公路边坡生态防护设计及防护技术研究 王小云

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:王小云
[导读] 摘要:公路工程是国民经济发展过程中比较关键的组成部分,而公路路基边坡施工技术水平的高低将会对公路工程整体质量产生一定的影响,因此,通过总结对比植被防护、工程防护及生态防护的不同适用情况来研究填方路堤及挖方路堑采用不同防护技术的应用效果。
        宁德市公路局  福建宁德  352100
        摘要:公路工程是国民经济发展过程中比较关键的组成部分,而公路路基边坡施工技术水平的高低将会对公路工程整体质量产生一定的影响,因此,通过总结对比植被防护、工程防护及生态防护的不同适用情况来研究填方路堤及挖方路堑采用不同防护技术的应用效果。因此,本文就公路路基边坡防护设计进行了简析,仅供参考。
        关键词:公路填方;路基;边坡防护
        随着我国基础交通建设的大力发展,公路工程的建设步伐也日益加快。在公路工程的建设过程中不可避免地对周边环境产生一定程度的影响,从而改变了该地区的地形地貌、水文循环条件等,形成了大量工程边坡。裸露的边坡坡面在短时强降雨、持续性降雨、气候变化、冻融作用等因素干扰下,会导致冲蚀、剥落、泥石流等边坡浅层病害,边坡浅层病害发展到一定程度会影响边坡的整体稳定性,影响公路的正常使用和安全。现阶段公路边坡防护主要有刚性防护、柔性防护和复合型防护等几种,这些防护技术通常存在耐久性不足、环境协调效果差等特点。近年来,生态环境保护理念逐渐普及开来,工程建设过程中来自节能环保方面的压力越来越大。生态防护技术作为一种新型边坡防护技术,在公路工程建设过程的应用范围日益增加。本文对公路生态防护的设计及防护展开了系统阐述,能够为类似公路边坡工程防护提供科学的指导。
        一、边坡生态防护的概念
        国内学者将公路边坡的生态防护定义为植物固坡或坡面生态工程。国外研究人员将公路边坡的生态防护解释为:采用植物本身或将植物与其他土木工程材料相结合应用于边坡坡面,从而提高边坡坡面的稳定性。总而言之,公路边坡生态防护的基本原理就是使植物的根系与边坡坡面土壤之间黏结在一起,利用植物根系的锚固性能和蒸腾作用等,来提高公路边坡的浅层稳定性。
        二、公路路基边坡生态防护原则
        1.质量保证
        边坡质量对于交通行驶安全性存在直接的影响。路基长期受到自然环境的侵蚀影响,导致其出现陷落、塌方等问题,从而形成安全隐患,甚至会引发严重的交通事故。因此路基边坡在设计阶段,要确保设计方案的合理性,保证施工后路基边坡的防护质量。
        2.生态维护
        路基在两侧边坡防护施工的区域较大,特别是高填方的路基边坡防护施工位置范围较广,给施工周边区域中的生态环境造成较大影响,所以在路基边坡防护设计过程中,应该考虑保护生态环境,并且需要通过合理的绿化方案确保路基边坡和周边环境的和谐性,从而有效提升路基生态效果。
        3.安全节约
        在路基边坡防护设计的过程中,要充分考虑工程的实际情况,对项目进行合理的规划与设计。主要是考虑地质条件、气候环境等因素,最终确定科学的施工方案和工艺,提升边坡防护的质量与安全性,同时降低成本、提升经济效益。
        三、公路路基边坡生态防护施工技术
        1.植被防护
        采用植被防护进行边坡防护不仅可以提高道路美观性,保护当地生态环境,调节边坡土壤温湿平衡,还可以在一定程度上提高边坡固结及稳定性。植被防护一般应用于坡度较小、边坡较平缓的土质坡面,种草、植树及铺草皮则为现有常用的植被边坡防护方式。采用植被防护时,应选择适当种植品种,严防外来物种对本地物种造成的不利影响,同时选择的植被应根系发达,种植土层与原坡面结合稳固,保证其可经受雨水坡面冲刷而不发生破坏。植被破坏采用坡面防护可降低坡面雨水对坡面填筑土层的冲刷,有效减缓坡面水土流失,从而提高坡面稳定性。植被防护可设置在堤岸河滩,如果在河岸铺设交错林带,在一定程度上可改变水流方向,从而起到河流水头导向作用,减少河流对路堤的冲刷作用;此外,植被防护还可布设于沙漠及雪灾等地,发达的植被根系起到防沙防雪的作用。

由于植被防护等根系较浅,使其防风固沙及防止雨水冲刷等作用受到限制,因此,在植被铺设种植时可将土工布及草种布等铺设于植被下部,经过撒种、养护后形成人工种植草皮,该模式可有效提高坡面抗冲刷能力,不仅适用于土质边坡,对于有机土处理后的岩质边坡亦可采用。
        2.砖石或混凝土防护技术
        在公路路基边坡生态防护过程中,砖石或混凝土防护技术得到了广泛的应用,其主要包括以下几大类:(1)菱形格护坡。其既可以预制安装,也可以借助混凝土进行现场现浇,在菱形格内可以种植草皮,然而只适用于填方边坡、土质挖方边坡;(2)片(块)石护坡。其主要包括浆砌、干砌2种类型,与护坡相比,护面墙厚度较大,具备一定的抗推作用,其施工工艺较为简单,能够及时就地取材,但是自重较大,在高边坡的防护处理中应用效果不理想;(3)窗孔肋式护坡。其主要选择浆砌片石、片石混凝土等做肋,并选择水泥预制混凝土来对拱形窗台进行制作,从肋上排出坡面水,在窗内种植草皮,但是肋厚施工质量控制起来有一定的难度,要对其各个环节的施工给予系统性的监管;(4)六角空心砖。其一般是借助水泥混凝土进行预制,并在现场直接安装,可以在孔洞内填土绿化,观赏价值比较大,但是六角空心砖成本高、自重大,会对边坡排水产生一定的影响,不利于边坡稳定,需要慎重选择。
        3.框架锚杆防护技术
        一旦公路路基边坡成型后,就要求相关人员根据设计特点来开展施工放样、钉入钢钉等工作,并按照要求设置相应的单元区间,通过人工与机械的方式隔一定距离自上而下钻孔,并通过安装锚杆来达到锚固的效果。随后还需要对岩面杂物进行清理,用水进行湿润处理后浇筑混凝土框架。锚杆插入孔内长度要求超过图纸设定深度,锚杆安装后严禁悬挂重物和随意敲击。注浆过程中,要随砂浆的注入将注浆管缓慢匀速拔出。杆体插入后,如果孔口未溢出砂浆,要给予及时的补注。孔内砂浆完全凝固后,将铁丝进行连接并与锚杆焊接,选择专用喷射机将种植土与草籽混合喷射在坡面上,并定期进行浇水养护。每段工程施工完成后,还需要选择具有代表性的段落开展锚杆抗拔试验,以确保边坡生态防护整体施工质量。
        4.生态防护
        生态防护指结合传统植被防护及工程防护方式,做到适应当地自然环境、提高公路美观性、保护生态的边坡防护。生态防护可根据不同地区地理、地质及开挖或填筑面形状,选择适合的生态防护模式。生态防护模式有诸如传统植被护坡方法、客土喷播护坡方法、土工织物防护方法、土工+植被防护及植被混凝土等护坡方法,其可根据不同需求选择不同的生态防护模式。现有生态防护模式对比应用情况表明,传统植被防护施工较为简单,土工织物防护具有专业化程度高及施工铺设速度快等优点,植被混凝土具有强度较高,可有效提高边坡防护效果,每种防护措施适用于不同的环境范围,据不同的边坡防护需求可采用单一防护模式或复合防护模式进行边坡防护。
        结束语:
        边坡生态防护技术作为一种前瞻性新型护坡技术,具有较高的强度、耐久性及工程整体性,生态防护技术将植被防护技术、土工织物防护技术及工程防护技术进行有机结合,使其广泛应用于多种类型的边坡防护工程中,同时对恢复和保护当地生态环境具有重要意义。因此,施工中需要合理制定边坡防护方案,从而提升其边坡防护效果,满足交通运行的需要。
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