绞在坡面铁丝网上，另一头粘在基材中；黏土则粘在岩石和铁丝网上。当木质钎维在基材中腐烂时，它就完成了自身的基材中的连接筋的作用，取而代之的是根系发达的草木植物的根系网，它将坡面上绿色的草、厚层基材和岩石表层紧紧地连在了一起。

5 混合草种

植被护坡的所有工作都是围绕着混合草种能在岩石边坡上长期生长，从而稳定岩石边坡表层展开的。在横江车站植被护坡的基材中参入了多种不同的、能在不同季节泛青且根系发达、叶茎低矮的混合草种。其主要品种有羊茅属和狗牙根属等。

5.1草种的预处理

草种直接混入基材，发芽极其困难。为提高其发芽率，采用化学药物催芽方法预处理。具体方法为：配置0.5%的氢氧化钠溶液，将草种到入已配制好的溶液，浸泡24小时，浸泡24小时，浸泡过程中常用木棍拌和，捞出后用清水冲洗干净，然后再用清水浸泡6-8小时，捞出略晒干即可拌入绿化基材。

5.2草种发芽生长的前期养护

当拌有混合草种的基材喷射到岩石坡面上，就要注意草种发芽生长的前期养护工作。养护的主要工具是高压喷雾器，它使养护水雾化后均匀地湿润在坡面基材上。在养护过程中，要注意控制好喷头与坡面的距离和移动速度，保证无高压射流水冲击坡面形成径流，冲走绿色基材及草种，每天养护分草晚各喷一次，养护时间为45天。

6 工艺流程

6.1平整岩石路堑边坡

厚层基材喷射植被，要在规范、平整的后质边坡上进行。因此，石质路堑边坡的开挖，首先要采取光面或预裂爆破技术，使岩石路堑开挖后坡面平整。待路堑石方开挖运输完成后，用高压风或水冲洗坡面，撬掉活石。使坡面有利于生态种植基和坡面的自然结合。

6.2锚固边坡及坡面铁丝网

实验段的边坡锚固采用了φ16一级钢筋系统锚杆。锚杆长2米，以间距为2×2米的正方形布置，锚固孔内压入M25早强水泥砂浆。坡面铁丝网采用镀锌铁丝机编制φ8铁丝、风眼尺寸为10×10厘米的铁丝网。

安放锚杆时应注意锚杆头露出坡面5-10厘米，以便挂住坡面铁丝网，每根锚杆头都要与铁丝网绑扎结实，锚杆之间有两米间距，坡面铁丝网不易紧贴边坡，因此，每根锚杆之间和正方形锚杆铁丝网均增加一跟30厘米长的锚钉将坡面铁丝网固定在坡面上。

6.3基材的拌和

首先用350型搅拌机将基材（粘性种植土、有机肥料、木质纤维、锯木面及颗粒河沙等）与预处理后的草籽拌和均匀，再加入适量的水拌和后与团粒剂一并送入TK-961型湿喷机。

6.4喷射基材

拌制好的基材与团粒剂一并输送至湿喷机后，再通过高压输送管送至喷头，均匀地喷射在坡面上。喷射处设两人，一名主管手握住喷头往坡面上均匀地喷射基材，另一名协助主喷手随时移动高压输送管。

6.5植被的前期养护

横江车站厚层基材喷射植被护坡是在夏秋之交施工，天气热、太阳大、雨水多。为了保证草种的成活，我们采用了遮阳防晒网，该网是黑色化纤材料制成，具有隔热防晒、透气通风之功能。当拌有混合草种的基材喷射到坡面上，立即架网防晒，网与坡面的距离控制在0.4-1.0M 并按程序加强养护。

7 施工安全措施

7.1施工前，在边坡四周架设钢管（或杉木）脚手杆，边坡底部还需挂安全防护网。

7.2在边坡上的操作人员必须栓安全绳。上岗前要接受安全知识培训，合格后方能上岗。

7.3强化各工序间的衔接工作。配料、上料、拌和、喷身各个环节均需相互协调，工作或休息时间均不得将喷射嘴对向人的方向。

7.4喷射工业后，要将仓内和输料管内的基材全部喷出，并清洗干净，以便在下一次使用时不堵塞。

8横江车站厚层基材喷射植被工程质量鉴定标准

编号

评价项目

不合格

合格

优良

1

盖度

小于60%

60%～80%

80%以上

2

杂草频度

大于20%株/m2

10～20%株/m2

0～10%株/m2

3

病虫害发生率

大于30%

20%～30%

0～20%

4

颜色（绿）

小于60%

60%～80%

80%以上

5

水分要求

陈雨不能满足植被水分要求

降雨能满足植被水分要求

仅靠降雨，且旱季生长良好

6

根系长度

小于10厘米

大于10厘米，少量根系深入岩石地面

大于10厘米，大量根系深入岩石地面

9. 结语

横江车站岩石路堑厚层基材喷射植被护坡于2000年5月底开工，6月下旬施工完毕，养护至8月中旬。护坡面积1485m2，耗用基材138.739t ，化学添加剂11.435t ，锚杆、锚钉11.936t ，金属网1708m2。该项技术的研究和实验，取得了较好的社会经济效益，对保持水土，绿化环境具有重要的意义。是一项值得推广的绿色生态工程新技术。

我国边坡生态防护技术及其可持续性对策

| 更新时间：2010.04.16 查看次数：210

摘要: 采用生态型边坡防护改变了过去单一工程防护的缺陷 , 愈来愈引起各行业的重视和关注。本文介绍了目前使用的边坡生态防护类型、主要技术特点、适用条件及应用现状 , 针对边坡绿化防护中的难点热点问题 , 从可持续性的角度 , 提出了边坡生态防护工程可持续性的对策与建议。

环境污染和生态破坏是人类面临的重大社会问题之一 , 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。进入20 世纪90 年代以来 , 如何将快速发展基本建设与生态环境保护协调起来 , 在工程建设中合理利用资源、保护资源、美化环境 , 是摆在我们面前的重大课题。在公路、铁路、水电、矿山等基础设施建设中不可避免地进行开挖与回填 , 形成大量土石裸露边坡 , 特别是高速公路建设中深挖路堑和高填路堤边坡防护问题尤为突出。裸露的土石边坡导致原有表土层和原生植物群落损毁殆尽 , 景观严重破坏 , 并伴随着大量的水土流失 , 给周边环境带来很多危害。在过去 , 边坡防护通常采用浆(干) 砌片石、挡土墙、喷射混凝土及喷锚支护等 , 破坏了自然生态的和谐性和自然美 , 产生一系列的环境和工程问题, 近年来人们研究采用在水土流失人工边坡上构筑以植物为主体的防护工程 , 这种生态护坡是利用植被保水固土的原理稳定边坡同时美化环境的一种新技术 , 不仅能保护浅层边坡的稳定 , 而且能恢复已破坏的植被 , 使工程与自然融合 , 保持水土 , 美化环境 , 有效地解决了边坡工程防护与生态环境破坏的矛盾 , 因此 , 生态工程护坡问题受到了政府、有关科研部门和工程建设部门的高度重视。目前 , 生态护坡技术已在许多大中型建设项目中得到广泛应用 , 收到了良好的

效果; 同时 , 由北京林业大学发起创办的我国唯一的以边坡生态防护为主的工程绿化技术学科开始迅速发展起来 , 培养和正在培养的工程绿化学科硕士、博士已达 30 多人; 中国水土保持学会工程绿化专业委员会也于 2004 年 7 月成立 , 标志着我国工程绿化和边坡生态防护技术研究进入有组织的快速发展阶段。

1 边坡生态防护技术的发展和应用

边坡(土质) 生态防护技术的发展源于草坪技术的发展和应用 , 而草坪应用起源于亚洲 , 发展于欧洲和美洲。随着草坪技术的研究和应用 , 边坡生态防护技术得到了不断发展。20 世纪 30 年代以来 , 美、英、法、日、韩等国家开始液压喷播植草技术研究和应用。20 世纪 70 年代以来 , 液压喷播植草技术在欧美以及东南亚地区迅速发展。到 20 世纪 80 年代 , 日本开始对岩质边坡生态防护技术进行深度研发 , 目前全球注册的生态防护技术专利就达 40 多项。特别是 1976 年以来 , 日本对边坡生态防护材料进行了广泛研究 , 取得了巨大突破 , 较好地解决了贫瘠的和高陡土岩边坡的生态防护问题。现在 , 日本不仅在交通、水电和地质灾害恢复中广泛采用生态防护技术 , 而且对已建的挡护工程正在逐步拆除 , 用新型的生态护坡取代。

我国的生态护坡技术应用研究起步较晚 ,20 世纪 90 年代以前一般多采用撒草种、穴播或沟播、铺草皮、片石骨架植草、空心六棱砖植草等比较简单的生物护坡方法。随着高速公路等基础设施的迅速发展 , 我国也引进和借鉴了国外先进的技术和成功验 ,1990～1991 年 , 中国黄土高原治山技术培训中心与日本合作在黄土高原首次进行了坡面喷涂绿化技术(液压喷播) 试验研究。经过十几年的发展 , 包括坡面喷涂绿化技术在内的各种现代化的坡面生态防护技术 , 如三维植物网、浆砌片石骨架、土工网、土工格室、土工格栅等工程绿化技术 , 已在我国各地的高速公路、铁路、水电等基础建设以及废旧矿山和垃圾填埋场处理中广

泛采用。但对于硬质岩石边坡和劣质土坡的植被生态防护我国研究的还比较少 , 仍处于初期探索阶段。

根据不同的边坡状况 , 采用不同的防护技术和施工方法 , 各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同 , 一般可将边坡防护技术分为 2 大类:即一般边坡的植被防护技术和高陡边坡的植物护坡技术。

1.1 一般边坡的植被防护技术

主要包括①铺草皮护坡、②植生带护坡、③液压喷播植草护坡、④香根草篱护坡、⑤三维植物网护坡、⑥土工格室植草护坡、⑦浆砌片石骨架植草护坡、⑧藤蔓植物护坡、⑨栽植木本植物护坡等。

1.1.1 铺草皮护坡

铺草皮护坡和普通人工种草护坡一样 , 都是常用的护坡绿化技术。铺草皮是通过人工在边坡坡面铺植天然草皮的一种防护措施 , 和直接撒草种护坡相比具有施工简单、成坪快、适应广泛、少受施工季节限制等特点。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 , 但前期管理比较困难 , 新铺的草皮容易产生病虫害、缺水、缺肥等问题 , 所以新铺草皮的初期管理非常重要。近年来 , 由于草皮来源紧张 , 使得铺草皮护坡的作用逐渐受到限制。

1.1.2 植生带护坡

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 , 并经过机械滚压和针刺的复合定位工序 , 形成的一定规格的产品 , 具有出苗率高、成坪快、省工省时、操作简单、底布可降解为肥料、草种肥料不易流失等特点。我国在 20 世纪 80 年代开始试制和应用 , 目前已广泛应用于城市园林、水土保持和边坡绿化中。

1.1.3 液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡(国内称之为液力喷播、植生基质喷射、喷混植生、植被喷植等) , 是把草籽、肥料、粘着剂、木制纤维、粘合剂、保水剂、纸浆、土壤改良剂、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀 , 通过特制喷混系统(专用喷播机) 喷播到待播表面 , 从而形成均匀的基质覆盖层 , 通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是施工简单、速度快、质量高 , 草籽喷播均匀、发芽快、整齐一致、防护效果好。喷混植生植物护坡 , 还要在稳定岩质边坡上采用短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后 , 采用特定的混凝土配方和植物种子配方及专用喷射机 , 将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上 , 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。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。正常情况下 , 喷播30 d 后坡面植物覆盖率可达 70 %以上 , 适用性广 , 工程造价低。我国于 20 世纪 90 年代引进液压喷播植草技术 , 经过十多年的发展完善 , 我国已在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护与绿化工程中广泛应用 , 并已开发出相应的喷播技术。

1.1.4 香根草篱护坡

香根草是一种禾本科植物 , 根系发达、粗壮、抗拉强度大 , 耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强 , 具有非常奇特的水土保持及恢复土壤肥力的功能。香根草篱护坡就是在土质边坡上栽植香根草进行边坡防护的一种生物措施 , 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。目前国内已在江苏、江西、福建、广东、广西、云南等十多个省区的固土护坡项目中成功应用。

1.1.5 三维植物网护坡

三维植物网也叫固土网垫 , 是以热塑性树脂(一般为聚乙烯) 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 , 基础层是一种经双向拉伸后的平面网 , 网包层是一种经热变后形成有规律波浪形的凹凸网。基础层和网包层均为双层 , 其网格间的经纬线交错排布粘结 , 形成立体拱形隆起的三维结构 , 质地疏松、柔软 , 使网具有合适的高度和空间 , 可以填充和储存土壤 , 因而具有固土蓄水、坚固保温、消能抗冲刷、阻风滞水等特殊功效。可广泛应用于各类路堤路堑土质边坡和强风化岩石边坡及土石混合路堤边坡的防护。

1.1.6 土工格室植草护坡

土工格室主要是由 PE 、 PP 材料经过造袜工序形成所需的片材 , 经专用焊接机焊接形成立体格室。土工格室植草护坡就是在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土 , 然后在格室上加挂三维植物网 , 再进行喷播施工的一种护坡技术。土工格室原用于路基加筋、垫层 , 近年来开始用于植被护坡工程。

1.1.7 浆砌片石骨架植草护坡

浆砌片石骨架植草护坡是指采用浆砌片石在坡面上形成框架 , 再结合铺草皮、三维植物网、土工格室、喷播植草、栽植苗木等方法形成的一种护坡技术。为减轻坡面冲刷 , 一般采用截水型浆砌片石骨架。

1.1.8 藤蔓植物护坡

藤蔓植物护坡也叫垂直绿化 , 是指栽植攀缘性和垂吊性植物 , 以遮蔽硬质岩石陡坡和挡土墙、路堑边坡平台、抗滑桩挡土板、锚定板墙等工砌体及声屏障 , 美化景观环境的绿化方法。藤蔓植物护坡适用广泛 , 对边坡没有限制。

1.1.9 栽植木本植物护坡

栽植灌木、小乔木等木本植物护坡是较常用的一种护坡方法。这里特别要指出的是 , 在所有的护坡方法中 , 在适宜的条件下都可以结合栽植木本植物 , 实行草灌的有机结合 , 充分发挥二者的作用 , 以促进多样性的、稳定的坡面植物群落的快速形成 , 起到边坡生态防护的功能。

1.2 高陡边坡的植物护坡技术

主要包括①钢筋混凝土框架内填土植物护坡、②预应力锚索框架地梁植物护坡、③预应力锚索地梁植物护坡等。

高陡边坡是指大于 60°的高边坡和超高边坡 , 在这类边坡上使用常规的方法显然不能凑效 , 需要采用更强的工程措施。3 种防护措施一般都是在坡面现浇钢筋混凝土框架或将预制好的钢筋混凝土构件铺设在高陡坡面形成框架 , 框架的接点处视具体情况采用锚杆或预应力锚索来固定 , 然后在框架内填土 , 再用前面介绍的方法进行植被防护。

另外 , 由于在基础设施建设中开挖出大量的岩石边坡以及南方由于土层较薄 , 水土流失形成大量的岩石边坡 , 针对这种情况 , 我国于 2005 年 5 月开发成功了岩石边坡生态防护技术———厚层基材喷射植被护坡技术。这种技术主要是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按设计厚度均匀喷射到需要防护的岩石坡面的生态防护技术 , 也就是通过在坡面喷附一层类似于自然土壤且能够储存水分和养分的植物生长所需的基层材料 , 营造植物生长的必要条件。它的结构由锚杆、网和基材混合物 3 部分组成 , 基材混合物由绿化基材、种植土、纤维和植物种子组成。目前该技术已应用到包括广东、浙江、贵州、云南、四川、重庆、湖北、山东、辽宁、陕西、北京等 10 多个省区。

2 边坡防护工程中存在的问题

随着基本建设力度的加大和边坡植物防护技术的研发和推广应用 , 各类边坡生态防护技术已经成为高速公路、铁路等绿色通道和水电等基础建设中的重要组成部分 , 但在实践中也存在一些难点和热点问题。

2.1 边坡植被的退化

由于道路、水电等基建工程边坡面积大、战线长 , 人工养护比较困难 , 再加上投入的资金有限 , 边坡绿化工程完成后 , 边坡植物一般都处于自生自养状态 , 遇到干旱、病虫等自然灾害 , 极易退化、死亡。人工种植草种品种单一、生长较弱 , 随着时间的推移和养分水分供应的变化 , 边坡上都会出现不同程度的植被退化现象 , 甚至会前功尽弃 , 这是一个十分严重的问题。若植被退化得不到解决 , 不仅会造成重复建设、资金浪费 , 不能起到边坡绿化防护作用 , 还可能会引起新的水土流失和坡面破坏。

2.2 干旱对坡面植物的威胁

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 , 土体养分逐渐消耗、流失 , 土壤肥力不断降低 , 对植物生长构成威胁。能否解决好边坡呈现的缺土、缺水、缺肥的状态以及边坡植被面临的干、热威胁 , 将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

2.3 缺乏统一的工程绿化标准

边坡特别是高陡边坡、垃圾场、废弃矿山等生境条件很差 , 其生态防护采用普通的绿化方法很难奏效 , 需要结合工程措施为植物的生长发育创造出较为适合的基本环境条件。但在具体施工过程中我们注意到 , 同样的工艺在不同地区、不同季节 , 或由不同的施工队伍进行施工 , 效果差异很大 , 说明在对各类边坡、废弃矿山等生态环境恢复和工程绿化工作中还缺乏统一、科学的技术标准 , 单靠经验进行施工 , 阻碍了我国生态环境恢复技术的健康发展。 因此 , 我们在对更多边坡、废弃矿山等进行生态环境治理的同时 , 还需要对植物种子配方、基质配方等进行研究 , 提高技术和管理内涵 , 促进生态环境恢复产业与技术的快速发展。 3 边坡生态防护工程的可持续性问题

要建立科学的、统一的、永久稳定的边坡生态防护技术和管理体系 , 可持续性是必须研究和解决的问题。

3.1 提高边坡生态防护的资金投入

在公路、铁路设计与建设中 , 一般都将生态功能的设计与投资作为辅助 , 投资较低 , 导致边坡生态防护工程标准不高。应该充分注意到由于边坡破坏对主体工程造成的巨大损失 , 提高和加大公路、铁路、水电等基础设施边坡建设的投入 , 真正把边坡生态防护作为主体工程的必要部分纳入整体工程建设当中去。

3.2 边坡植被退化的防治措施

防治边坡植被退化的重要措施就是乔灌草相结合 , 采用乡土植物种 , 尽量模拟出当地的植物群落结构。实际上国外早就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 , 构建乔灌草立体生态防护体系 , 达到恢复自然植被的目的。

3.3 植物种子配比与最终群落形态

不同性质的坡面对植被群落的要求不同 , 植物种子的配比也不同。应当充分考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比 , 研究确定播种及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 , 以保证和促进植物群落的健康演替。

3.4 积极引进和开发新的边坡生态防护技术

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、岩土力学、地质水文学、土壤肥料学、生物学、园艺学、景观生态学等学科 , 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。

4 结语

目前在边坡防护绿化工程中 , 客土喷播、液压喷播、喷混植生等防护施工技术比较典型和适用; 滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等灌溉技术 , 在边坡绿化养护中能够有效地节约水资源 , 提高成活率 , 促进草灌植物生长; 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 , 能够促进植物生根、生长和发育 , 提高植物的生理机能和抗逆性等等。这些新技术、新产品在实践过程中 , 还有许多问题和工艺需要研究和改进 , 使其成本更低、操作更简单、效果更好。随着边坡生态防护技术研究的不断深入 , 各项新技术新工艺的应用将日趋成熟和完善。

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摘自——豆丁网