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边坡防护技术论文集锦9篇

时间:2023-03-25 10:42:55

边坡防护技术论文

边坡防护技术论文范文1

Abstract: According to the diseases and causes of high side slope of highway, combined with the operation management realities of the Lilong expressway, the article makes a detailed analysis and discussion to the conservation and management of high slope.

关键词: 高速公路;高边坡;养护;管理

Key words: highway;high slope;conservation;management

中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0111-02

1 丽龙高速公路高边坡病害情况

丽龙高速公路处于浙西南地区,属于典型的山区高速公路,全线长102.46Km,20m及以上的高边坡共有165座,自开通营运以来,丽龙管理处按照“预防为主、防治结合”的养护方针,高边坡养护管理工作不断提高,但是由于地理条件复杂,高边坡所占比例较大,近年来,受到地理环境、气候因素等影响,随着时间的推移及环境条件的变化,致使高边坡的安全隐患较为突出,共计57座边坡出现了不同程度的病害,直接影响到高速公路的运营安全。因此,及时了解和掌握高速公路边坡稳定状况,并采取适当防范手段,做好边坡养护与管理,确保高速公路边坡稳定可控,提高道路的安全畅通成为了养护工作的重中之重。

2 高边坡的病害类型及原因分析

2.1 边坡常见病害类型包括坡面变形病害、坡体变形病害和防护加固工程结构变形病害等三个方面。坡面变形病害包括:风化剥落、流石流泥(坡面冲刷)、掉块落石等;坡体变形病害一般包括:崩塌、滑坡等;防护加固工程结构变形破坏一般包括:坡面或地下排水工程设施损毁、支挡工程变形或破坏、锚固工程变形和破坏等。

2.2 高边坡高速公路高边坡病害产生的原因是多方面的,且贯穿高速公路从勘察、设计、施工到营运养护每个环节。

2.2.1 地质环境及不可预见因素 丽龙高速公路是一条典型的山区高速公路,由于高速公路建设需要经过不同构造和状态的地质地带,建设中经常遇到在短距离能出现不同地质情况,复杂的地质环境给高速公路勘察、设计造成了很大的困难,且高速公路设计标准要求较高,在考虑地质环境的同时需要考虑高速公路投资、建设期间对周边环境影响等问题,加之营运之后高边坡受到气温升降、雨水冲刷等外界因素影响,原有地质结构可能发生变化而产生病害。

2.2.2 设计方面 丽龙高速公路是在设计等级为一级公路的基础上改扩建成,由于原设一级公路与高速公路技术标准的差异和路堑边坡防护加固理念的影响,丽龙高速公路设计边坡坡率一般较陡、边坡高度较大、安全储备偏小,部分高边坡的防护加固工程存在适宜性或针对性不强、系统性或可靠性不足等问题。

2.2.3 施工质量方面 丽龙高速公路沿线路堑边坡在其建设及改扩建过程中历经多处高边坡变形破坏,除对已发生边坡滑坡等严重病害的边坡采用锚索或锚杆框格梁等进行加固治理外,其余边坡防护大多采用厚层基材喷播植草的柔性防护。

2.2.4 营运养护方面 由于丽龙高速公路沿线高边坡数量多,且高度大,边坡基础设施还在完善之中,导致部分边坡养护不到位,如边坡截水沟清理、修复以及坡面防护结构的日常养护等;另外养护人员专业化水平不高,业务知识不足,使得在高边坡的病害判断、风险评估等方便存在不足。

3 高边坡养护与管理

3.1 开展高边坡技术状况评定 为掌握高速公路边坡的技术稳定状况,便于采取针对性养护措施,应委托有资质的专业技术单位或组织技术人员对管辖路段的边坡技术状况进行定期评定,依据边坡坡面与防护工程的破坏程度,将高速公路边坡的技术状况评定标准划分为Ⅰ类、Ⅱ-A类、Ⅲ类和Ⅱ-B类及重点边坡、特殊边坡等四个类别,丽龙高速公路包括Ⅰ类边坡147座、Ⅱ-A类边坡13座、Ⅲ类边坡4座和Ⅱ-B类及重点边坡、特殊边坡1座,管理处将根据评定结果安排高边坡养护与管理计划,依据评定结果根据《浙江金丽温高速公路有限公司边坡巡检管理办法(试行)》相关规定进行日常巡查,并按照轻重缓急对高边坡病害逐一整治,确保道路安全畅通。

3.2 建立“一坡一档”管理制度 高边坡养护管理是一个动态管理的过程,为能够动态了解管辖路段内高边坡的稳定状态,每处高边坡都建立了专项档案。“一坡一档”内容包括边坡基础数据、日常检查情况、维修历史记录、边坡病害、相关工程照片、边坡技术状况评价资料、交竣工验收资料等,所有边坡进行统一编号。

3.3 成立边坡专业检查小组,完善养护管理制度 为有效开展边坡的日常检查工作,及时掌握边坡的稳定状况及发展趋势,做好边坡的日常养护,有效预防边坡灾害,丽龙高速公路管理处成立了边坡专业检查小组专门负责边坡的检查工作。

3.4 完善高边坡基础设施,及时整治边坡隐患 根据公司高边坡“人要上得去、水要排得出”的要求,自开通以来丽龙管理处对沿线部分高边坡增设了检修道、平台排水沟及截水沟,共计增设检修道约8000m、排水系统约4000m,进一步完善了高边坡基础设施。其次,根据日常巡查以及高边坡安全评定结果对存在安全隐患的高边坡病害每年都开展专项治理工作,近两年来,丽龙管理处累计共对57座边坡隐患进行了专项整治,有效防治边坡隐患对道路运营的影响,切实提高了高边坡技术状况。

3.5 借鉴科技信息,加快高边坡养护管理智能信息化建设

3.5.1 为提高边坡养护效率,实现边坡养护管理的智能信息化,丽龙管理处依托集团公司养护管理系统,包括基本信息、日常检查、定期检查、安全性评估、工程实施等信息,对高边坡从日常巡查到病害修复工程实施全过程跟踪管理。

3.5.2 为保证管辖范围内高边坡安全稳定,丽龙管理处在丽龙高速公路龙泉方向K2697+565~K2697+755处高边坡安装了 “基于TDR技术的高边坡自动化监测与安全预警系统”作为试点对高边坡进行动态监测,该系统可实现自动化监测边坡稳定性情况,监测数据实现数字化并能够进行远程传输,经过数据分析软件能够较为直观表达边坡稳定性情况。该系统运行以来,对高边坡实施了24小时全天候监控,对高边坡的技术稳定状况做到了直观表达,全面掌握高边坡安全运营。

3.6 成立边坡领导小组,完善应急机制 为进一步加强管辖内高速公路高边坡的养护管理,做好“三高”的巡检查、检测评估及治理等各项工作,根据集团公司《高速公路边坡养护管理技术指南(试行)》、《高边坡安全风险检查与评价指引(试行)》及《高速公路高边坡巡检管理技术指南(试行)》等要求,结合丽龙边坡养护管理实际情况,成立以处长为组长,分管领导为副组长的边坡养护管理工作小组,具体负责管辖路段“三高”养护管理各项工作,及时发现、治理“三高”安全隐患和风险,提高“三高”防控效果,确保高速公路运营安全、畅通。同时,结合日常养护单位建立了高边坡应急抢险队伍。

4 结束语

高边坡养护管理工作关系到高速公路安全运营,在现有管理制度下应切实提高边坡养护人员管理技能,扩大边坡养护知识面,总结有效的边坡养护经验,加强边坡养护管理工作,维持边坡稳定,确保高速公路安全畅通,共同构建一个安全、舒适、和谐的行车环境。

参考文献:

[1]胡福强,汪浩,曹江.高速公路边坡植物防护技术研究[J].现代园艺,2011(13).

边坡防护技术论文范文2

【关键词】FLAC3D数值模拟;高陡岩质边坡生态护坡技术

High steep rock slope anchor - Geonet ecological stability of Slope Protection Technology

Qi Hua-zhong

(Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033)

【Abstract】This paper is derived from the funding of Qingdao science and technology research projects(12-1-4-4-(4)-jch). From the perspective of ecological slope protection in geotechnical engineering, this article sets out around the essence of high and steep rock slope and use FlAC3D numerical simulation and the rough set theory to research the stability of c-geonet mat spraying ecological slope protection deeply.The application of FLAC3D is studied in the high and steep rock slope structure stability. This method researches the stability of anchor-geonet mat spraying ecological structure with deterministic method and simulates respectivelly unsupportive、bolting and ecological-supportive slopes。Then this paper analysises the advantages of Ecological slope protection.In the study, this paper gets the following conclusion:Compared with the same conditions without support and bolt support (without vegetation growth) , anchor - geonet mat spraying and sowing grass ecological slope protection technology has greatly improved the stability of the slope. In the slope height of 35m, 45m, 55m, the stability safety coefficient can satisfy the requirements of specification under the application of the technology to reinforce slope.

【Key words】FlAC3D numerical simulation;High and steep rock slope ecological slope protection

1. 引言

(1)在我国经济迅速发展的今天,各种道路、水、电、城镇等基础设施建设迅猛发展[1],大量山体被开挖,导致了各种形式的地质与环境问题:植被破坏,岩石边坡,引发了水土流失、泥石流、滑坡等地质灾害,人工岩土边坡不断增加,同时局部气候恶化,食物链被破坏,严重影响生态环境保护与水土保持工作[2]。

图1 锚杆——土工网垫生态护坡技术结构示意图

(2)因此,亟须一种经济适用、长期有效的岩质高陡边坡的生态防护技术解决此类问题。目前高陡岩质边坡稳定性的研究,大多集中于植物根系固土作用,较少将坡面绿化稳定及坡体稳定作为研究内容。鉴于此,本文针对一种岩质高陡边坡生态防护的新型技术——锚杆——土工网垫喷播生态护坡结构,重点分析其在不同边坡高度下稳定性,经FLAC3D模拟得到稳定性系数,分析其加固效果。

2. 锚杆——土工网垫喷播生态护基本原理

锚杆——土工网垫喷播生态防护技术是指在通过锚杆加固边坡岩体的同时,利用锚杆固定土工网垫,并在土工网垫内喷播植生基材,待植被生长后达到坡面绿化效果,植被根系嵌入浅层岩体,增强浅层护坡作用,将坡面绿化防护与深层固坡有机结合从而使岩质边坡整体稳定[3]。锚杆——土工网垫喷播生态防护结构主要包括锚杆、土工网垫、植生基质三部分[4],其结构组成见图1。

3. 数值模拟及计算分析

拟采用三种边坡形式进行数值模拟:A边坡未支护 、B边坡进行锚杆土工网垫喷播植草生态护坡但植被未生长、C 边坡进行锚杆土工网垫喷播植草生态护坡且植被生长比较旺盛。

3.1 模型的建立。

(1)岩石锚杆——锚索(Cable)单元:FLAC3D内设单元。锚索为弹塑性材料,拉压屈服。

(2)植被主根系——锚索(Cable)单元:模拟忽略侧根作用只考虑主根作用,主根生长发育穿过基质进入浅表层岩体形成坡面岩体——基质——根系复合体,它的受力机理和锚杆的锚固机理相同,即抗剪力由摩擦力提供。因此用Cable单元来模拟植被根系。

(3)喷播植生层——壳(shell)单元:植生基材由植物种子、粘合剂、植壤土、土壤改良剂、缓释肥、生物菌肥、保水剂等材料按一定配比均匀混合组成,可视为各项同性的线性弹性材料,因此用shell单元来模拟。

(4)复合纤维加筋土体——摩尔——库伦理想弹塑性模型:植被根系——土工网垫——喷播植生层三者结合形成复合纤维加筋土。使用素土本构模型来代替纤维加筋土本构模型。

(5)边坡岩体拟为摩尔——库伦理想弹塑性模型,沿边坡走向取单位长度1米,边界条件设为底边为竖向约束,左右两侧水平约束,坡面为自由边界,属于平面应力问题。坡体基本网格划分模型尺寸如图3、图4、图5。为使计算结果更为精确,模拟采用赵尚毅、郑颖人等提出的计算范围:坡脚距同侧计算边界为1.5H,坡顶距同侧计算边界为2.5H。经计算本文中边坡滑裂面位置距坡脚同侧边界几乎为零,故将其扩大至2H,经计算符合所需精度要求。

3.2 模型参数的选取。

选用模型的高度分别为35 m、45m、55m,其他主要参数见表1。

3.3 计算结果。

初始应力为自重应力下,计算所得的竖向应力云图、剪切应变增量云图、边坡滑裂面位置如图所示。

(1)同种生态结构支护下不同高度剪切面、X方向位移比对。

图3 高度分别为35M、45M、55M生态护坡的安全系数、剪切应变图

图4 高度高度分别为35M、45M、55M生态护坡的X向位移等值线图

图5 35M高度下分别为未支护、锚杆支护、生态支护的滑裂面位置

(2)不同支护条件下同种边坡高度滑裂面位置比对。

3.4 结果分析。

(1)在不同的高度、不同的支护类型下,高陡岩质边坡的稳定安全系数计算结果如表2所示。

(2)从计算结果横向、纵向对比表明,随着高度的增加,边坡的稳定性随之下降,并且采用锚杆——土工网垫喷播植草护坡结构比同等支护条件下锚杆支护所得的安全系数有小幅度的提高。植被的根系在地表浅层范围内分布广泛,虽然本模拟只取了主根的锚固作用忽略了侧根,但是从结果中可以看出应用此项生态护坡技术,不仅提供了边坡的稳定性,而且达到了绿化、美观的效果。

(3)从图3至图4,随着边坡高度的增加,滑裂面的位置明显向坡体后侧移动,坡顶和坡脚处的塑性变形逐渐增大,相同的支护条件下,单纯的提高边坡的高度,边坡的稳定性会明显的降低。从图5,滑裂面处的塑性变形逐渐的缩小,在未支护的时候边坡稳定安全系数为1.15,通过此项生态护坡技术支护后稳定安全系数为1.3,满足规范的要求。

4. 结论

(1)随着边坡高度的增大,边坡稳定性系数普遍呈降低趋势,边坡高度变化程度成为影响边坡稳定性的主要因素。

(2)经复合型锚杆——土工网垫喷播结构进行加固后边坡稳定性显著提高,因此,该技术可用于高陡岩质边坡的生态防护,且加固效果良好。

(3)该支护体系植被根系加固作用不可忽略,其对边坡浅层稳定性的影响起决定性作用,但本文忽略了植被固有的生命属性,如根系生长周期、根系无限生长性以及根系分泌物等,因此,从植被的固有生命体系出发,从微观的角度分析其浅层稳定性将更加的复合实际。

参考文献

[1] 高喜才,露天矿边坡开挖过程变形破坏特征及稳定性实验研究[D],西安科技大学硕士学位论文,2006.

[2] 曾亚武,田伟明,边坡稳定分析的有限元法与极限平衡法的结合,岩石力学与工程学报,2005.11.

[3] 胡燕东,三维植被网在高速公路边坡防护中的应用浅析[J],价值工程,2010:44.

[4] 徐景瑜,三维植被网垫在高速公路边坡防护中的应用[J],北方交通,2008(2):80~81.

边坡防护技术论文范文3

关键词:高速公路; 滑坡; 防治; 实例分析

中图分类号:U412文献标识码: A

0 引言

在山区高速公路建设过程中,必然不可避免地会造成山体临空面而呈现不稳定的状态,同时在外界环境如地震、降雨、工程震动、人类生产活动等因素下劣化岩体性质,从而引起山体边坡病害,影响路面行车安全。随着交通事业的不断发展,出现的边坡数量及规模给工程界提出了较大的挑战,因此系统研究边坡稳定性分析与治理技术便迫在眉睫。我国公路边坡病害治理技术可分为五大类:坡率法、排水、防护、支挡和加固,在工程实践中往往是几种处治方法同时采用,融合各优点,使处治效果达到最优。

1 滑坡的分类

对滑坡进行分类,可更好地了解滑坡的性质及发展情况,但由于地域差异性及形成滑坡作用因素复杂,因此根据不同的工程目的有区别地进行分类。按照不同角度进行滑坡分类,根据我国的滑坡类型可有如下的滑坡划分:

按滑坡体的体积可划分为小型滑坡(小于10×104立方米)、中型滑坡(10×104-100×104立方米)、大型滑坡(100×104-1000×104立方米)及特大型滑坡(大于1000×104立方米)。

按滑坡的滑动速度划分可划分为蠕动型滑坡(需借助精密仪器才能发现的滑坡)、慢速滑坡(可用肉眼发现其滑动的变化,但每天的滑动距离较小,仅几厘米至十几厘米)、中速滑坡(每小时可滑动数十厘米至数米)及高速滑坡(每秒可滑动数米至数十米)。

按滑坡体的度物质组成和滑坡与地质构造关系划分为覆盖层滑坡(粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡)、基岩滑坡(又可分为均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡)、顺层滑坡(沿层面滑动或沿基岩面滑动的滑坡)及特殊滑坡(融冻滑坡、陷落滑坡等)。

按滑坡体的厚度划分浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡与超深层滑坡。

按形成的年代划分为新滑坡、古滑坡、老滑坡与发育滑坡。

按力学条件划分牵引式滑坡与推动式滑坡。按物质组成划分土质滑坡与岩质滑坡。

按滑动面与岩体结构面之间的关系划分同类土滑坡、顺层滑坡及层滑坡。

2 滑坡处治常用技术

2.1 坡率法

坡率法为边坡工程中最常见的治理方法,坡率法即是通过对坡体削方或在边坡坡脚堆积重物以将滑动力削弱两种方式,通过改变原边坡体的坡率(一般为减小)而增加边坡的稳定性,使其具有足够的安全储能。采用坡率法是一种原理简单、设计施工简便的加固治理方法,并且在边坡处治方案比选中造价相对较低,因而在边坡治理工程中常作为首选方案。但坡率法也有一定的局限性,如过多削坡致使土方量增加与破坏环境及人文景观,对施工空间受限的工地更加不宜采用。

2.2 排水法

水是边坡病害的重要原因之一,因此对水的处治是防治边坡病害的首要任务。常用水处理方法是通过设置截水沟、排水沟及跌槽等防止地表水入渗破坏边坡,应及时疏干导流坡体内的地下水以保证边坡的稳定性,具体一些排水技术有仰斜式排水孔、渗沟、支撑盲沟、截排水管道、排水沟及截水沟等。由于水与边坡病害的密切联系性,因此排水是边坡工程必不可少的工程之一,在实际边坡工程中当应地制宜,选取适当的排水技术。

2.3 防护法

进行坡面防护也是边坡工程常用处治方法,边坡防护主要为保护边坡表面使其尽量不受雨水冲刷而带来的破坏影响,以阻止或减缓环境对边坡体的风化、剥蚀。常用的防护技术有植被防护、抹面防护、圬工防护以及格栅防护,在工程实际中也常采用

2.4 支挡加固法

在潜在滑坡段通过设置挡土墙、钢筋网拦网及抗滑桩等措施对不稳定的公路边坡进行支挡,是常见的边坡加固处治的方法之一,这属于被动防护方法。在常用的抗滑支挡技术主要有抗滑挡土墙、抗滑桩等,目前也兴起了管棚、半隧道衬砌形式挡土结构等新支挡加固结构及新型加固材料。

2.5 注浆加固

注浆加固是通过压力注浆时浆液深入岩土体中,通过浆液良好的黏结作用时离散岩土体形成较好的整体性。压力注浆在隧道围岩加固、边坡岩体加固及混凝土损伤结构维修加固中应用广泛并形成了较好的理论应用体系。

3 滑坡治理工程实例分析

3.1工程简介

国道G319泸溪K1564+900-K1613+600段,沿线路基地质情况复杂,且多为沿河路段,目前局部路段出现不同程度的边坡崩塌,对路面的行车安全和道路的正常使用造成极大影响。在2012年7月17日,因特大暴雨侵袭导致K1564+900-K1565+000左侧山体大面积滑坡;2012年12月7日,K1587+815-K1587+900处发生山体崩塌;因此需对国道G319泸溪K1564+900-K1613+600段地质灾害多发段的进行稳定性分析处治设计。该段边坡岩性为强风化砾岩,坡高大约30m,坡长100m,走向为260°。坡顶种植土厚0 m ~0.3m,全风化层厚度2 m ~4m,下为强风化薄~中厚层状砂质板岩,岩层产状为355°~360°∠36°~60°,岩层产状,尤其是岩层倾角,变化较大,岩体较破碎。因遭受特大暴雨的侵袭而导致该路段山体发生大面积的滑坡,滑坡体顶端裂缝长度100m,滑动体坡长85m,边坡长度为125m,坡面面积为7850 m2,最大坡高为34 m。滑体前缘产生推移,后缘土体沉陷开裂,中部产生多处裂缝,原路堑挡土墙被推跨,滑坡范围内两栋房屋背面靠山面被滑移土体填至二层。

3.2 滑坡形成原因分析

本路段处于人工边坡相对较陡地段,斜坡上的岩土体结构松散,具有高压缩性及强透水性,而大气降水入渗使地下水位升高,增大了地下水静水压水。岩土体含水量也同时增加,增大了重度及稠度,在入渗水的作用下,降低了松散填土层与基岩接触面的凝聚力和摩擦力,斜坡应力平衡受到了破坏,从而决定了该地段斜坡为不稳定斜坡,容易产生滑坡。

3.3 处理措施

2012年7月17日发生边坡滑坡后,已采取了应急处理措施,清除堆积路面的土石方,修筑警示墩。根据《G319泸溪段K1564+900-K1565+000段左侧滑坡工程地质报告》(湖南省湘西工程勘察院)中结论,该段为一浅层牵引式小型岩土质滑坡,滑床为中风化炭质页岩,滑体成为主要为红黏土与强风化炭质页岩,滑动面(带)埋深一般3.0~7.0m。滑坡体滑坡规模33943m3,滑动方向为295°。为防止滑坡继续产生而造成破坏,本次设计采用在不扰动山坡主体的情况下,在离坡脚约3m处清理出工作面,设置净间距为1.5m的Φ100cm抗滑桩一排,并在坡脚设置路堑挡土墙。

结论

通过对沿线边坡进行分析,可掌握其稳定性情况及可能潜在的滑动状态,从而通过采取一定的措施进行处治。在滑坡处治前,应实地调查,分析其滑坡生成的条件、滑坡类型,在此基础上针对性地提出相应治理方案。

参考文献

[1] 刘林,谢吉恩,仉淼.浅谈库区内滑坡涌浪计算--开县鲤鱼塘水库库区吴场丘滑坡勘查为例[J].城市建设理论研究,2013,4.

[2] 李勇.从镇安县滑坡引发的对堆积层滑坡的几点思考[J].城市建设理论研究,2014,10.

[3] 蒙亮.房屋滑坡地质灾害的形成机理和防治--以南宁市某学校滑坡为例[J].

城市建设理论研究,2014,13.

[4] 樊晓一.滑坡位移多重分形特征与滑坡演化预测[J].岩土力学.2011,6.

附录:

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边坡防护技术论文范文4

论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。

1 概 述

岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。

本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。

2 喷播植草防护技术的特点

喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。

3 喷播植草防护边坡的主要功能

喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。

3.1 边坡加固作用

(1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。

(2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。

3.2 植被的水文效应

(1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。

(2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。

3.3 改善和美化环境

植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。

4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求

(1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大;

(2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低;

(3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶

3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施;

(4)施工工期短,时间要求严格;

(5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力;

(6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高;

(7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长;

(8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。

5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。

(1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。

草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。

由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。

(2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。

(3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。

(4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。

(5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。

6 喷播施工

6.1 施工所需设备、材料及人员组成

(1)喷播机:容器容量为50加仑;

(2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播;

(3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥;

(4)无纺布;

(5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管;

(6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。

6.2 喷播工序及技术要求

喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。

各工序技术要求如下。

(1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。

(2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。

(3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。

(4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。

7 工程效果及 经济 、社会效益

(1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。

(2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。

(3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。

边坡防护技术论文范文5

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裸露边坡,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,往往达不到满足的边坡防护效果,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。适用于四周草皮来源较易、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治理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满足的边坡防护效果,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、整洁一致;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,是通过非凡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,挂网实施轻易,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要害,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反抗雨水冲刷,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,在养分水分供给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浇灌技术;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。

边坡防护技术论文范文6

【关键词】:建筑工程基坑施工边坡支护 防护措施

中图分类号:TU198文献标识码: A

1工程概况

南京市玄武区高楼门工程为2栋15层住宅楼、1栋8层及1栋12层住宅楼,下部为2层地下室,系框架剪力墙结构。工程地势较平坦,现地面架设标高16.01~18.38m,最大相差2.37m,呈东高西低之势。该场地地貌为岗丘地貌单元,场地下伏基岩埋藏起伏较大,一般在6.80~19.80米之间,其组成主要为安山质凝灰岩,场地位于南京自东北至西南走向的剥蚀残丘带上,场区五第四纪全新世活动性断裂通过,自然条件下场地是稳定的。

2地质概况

2.1土层结构

从上至下分别为:表土层、素填土层、粉质粘土层,强风化凝灰岩层和中风化凝灰岩层。其中强风化凝灰岩层为灰黄色,灰紫色,上部岩芯以柱状为主,夹少量风华砂石,下部岩芯以碎块为主,混较多砂土状风化物,岩石碎块较坚硬,锤击易碎。中风化凝灰岩层为清灰色,紫红色,岩芯以柱状为主,局部地段上部多呈短柱状碎块状,岩心锤击不易碎,节理裂隙较发育,充填石英长石等晶状体,岩心采取率80%左右。属软岩,岩体较完整。

2.2水文地质条件

基坑地下水主要为浅层空隙潜水,主要赋存于1层填土中,主要接受大气降水和管道漏水补给,以蒸发排泄为主。勘探期间,测得空隙潜水初见水位埋深在0.55~1.55米之间,稳定水位埋深在0.88~1.9米之间,稳定水位标高在14.81~16.98米之间。场地内地下水水位动态变化受季节性变化影响明显,年变幅约0.5~1.0米。场地地下水及浅层地基对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

3安全技术措施

3.1开工前全面调查地上、地下障碍物情况,进行具置交底,对暂未处理的要树立明显标志。

3.2根据本工程机械施工、配合工种多的特点,制定安全措施,建立安全责任制,并第七开展安全活动。

3.3基坑四周要拱设防护栏。边坡设台梯,方便上下基坑行走。

3.4边坡开挖必须严格按照施工方案进行,不得随意超挖,以防边坡滑坡坍塌。

3.5边坡面开挖后应及时进行挂网喷砼,以保护边坡的安全。

3.6边坡顶面排水沟应在开挖前完成,防止地表水流入基坑及冲刷边坡,造成不安全隐患。

4边坡支护技术措施方案

按照现行强制性规范要求,基坑深达5.0m,必须采取措施护坡防塌。对于支护措施方案,业主与施工方商定:施工方提出,业主组织论证,方案必须符合安全性、技术经济性,否则重新确定方案。施工中提出两个方案:

方案一:采用垂直钢筋混凝土墙进行支护。范围是A~D×①~⑧及①轴全部;钢筋混凝土墙设计为分布筋Φ8@200.C25砼,δ=200;开挖线放坡系数待开挖时确定,最小控制在1:0.7以内;机械大开挖。

方案二:采用边坡土钉加固,坡面采用钢筋混凝土护体,范围同上。方案设计为:土钉中Φ16@150,L=500,成孔安装素。砼灌注:坡面钢筋混凝土也为Φ8@200,C25砼,δ=200厚;上层2.0m。沿D轴宽5m范围内人工开挖,其余部分皆采用机械大开挖,放坡系数控制比最小为1:0.6。

4.1工程特点与难点

4.1.1本工程地处东二环内,周围已建建筑物、构筑物多,且多为高层建筑,其余部位也是交通要道,边坡支护难度很大,必须分别采取针对性强的设计方案;

4.1.2必须控制基坑支护的位移量,防止因基坑开挖而导致对周边的影响;

4.1.3支护地层存在易坍塌的砂卵石层,应注意土方开挖与基坑支护的配合,以及土钉墙支护时工艺方法的选择;

4.1.4施工场地十分狭窄,要求边坡支护尽可能少占用场地;

4.1.5周围存在生活或管线漏水,应重视基坑支护的每一个设计与施工环节;

4.1.6基坑开挖后,要及时对因地层起伏所形成的边坡侧壁漏水进行处理;

4.1.7由于土体基本上为砂卵石层,虽然对锚杆的锚固力有利,但对护坡桩、锚杆、土钉墙等的施工提出了更高的要求;

4.1.8基坑土方量大,施工工期紧张,必须加强土方施工与基坑支护之间的配合。

5防护措施方案的技术经济论证及选择

针对施工方提出的两个边坡防护措施方案,业主方予以高度重视,租住了结构专家、工程技术人员、投资分析人员、工程监理人员等,召开技术经济分析论证会议。现对技术经济分析论证过程作重点论述如下,以凸显边坡支护方案技术经济型选择的必要性和重要性。

5.1分析论证

施工方提出的边坡防护措施方案1和方案2采用钢筋混凝土结构,从理论计算上完全能够满足开挖边坡侧压力和防塌安全系数,但存在两大问题:

(1)、方案采用的边坡护体结构防塌安全系数太大,即结构存在很大的浪费,不符合经济节约性原则;同时,方案没有充分考虑在实际施工时技术和时间要求;

以方案一实施而言,对于松散淤泥杂土回填的土质,现机械大开挖,为保定位放线范围内无塌方,不可能边挖边浇砼墙,必须将开挖线先放到高宽比最小为1:0.7开挖,浇砼墙再回填土。高宽比1:0.7这是现场条件不允许的,再大量回填土,从而造成很大的浪费。

现场是A~D×①~⑧轴定位线中的①轴距西寓最边轴人工挖空桩基(深9.0m)距离只用7.9m(净距离6.0m),D距北边基础距离7.5m(距离中间道边距离仅为3.5m),距天然气管道边线距离则更近。

要保护公寓中间道路(此道作固定基础,来悬挑槽钢吊住天然气管道),要保护公寓桩基不受破坏,显然开挖线高宽1:0.7是不允许的,这是一方面的问题。

(2)、施工中第二方面问题是,①轴西只能按高宽比1:0.45来放线,以此控制边坡坡度,必须以最快速度、最短时间,使大开挖机械不停地挖到老土达7.0m深位置,考虑挖坑面不大,运土车辆交回,基坑内陡坡等实际因素,施工操作很难。一旦运土不畅,或挖土期间遇到阴雨天气等因素,势必边坡塌方,引起①轴全部D×①~⑧轴土体破坏,将会造成巨大损失。

以上问题属技术性问题。而经济型问题是,经测算,方案一的钢筋混凝土墙,价格高,增大工程造价,再加大量回填土,整个措施施工费用达到40万元左右,投资较大,也不经济。

以方案二实施而言,优于方案一,优点在于采用胁迫面钢筋混凝土护体施工方式比垂直钢筋混凝土墙的施工方式容易做到。但也存在不少问题:

(1)、边坡(高宽比)1:0.6,不能满足现场条件。

(2)、在斜坡打土钉,必先成排打孔,再固定由钢筋制成的钉栓,用素砼灌注密室,以形成斜坡加固层,这个问题在于:

①打孔多而密,打孔是在大开挖同事进行斜坡面整理、修整后才能进行成孔,钉栓安装、小口径灌注混凝土。这一套工作,以此较差的土质而言,技术要求难以达到;

②在开挖期间如遇到天气不好,斜坡成孔打钉工作就不能进行。

③这套工作很费工时。为基坑开挖边坡支护而耗费过多的时间,完全不符合总体工期紧,基础工程进度要快的要求。

(3)、既是斜坡而言有δ=200厚钢筋混凝土护体,再加打土钉加固层没有这个必要,造成耗时耗材,无效增加造价;据现场情况分析测算,打土钉再加上200厚钢筋混凝土护体,整个措施完成就需要总时间为25d左右,这个措施费用比方案一投资更大。通过技术经济分析会,施工方提出方案一、方案二均属于一个技术性比较差的方案,不能采用。

5.2方案选择

选择边坡支护要满足安全性、技术要求、施工方便,经济性强的措施。业主、施工方、与会专家再寻方案,经土力学计算和经济比较,提出采用传统的砖砌挡土墙支护方案。方案是:

大开挖方式采用分阶分层挖土,确定三层三阶,上层深2m,中、下层各2.5m,上阶台宽1.0m,中阶台宽1.47m,下阶台宽1.97m,每层挖土到位,稍停,阶台上做钢筋砼基础,每阶砼内钢筋外伸出若干长度与下阶砖砌体连结,砖砌体采用M10水泥砂浆砌筑,每层均匀设五道3Φ16拉筋加强,保护每层土体;自上至下砖砌体厚度不同,最下层砖砌体厚为500,中间层为370,上层厚度为240,工艺简单,技术容易保证。

5.3实施效果

(1)、开挖放线距①轴D定位线不超过4.6m,满足现场条件。

(2)、此方案保证能连续施工,且方便易行,技术不复杂。

(3)、此方案支护基坑边土体速度快,防止塌方,安全可靠。

(4)、选择该措施最大程度上降低了支护措施的费用,节约了投资。

6结束语

建筑物深基坑开挖时边坡支护措施很多,要对各种措施进行技术经济性比较选择,也是一个集技术、安全、经济、管理方面的重要课题,不可轻率决定。本文所举此例,只是一个较为简单的小基坑边坡支护措施,对于高等级大型工程,若遇深坑开挖,其支护措施,更是应该遵循安全性、技术性和经济性原则来加以选择。

参考文献

边坡防护技术论文范文7

〔关键词〕工程边坡;生态护坡;护坡工程

[abstract〕the slope protection technology in addition to meet the solid earth purpose besides, also can rise to prevent soil erosion, the role of the slope stability, of which the most prominent feature of plant protection is green environment, beautification visual and other methods cannot replace advantages. Therefore, the use of vegetation on the high slope protection technology is the side slope protection a important development trend.

[keywords] engineering slope; Ecological slope protection; Revetment engineering

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

1生态护坡的内涵

生态护坡概念的内涵应该包括两个要素:一是河道护坡满足防洪抗冲标准要求,构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台。二是河道护坡满足边坡生态平衡要求,即要建立良性的河坡生态系统,由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体组成河坡立体生态体系。前一个要素是人对自然的要求,即人们为了社会经济的发展和安全改造自然;后一个要素反映了人们对自然的尊重,即改造自然但不破坏自然的平衡。二者结合体现了“人与自然和环境协调发展”理念。

2生态植物护坡的种类及特点

生态植物护坡可以分为:植草、植草皮、植树;喷播生态混凝土;栽藤和在框架内植草护坡等几大类。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。

2.1植草、植草皮、植树

植草适用于边坡稳定、斜面冲刷轻微、且宜于草类植物生长的土质边坡。它包括种草籽、植草皮和三维植草。

(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。种草籽时所选用草籽应当注意当地的土壤和气候条件,通常选择容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的草种为宜,最好采用几种草籽混合播种,使之变成一个良好的覆盖层,种植草籽掺沙或土粒拌和,使之播撒均匀,播种时间以气候温暖、湿度较大的季节为宜。

这种方法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、造价低廉等特点。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,表土流失等边坡灾害,导致大量的边坡灾害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

(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、坍滑等边坡灾害,导致大量的边坡灾害整治、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。

(3)液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近几年新开发的一项边坡植物防护措施,是将草籽、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。其特点是施工简单、速度快;施工质量高,防护效果好;适用性广;工程造价低。目前,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。

2.2喷播生态混凝土、铺设绿化植生带

喷播生态混凝土、铺设绿化植生带主要适用于岩质边坡不具备植物生长的土壤,无法直接在边坡上栽种护坡植物。

(1)喷播生态混凝土

生态种植基是固体、液体、气体3种物质组成的具有一定强度的多孔人工材料。

固体物质包括粗细不同的土壤矿物颗粒、胶结材料、肥料和有机质、成孔材料、保水剂以及其他混合物,其中土壤是植物生长的基体;有机质和肥料为草种日后的生长提供肥力;胶结材料用于土壤颗粒之间以及与岩体表面的胶结;保水剂能吸收和保持水分供植物生长;成孔材料能提高植基的透水性和透气性,一般采用稻草秸秆,经济方便,还可以根据需要添加其他特定作用的混合物。喷播生态混凝土护坡,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。

(2)铺设绿化植生带

典型的绿化植生带从底往上由无纺土工布、绿化物料层、植物纤维层和尼龙网格等。无纺土工布与地表吸附作用强,有利于保持湿度,且能够自然降解,腐烂后可转化为肥料;绿化物料层是最重要的部分,由种子、保水剂、肥料及改良剂组成,主要为植物今后生长提供肥料;植物纤维层由稻草秸秆、麦秆等植物纤维组成,主要作用是:铺设完工初期防止绿化物料层的物质遭受雨水冲刷及遮阴保湿,后期则腐烂后为植物提供肥力;最上层的尼龙绳网主要作用起到固定的作用。事实上,植生带铺几层、各层直接的顺序根据具体情况确定,没有固定的形式。如果条件允许,铺设绿化植生带之前可以平铺一层土壤,以便为固坡植物提供充分的养分。否则,只有加厚植生带了。

2.3栽藤

主要用于土石夹杂难以种草植树的段落,通过藤草爬附作用将坡面进行覆盖,从而和周围环境协调一致。

2.4框架内植草护坡

框架内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。该技术主要适用于坡度较陡且容易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上。

3结语

由上述分析可以看出,生态防护技术的类型不同,也就具有不同的特点和适用条件。因此,为了实现生态防护、保持生态平衡、减少水土流失、稳固地基、美化环境、减轻视觉疲劳等目的,今后生态护坡技术的发展方向主要是将传统的边坡加固技术与植被护坡技术有机的结合起来,发挥二者各自的优点,既保证边坡的安全稳定以及加固措施的长期有效,又实现坡面植被的快速恢复及生态环境保护。

参考文献

[1]俞孔坚.二观生态战略点识别方法与理论地理学的表面棋型[J].地理学报,1998.

边坡防护技术论文范文8

关键词:路基;防护;加固;公路工程

作为国民经济发展主要命脉,在多种现代交通运输类型中公路占据着重要的地位。其特点为灵活、快速、便捷、机动、覆盖面广等,为进一步夯实交通运输发展事业,必须重视公路路基施工技术。路基防护作为公路工程施工的主要内容之一,其施工技术水平的高低直接决定着工程建设的整体质量。为此,必须对公路路基防护施工要点加以重视,全面提升施工质量,推动公路工程事业的快速发展。

一、边坡破坏形式及原因

路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同,主要破坏形式为溜方、滑坡、剥落和碎落崩塌四种。

1、溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。滑坡是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动,主要是因土体的稳定性不足引起的。

2、路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空,或填土层次安排不合适等;路堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。

3、剥落和碎落是指边坡风化岩层表面,在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡而上剥落下来的破坏形式。崩塌通常是指较大的石块脱离边坡表面沿坡而滚落下来。

二、路基防护技术在公路工程施工中的应用

1、坡面防护

种草、铺草皮、植树、抹面及捶面等方式都是坡面防护的主要措施。每种防护方式又具有不同的特点,进而其施工方式也有所不同。

第一,种草。这种坡面防护方式主要应用于冲刷小,边坡高度低及坡度在1/1以下的路基防护。根据施工现场土壤及气候的具体情况进行草籽的选择。一都会选用生长速度快、根部发达、叶茎较低等植物,主要包括白茅草、毛鸭嘴等。

第二,铺草皮。铺草皮与种草选用的施工条件较为类似。但这种方式主要应用于严重冲刷的坡面、具有较陡的边坡,径流速度必须在每秒0.6米以上,其最大速度必须控制在每秒1.8米以下。选用平铺进行水平叠置,在坡面垂直或坡面成一半坡角时进行草皮叠置,同时在选用草皮防护时,还可以选用片石铺砌成方格及拱式边框等,将草皮铺设到方格或框中。

第三,植树。为增强地基的稳定性,避免雨水对路基的冲刷等,可以在坡面防护中进行植树作业。这种方式不仅可以起到防风砂的作用,才可以起到公路美化的作用。在路基防护施工中,选用植树作为其防护的主要方式,在施工应用中植树的主要形式包括:带状、条形等。还可以进行连续式地栽种,也就是在所有防护区域内进行栽种。由多行树木组成了防护林,这种防护方式必须确保其较高的密集型,也可以在其空隙部位进行灌木等植物的栽种。

第四,抹面。这种坡面防护方式主要应用到容易风化、但风化不严重的岩石边坡或软硬岩层路堑坡面等,主要起到防滑的作用,其坡度主要为1/1。捶面主要应用于坡度在1/0.5以上容易出现冲刷状况的土质边坡。选用石灰浆作为抹面材料,通常情况下将抹面厚度控制在2厘米到10厘米之间。

2、冲刷防护

首先,在1/0.5到1/1坡度且较容易风化的软质岩层路堑边坡防护中,可以选用护面墙作为主要的冲刷防护方式,这种防护方式主要类型有实体护面墙、孔窗式护面墙等。其次,通常情况下将浆砌片石防护的厚度控制在0.2米到0.5米之间,当选用这种方式进行冲刷防护时,在对其最小厚度进行确定时,必须严格按照流速的快慢等进行确定,通常定在0.35米以上。将厚度为0.1到0.15米的碎石等设置在具有较大冻胀变形的土质边坡中进行垫层作业。在低于冲刷线0.5到1米的位置确定近河路基的浆砌片石护坡埋置深度。并将伸缩缝、沉降缝等设置在浆砌片石防护中。最后,根据施工现场地质及环境的不同,应选用不同形式的混凝土预制块防护措施。,如混凝土板防护及柔性混凝土板防护。

3、挡土墙

挡土墙的施工技术应该做好场地的排水系统建设,保证基坑土质的干燥,对基坑进行边坡的挖掘要根据土质的实际情况进行开展。在石料的搭配上,可以采用相互之间的交错,石块之间的缝隙可以采用砂浆进行粘接。必要的时候加装挡土板进行支护工作。在基坑挖掘完成之后就要对其承载力进行验证。墙体要采用 7.5#浆砌粗料石镶面,按照设计的要求修建伸缩缝以及泄水孔,并且用水泥对风险进行砂浆。整体强度达到设计要求的 70% 后,进行挡墙的反滤层修建工作,并且可以在反滤层的底部以及顶部设置粘土隔水层。

4、干砌片石防护

干砌片石主要作用在土质、软岩并且容易受到风化破坏现象较为要种的路基边坡,这种地带不适用于种植植物、并且是石料众多的地段。要保证施工的质量不但要按照相关的要求对施工技术进行调控,甚至还需要对施工中一些不合理的技术进行清除工作,按照施工技术要求,在保证施工质量的前提下,清除路面中的一些不稳定石块,并且依据相应的技术措施加强改善,技术经过综合性的调控之后进行实施工作。最好要对墙体进行夯实修整。对地基的硬土层进行整齐的码砌工作,保证放置情况的整齐,没有明显的缝隙,并且依据相关的规定采取有效的措施进行修整。扩大路基边坡防护工程的范围,保证距离路基上部 1 m 之内没有任何码砌,铺设具有粘性的种植土,加装三维网。播撒草籽,起到绿化的作用。

三、路基防护施工的注意事项

在公路工程路基施工时,必须先对土场的位置进行准确确定。在集土施工过程中,必须在较高地势位置进行土的集中放置,以此形成大堆,并确保其具有较高的高度。在材料进场中,白灰不能一进场太多,要对其进行消解作业,应选用白灰池,如白灰完成消解后,应进行大堆存放。要一次完成白灰搅拌工作,在雨季施工中,应对其进行覆盖及及时应用。路基施工中,如遇到下雨天气,必须确保晾晒充分后在进行路基作业,禁止积水存留在基坑当中,避免基底出现潮湿等情况。排水沟应在施工前挖好,并做好施工准备工作及排水措施,施工便道也应在施工前修筑完成。避免车辆在雨水冲刷过的成型路基上行驶。由此可见,公路工程路基雨季施工必须做好各项准备工作及防雨措施,只有这样才能确保路基施工的质量。

四、结束语

综上所述,路基作为公路工程施工的重要组成部分,其防护与加固技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量,为防止任何安全事故出现在路基施工中,相关部门及施工企业必须重视路基施工,根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件,在选择与之相适应的防护与加固技术同时,还要提高其技术水平,只有这样才能确保公路工程的整体质量。

参考文献

[1] 任普刚;浅谈公路路基边坡加固防护工程的设计方法[J];科技创新导报;2012年19期.

[2] 康文献,李海晓;高速公路高边坡滑坡治理[J];建井技术;2005年01期.

[3] 陈开圣;殷源;公路边坡植物防护机理研究[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年03期.

边坡防护技术论文范文9

【关键词】水土保持;生态模式;技术特点

Discussion on Plant Ecological Model Based on Present Situation of Soil and Water Conservation in Zhaoqing Region

Li Xue-wei

(Four city water conservancy and hydropower survey and design instituteSihuiGuangdong526200)

【Abstract】In view of the current situation of soil erosion in our region, the causes and the principles of soil and water conservation ecology, this paper puts forward that the measures of water conservation and water conservation should pay special attention to ecological measures in order to form a good ecological system. Through the analysis of the ecological model, this paper will help to pay attention to the ecological engineering of soil and water conservation in order to build a pleasant ecological environment.

【Key words】Soil and water conservation;Ecological model;Technical characteristics

1. 引言

水土保持工程设计是我院的主要专业之一,工程设计普及到肇庆地区各个市县。特别是近几年,随着基本建设项目的不断增加,水土保持工程呈现量大面广,设计工程所形成的成果,关系到生态环境的可持续发展重大问题。因此,我们在水保设计中不断地要求引入新概念、新措施,以构筑宜人的生态环境。经查阅了相关资料获悉:我国目前仍是世界上水土流失严重的国家之一。土壤侵蚀遍布全国,而且强度高,成因复杂,危害严重,水土流失是影响可持续发展的最大环境问题。过去开发建设项目水土保持措施大都是注重工程措施,却忽略了植物生态措施,如何形成具有良好结构水保生态系统,值得深度讨论(图1、2、3、4)。

图1水土流失是环境的最大问题 图2采土场水土流失状况

图3道路开挖引起的坡面崩塌图4取土场裸岩风化

2. 水土保持的生态模式

开发建设通常会直接扰动土壤、破坏植被,减少了绿地面积,或使原有完整绿地破碎化,直接或间接破坏生态系统的结构与功能。因此,保护和恢复重建植被是建设项目水保工作的核心任务,而人工重建主要是模拟自然植物群落的种类成分和群落结构特点,建造并推动植

物群落的顺行演替,以尽快形成为周围环境协调的稳定植物群落。近年国内外兴起的“生态工法”、“植被生态工程”等,成为当今工程水土保持的趋势。

2.1生态模式中的必要工程措施。

(1)生态模式强调工程措施与生物措施的有机结合,最终发挥植物群落的作用。对开发建设项目在基建施工和生产运行中由于开挖地面或堆置弃土、弃石、弃渣等形成的不稳定边坡,首先应采取必要的固土护坡工程措施。护坡工程主要有以下几种(图5、6、7、8):

图5厂房背山分层护坡绿化图7植被护坡效果

图6阶梯护坡绿化图8护坡面铺草后一年效果

A.对边坡高度大于4m、坡度大于1.0:1.5的,应采取削坡开级工程;

B.对边坡小于1.0:1.5的土质或沙质坡面,可采取植物护坡工程;

C.对堆置物或山体不稳定处形成的高陡边坡,或坡脚遭受水流淘刷的,应采取护坡工程;

D.对条件较复杂的不稳定边坡,应采取综合护坡工程;

E.对滑坡地段应采取滑坡治理工程。

(2)常用的工程护坡措施有干砌石护坡、浆砌石护坡、抛石护坡、混凝土护坡、喷浆护坡、胶泥喷涂护坡、灰浆或三合土等抹面护坡、锚喷护坡、锚喷网护坡。常用的植物护坡主要包括种草护坡和造林护坡,前者适用于坡比小1.0:1.5,土层较薄的沙质或土质坡面,可选用生长快的低矮葡伏型草种。后者适用于坡度10°~20°,在南方坡面土层厚15cm以上、北方坡面上层厚40cm以上、立地条件较好的地方,宜采用深根性与浅根性相结合的乔灌木混交方式,同时选用适应当地条件、速生的乔木和灌木树种。在坡面的坡度、坡向和土质较复杂的地方,将造林护坡与种草护坡结合起来,实行乔、灌草相结合的植物或藤本植物o坡/更多情况下是采用工程护坡与植被护坡相结合的综合护坡工程,包括砌石草皮护坡、格状框条植被护坡、三维网植草护坡、纤维土等厚层基材喷射绿化工法护坡等,具体应用各种植物与工程措施时应该综合考虑进行有针对性的选择(图9、10)。

(3)据报道:日本的各种地面绿化工程享有盛名,值得我们在建造坡面生态时借鉴。例如在日本鹿儿岛县屋久公园这一列入世界自然遗产的公园绿化时,认识到如使用喷射厚层基盘材料、种子及化学肥料的传统施工方法会扰乱原有生态系统,但当地年降雨量非常大,而且公园土质为黏性质土,在坡面表层部分的土壤易侵蚀造成植物着生困难。为了解决坡面不稳定的问题,他们采用了在坡面上铺设可降解的、对环境负面影响小的自然纤维植被垫防止侵蚀。铺设这种纤维垫后,有效地防止雨水冲击而造成的土壤团粒结构的破坏和土壤流失,从而稳定了土壤坡面,形成了植物的扎根环境。即使不进行播种(喷播种子),经过一定的时间也会恢复自然植被。这种施工方法特别是在自然公园内恢复自然植被时效果非常好。当然这种方法有时也受到坡地土质、坡度等的限制(图11、12、13、14)。

图11道路转弯挡土护坡植被图13楼房边坡绿化

2.2生态模式的植物群落设计与配置。

(1)建设项目水土保持的生态模式的设计与配置,关键是结合工程需要,遵循生态规律,以植被护坡保土为中心,推动群落演替和生态恢复。在植物措施应用过程中应该充分认识当地的生态条件,注意遵循优先使用乡土植物、提高生物多样性、优化绿地配置等原则。首先要按照生物适宜性原理选择物和营造适合它们生长的生境条件。优先使用乡土植物,是因为当地物种是经过长期与环境协同进化而来的。进行生态恢复前,要对当地的气候、土壤和野生植物资源进行必要调查,找出与当地环境相适宜物种,尤其是野生草种、野果灌木和乔木等物种和经济植物,以便根据这些物种的特性营造易于生存的土壤等条件,达到有目的的生态植被恢复。然后促进生物群落按进展演替进行生态恢复,即推动植物群落从先锋植物(一般人工选择草类植物)当地草种灌木乔木(陡坡或土层太薄则不一定能恢复到乔木群落)的序列发展。前期植物的选择尤其重要,因为它关系到初期有效保持和改良人工固定的土壤,一般应选择根系发达,生长迅速的一年生草类,为更快改善土壤结构和养分自给能力,应考虑客土、增施基肥,甚至结合使用豆科植物和菌肥。同时要根据生态位理论及生物多样性原理,在生态恢复过程中避免引进生态位相同的物种,尽可能地使物种的生态位错开,避免种群间的直接竞争。

(2)在城市等人群来往较多的场所如公园和道路的出入口等处的各种坡面,为了尽快绿化和稳定坡面,防止坡面土壤侵蚀,一般情况下是先栽种草坪草,但其后的培育目标及对应的管理则不明确,其结果经常出现次生演替,导致杂草丛生和植被退化。因此,在经常进入人们视野的坡面上设计植被生态工程,应该积极采用花草造景和地方特色园林树种的绿化方案,提高其景观生态效果。设计时要充分考虑到绿化对象的坡面形状、周边环境状况等,以提高绿化景观效果(图15、16、17、18)。

3. _发建设项目水土保持生态模式的研究

生物控制或生物建造工程,也指利用植被进行坡面保护和侵蚀控制的途径与手段。随着人们对植被和侵蚀之间的因果关系以及对植被坡面保护作用的认识不断加强,使植被越来越成为控制侵蚀和稳定斜坡的一个有效措施。不同的工程项目可能造成不同形式和程度的扰动土壤、地表和坡面,其水保策略和措施也应有针对性,特别是坡面生态重建。例如,目前我国公路边坡坡比一般为1:1,即45°,有的甚至达到60°以上。在欧美许多国家为了减少公路水土流失,恢复自然植被,一般采用很缓的边坡。但边坡越缓,占地越多,土方量越大,造价也就大增加,这在我国不太现实。而在陡峭的边坡上地行植物种植无疑存在很大的困难。

4. 坡面生态工程技术特点

坡面生态工程技术主要包含如下方面:

4.1土壤保持技术。

它通过对坡面的有效固定和覆盖,及时保护表土,防止表土侵蚀和土壤退化。主要技术包括草皮移植、草籽播种、乔灌播种、抗蚀网格和活技网格,目前高陡边坡护坡工程上广泛推广应用的有客土喷播、三维植被网护坡、土工格室植草(灌)护坡、浆砌片石格框植草(灌)护坡和蜂巢格网植草护坡等技术。前几种方法后面将有详细介绍,而蜂巢格网植草护坡就是运用一种经特殊处理后既具有一定强度,又具有不生锈、防静电、耐腐蚀功能的涂膜钢丝,经机械纺织形成蜂巢格网箱笼后,充填石料或结合喷播等植草,用于公路、堤岸、山坡等水土易流失坡面的防护技术,有些护坡虽有植被,但绿意不足(图19、20)。

图19道路边坡绿意不足图20桥头护坡植草

4.2地表加固技术。

(1)它通过植物根系固持土壤,降低土壤空隙水压来加固和提高抗滑力。主要技术包括活扦插、枝条篱墙、活枝 捆垛、排水式活枝捆垛、沟壑式栽种、压条和枝干篱墙等。

目前我区的坡面生态工程基本上以草本植物治理为主,主要技术有草种散播、种植槽植草、植生带、喷播技术和加筋草皮卷,其中喷播技术是目前较先进的一项技术,已在许多高速公路工程边坡治理中得到全面应用,并取得了良好的效果。“客土喷播”技术的核心是在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。它利用专用的喷射设备将土壤、有机质、保水材料、肥料、改良剂、专用防蚀剂、专用黏合剂和植物种子等混合后喷射到岩土上,由于专用黏合剂和防蚀剂的黏结作用,混合物可在岩石表面上形成一层连续的具有孔隙的硬化体。一定程度的硬化使种植基质免遭冲蚀,而混合物中的保水材料、营养成分适合植物种子的生根发育。为保持基质的保水要求,最好在基质中加入保水剂,保水剂是遇水可以反复吸收膨胀500~1000倍的一种化学材料,无毒无害,在干旱时,保水剂中的水分又可以缓释给植物的根系。当种植基层中的保水剂全部吸水膨胀后,可以供应草坪持续干旱30~60天的生长需要。保水剂又称为高吸水性树脂、超强吸水剂、固体水或高分子吸水剂,是利用强吸水树脂制成的一种具有强力吸水、保水能力的高分子聚合物。它能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的去离子水,数十倍至近百倍的含盐水分,并且具有重复吸水的功能,吸水后膨胀为水凝胶,然后缓慢释放水分供种子发芽和作物生长利用,从而增强土壤保水性能、改良土壤结构、减少水的深层渗漏和土壤养分流失、提高水分利用率。保水剂适合在降水稀少、雨水分布不均匀的地区以及缺少灌溉水源的地区使用(图21、22)。

(2)随着生态学理论日渐被越来越多的人接受和应用于坡面治理,植物在治理严重水土流失中的重要地位得到更进一步的确认,控制侵蚀的效果也有明显的提高。全由于对植被演替的规律的深层次规律认识不足,工程的实施仍带有很大的盲目性和随意性,不少坡面治理失败很大程度上与此有关。

4.3区植被工程原理的深入研究。

一项技术的应用必须要有完善的科学理论来支持,就我国岩石边坡植被护坡的发展现状来看,尽管越来越多的人关注这一技术途径,其原理和方法也得到迅速的发展和应用,但是到目前为止,它还基本上建制在定性的和经验的发展阶段,特别是岩石坡面条件下植被根系力学效应的定量研究,还不足从理论上支持这一技术途径,深入研究其科学原理,对技术的应用具有重要的科学意义(图23、24、25、26)。

4.4区植被生态系统主导生态因子的动态过程研究。

对诸如岩石边坡这样的特殊生境,其水分、养分的保蓄能力极低,热容量小、温度日变幅大,使一般的植物难以正常生长。因此,在人工植被群落建植过程中,阐明水分、养分及热通量等主要生态因子的动态变化过程、植物生长过程与主要生态因子的相互作用关系是构建开发工程区水保植物群落的理论基础。深入研究人工植被群落建植过程主控生态因子的动态变化过程,可建立区植被生长过程与生态因子之间的耦合模型和调控技术体系,实现建立区稳定植被群落的目标。

4.5植被水保工程效应效果评估及预测预报信息系统开发。

信息技术在水保工程植被护坡建设中的应用应以建立和完善网络运行和效果评价为突破,包括植被护坡工程效果的信息采集、处理、传输、共享技术的网络化系统;计算机控制作业技术的研究;应用遥感等监测岩石边坡植被生态环境的变化以及工程效应效果评价技术体系等(图27、28、29、30)。

4.6工程措施与植被措施的有机结合。

工程护坡的不足之处是缺乏生态效果,但是对边坡有支挡加固作用,为植被生长提供稳定环境,特别是在边坡植被防护与工程防护有机结合尤为重要,不仅是做到坡面绿化,而是将工程防护和植被防护有机结合起来,形成稳固而生态景观效应的防护结构体系。因此,在进行植被护坡设计时,首先判断边坡是否稳定,若不稳定,则采取合理措施支挡加固,然后进行边坡绿化设计。对于稳定边坡,有时为了防止表层局部坍塌、风化、雨水冲刷等因素引起的表层也需要预先采取工程防护。工程防护和植被防护更好地有机结合,达到既有效地支挡加固坡体,又在坡面上看不见工质结构,显现植被和优美景观的目的(图31、32、33、34、35、36、37)。

5. 景观效果的优化设计

(1)目前植被护坡发展趋势是不满足于单一品种的植草绿化,而是选用多品种结合取得综合绿化效果。正因为如此,护坡的景观设计应运而生。因此在进行景观效果设计时应考虑以下两个问题。

(2)一是与周围环境相协调。在选择植被种类时,应考虑边坡所在地的植物类型、植被环境。这样做的目的是让边坡的“小环境”与当地植被的“大环境”协调一致,产生一种总体的

景观效

果,否则小环境的景观设计再好也无济于事不能持久。更重要的是在一定时间后,应使“小环境”融合于“大环境”。

(3)二是合理选择主景。主景的选择很关键,应根据边坡所在地的环境条件来确定。例如根据边坡环境条件选择草原被作为护坡目标,则应以草坪为主景,将乔、灌、花按一定比例合理配置在草坪的不同位置,用来加深和衬托草坪主气氛。草坪草应以多种草类混栽,做到四季常青。

总之,我区的植被坡面生态工程还处于起步和探索应用阶段,我们不仅要善于借鉴和引用国际上的研究结果,更要结合本地的实际情况,加强完善和做好水土保持生态领域的工作。

参考文献

[1]丁\华,关于生态恢复几个问题的讨论,中国沙漠2000,20(3);341~344.

[2]吴发起,水土保持学概念,北京:中国农业出版社,2003.

[3]许文年等,挖方岩石边坡绿化技术研究,三峡大学学报,2003.25(2)101~104.

相关期刊