护坡技术论文合集12篇

时间:2023-04-08 11:50:11

护坡技术论文

护坡技术论文篇1

太浦河泵站的进、出水渠为新开河道,由西向东布置于太浦河的南侧,其直线段与太浦河中心线平行,两者中心线相距200m。进、出水渠全长890.13m,为梯形明渠,渠道边坡1∶3,渠底高程分别为-2.50和-1.80m,渠顶高程分别为7.00和6.00m。进水渠堤在高程3.5m处设置宽5m的马道。出水渠马道宽3m,高程为3.20m。

为了体现环境水利的理念,美化泵站环境,由太浦河泵站建设指挥部牵头,水利部上海勘测设计研究院(下简称上海院)与日本冲谷实业(深圳)有限公司就有关生态护坡的方案进行了讨论和研究,并于2001年10月在工地现场进行了现场试验。

2生态护坡应用现状

2.1生态护坡的发展趋势

从20世纪80年代后期开始,地球环境及保护问题在各个方面为人们所重视,同时对关系到自然环境变化的生物多样性下降问题也开始引起人们的担心。尤其是人口密集的城市,人们越来越关注与己休戚相关的环境问题,因此,人们开始建造公园、公共绿地等来改善环境,同时在充分发挥公园、公共绿地原有功能的基础上,也开始把它们作为保护生物多样性及直接与生物相连的场地,而这些场地作为地球生态系的重要构成因素所发挥的作用也开始越来越受到人们的重视。

多自然型河流建设方法是目前国际上比较流行的一种河道环境综和整治的新方法,它把水边作为多种生物生息空间的核心,并把河流建设成尽量接近于自然的状态。在建设多自然型河流中,重点是努力创造出具有丰富自然的并具有魅力水边环境。在河道整治的各种方法中,应从生态学的观点出发,应优先采用生物材料法,其次采用混合方法,即采用植物与木材或石料合用,最后才考虑刚性材料方法,即采用木材、石料和混凝土。

日本是生态设计用于水利工程较好的国家,其对河道生态设计的原则主要有以下五个方面:

(1)治水:主要通过修建护岸来实现;

(2)自然环境、生态系统的设置:主要通过水边绿化、设置生物的生长区域和水质保护等实现;

(3)水边景观的设计:通过设置建筑物来保证与周围环境的和谐以及保证水边景观的连续性、自然性;

(4)亲水空间的设计:通过水边的台阶、缆绳、绿地等设施来实现;

(5)循环型空间的设计,:用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造,控制废料的产生,尽量避免未来发生的处理问题及二次性环境污染问题。

2.2国内河道护坡现状

传统的河道护坡结构往往只片面强调河道的防洪、引水、排涝、蓄水和航运等功能,较少地考虑河道的生态或环境功能,因此河道的护坡结构多数采用浆砌块石或混凝土等刚性硬质材料,甚至有的地方追求所谓的“高标准”河道,对河道采用全断面刚性材料衬砌,使河道的环境条件模式化,并使生物种类单一化,由此带来的环境问题是很严重的。

随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高,我国也开始越来越重视环境保护问题。我国国民经济和社会发展第十个五年计划中提出,必须重视生态建设和环境保护,加强自然保护区和生态示范区建设,保护陆地和海洋生物的多样性。人们在越来越注重城市环境和保护生物多样性的同时,也开始注重水利工程的环境问题,在有些堤防和护岸的结构设计中开始注入环境水利的设计理念,如有些堤防护坡采用草皮,依靠草皮良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力,另外在水土保持工程、防止坡地雨水冲蚀等方面也有一些应用。但总体来说,生态护坡在水利工程中的应用尚处于试验和研究阶段。

3生态护坡方案的可行性

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,同时生态护坡具有造价低、能美化环境的独特效果,在国外已得到了广泛的应用,在国内也有一些应用。

茂渔川工程位于日本北海道惠庭市,是由日本冲谷实业有限公司1990年设计的,该工程的护坡结构同太浦河泵站进、出水渠(水生植物种植区域),种植的植物为千屈菜、黄昌蒲、千岁梅花藻和豆牟菜。该工程河流的正常流速为0.4m/s~1m/s,洪水时河流的流速达3m/s。工程运行至今已有近12年,固土和抗冲能力效果良好,且美化了环境。由于利用石头、砂子等天然材料的多孔性构造,通过水边绿化、设置生物的生长区域,保护了生物多样性,避免了材料的二次性环境污染问题,同时利用水生植物对水体自净能力,使水质得以改善。

卫运河生态护坡试验段工程位于卫运河祝屯闸下险工段内,长170m,是海河水利委员会利用土工织物与生物工程措施相结合的护岸工程试验研究段。试验段滩顶高程28.30m,河底高程18.63m,在高程24.00m处设宽1m的马道。马道以上的设计边坡为1:2.5,采用深栽柳护坡,柳树纵横株距均为1.5m,柳间栽爬根草;马道以下的设计边坡为1:2,采用土工织物排体护坡、护基,排体上面用混凝土预制块组成框格压载,在框格内填土、深栽柳,柳树纵横株距均为1.5m,柳间栽爬根草,其生态护坡剖面图见图1。该工程于1987年5月完工,经过两个汛期400m3/s流量的考验,目前框格内的草皮茂盛,且生长茂盛,柳树的成活率95%以上,护坡效果良好。

从以上国内外两个成功的工程实例可以看出,只要太浦河泵站的生态护坡结构设计和植物选择得当,生态护坡方案在太浦河泵站工程中是可行的。

图1卫运河生态护坡剖面图

4生态护坡试验与研究

4.1设计要点

太浦河泵站进、出水渠道除具有一般河道所具有的防洪、引排水和航运等功能外,它还具备与泵站有关的一些特点:太浦河泵站进出水渠为新开河道,进水渠为1级堤防,护坡应具备固土、抗冲能力,稳定要求较高;进、出水渠的地质条件不太理想,在堤底附近有一层较深厚的、呈流塑状的淤泥质粉质粘土,而堤顶与堤底高差最大达9.5m(进水渠);泵房的施工期较长(达18个月),地下水位又较高,给施工期的进、出水渠的稳定带来威胁(渠道中无水)。根据国内外生态护坡的成功经验,结合泵站进、出水渠的特点,生态护坡的设计原则如下:

(1)生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求,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)进行水文分析,确定水位变幅范围,结合植物调查结果,选择合适的植物;

(4)应设置多孔性构造,为生物提供一个安全的生长空间;

(5)尽量采用自然的材料,避免二次环境污染;

(6)布置时考虑人们的亲水要求。

4.2栽种植物的选择

在栽种植物以前,应首先进行工程区域的植被调查,然后根据植被调查结果,充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、景观、安全性、地域适应性及生态平衡的问题,并按以下条件进行严格的选择:

(1)适合气候、气象条件的树种;

(2)土壤要求低;

(3)原有品种;

(4)抗病虫害能力强,对周围环境的危害性小;

(5)寿命或者效果发挥时间长;

(6)具有能够美化环景的效果;

(7)容易维护管理;

(8)具有市场性。

在现场选择完全满足上述条件的植物是困难的,但可选择适合于河畔生长的和具有适合工程实际和生长能力的植物。在充分调查太浦河两岸及苏州地区现有植被的基础上,经过认真论证,在水位变化区采用水生植物护坡,水生植物初选太浦河两岸常见的千屈菜、香蒲和黄昌蒲,马道以上喷植草坪护坡。

4.3生态护坡设计

根据渠道水位的变化范围,在渠道的不同坡段选用合适的植物,是生态护坡设计的一项重要内容。太浦河泵站工程的主要功能是在枯水年份向上海供水,其进出水渠生态护坡的设置高程应以不影响进出水渠的过水能力为前提,同时尽量确保硬性护坡的淹没时间最长,以提高工程的环境效益。

太浦河泵站进水池的设计运行水位为1.90m,此时进水渠入口水位为2.10m,考虑以高程1.90m作为分界,即进水渠高程-2.50m(渠底)至1.90m仍维持原浆砌块石护坡结构,高程1.90m以上至堤顶采用生态护坡。其中,高程1.90m至马道高程(包括马道)部分采用干砌块石加水生植物护坡,马道以上部分采用草皮护坡;泵站出水渠的最低运行水位为2.66m,设计水位为3.29m,最高运行水位为3.34m,根据有关文献介绍,国内3级堤防的临水侧均可采用草皮护坡,为确保边坡的抗冲稳定,考虑进、出水渠生态护坡景观的连续性,以高程2.60m作为分界,出水渠高程-1.80m(渠底)至2.60m仍采用原浆砌块石护坡结构,高程2.60m(包括马道)以上至堤顶采用生态护坡。其中,高程2.60m至马道高程(包括马道)部分采用干砌块石加水生植物护坡,马道以上部分采用草皮护坡。

生态护坡结构除满足泵站正常运行期的稳定要求和固土抗冲要求外,还应满足进、出水渠施工期的稳定要求,尤其是护坡的施工期渗透稳定。由于目前国内对生态护坡在工程中的应用尚处于试验与研究阶段,因此在生态护坡结构的设计中,参考了前述的日本茂渔川工程的护坡结构:在水生植物的种植区域护坡采用干砌块石加水生植物,具体做法是面层采用厚35cm的干砌块石,干砌块石下铺厚10cm的碎石垫层,在碎石与土坡的交接处铺设麻布一层,以形成反滤,确保施工期护坡的渗透稳定,;在面层干砌块石之间的缝隙内用土回灌后再种植水生植物(见图3)。草坪喷植的方法与国内常见的三维网垫法不同,它利用一种专用机械用一定的压力将草籽、粘结剂、养料和水的混合物喷洒在的护坡土表面,这种方法与三维网垫法相比,草坪更容易生长,且具有施工快、固土效果好、造价低等优点。

4.4生态护坡的稳定

进、出水渠护坡必须满足稳定的要求。稳定一般包括边坡的圆弧抗滑稳定、渗透稳定和抗冲刷稳定。

进、出水渠道的底宽是根据泵站设计流量的条件下,经技术经济比较并结合了水工模型试验的结果综合确定的,同时渠道应满足不冲、不淤流速的要求;进、出水渠马道的宽度和高程的设置以及边坡坡比,是根据堤防的抗滑稳定结合施工条件综合确定的。对泵站的进、出水渠护坡,原护坡采用浆砌块石结构,现部分改用生态护坡,经对边坡抗滑稳定计算分析,即在不改变原护坡的坡比和尺寸的前提下,生态护坡的边坡抗滑稳定仍能满足规范要求。

护坡的抗冲刷稳定也是护坡设计的一项重要内容。根据英国建筑工业研究与情报协会原型试验结果以及英国奈特龙公司的资料(图2),一般草皮的的抗冲刷的极限流速大于1m/s,而太浦河泵站的进、出水渠在设计水位情况下,最大流量300m3/s时渠道流速分别为0.82m/s、0.69m/s,均小于1m/s。又如前述的日本的茂渔川工程的实例,其护坡结构和选用的植物与太浦河泵站进、出水渠相似,洪水时河流的流速虽然高达3m/s,但生态护坡的固土抗冲效果良好。综上所述太浦河泵站生态护坡的抗冲刷稳定是能保证的。

4.5现场试验

为进一步验证生态护坡结构方案的可行性以及所选植物对太浦河泵站现场的适应性,在泵站工地进行了现场试验。试验段选择泵站下游亭子港堵坝临太浦河侧,边坡的坡比以及护坡的结构设计完全模拟出水渠,也就是说在水位变化区域采用干砌块石加水生植物,植物选用千屈菜和香蒲,水位变化区域以上采用草坪喷植(见图3),试验的面积为120m2。2001年10月14日进行水生植物种植和草皮喷植,10月16日、19日、24日和31日进行了四次人工洒水养护,10月31日拆除部分施工围堰以引入太浦河水,保持围堰内外水位的动态平衡。10月下旬,草坪喷植部分草籽开始发芽,11月上旬,水生植物部分长出新芽。随着气温的下降,从11月底起,水生植物逐渐枯萎,但草坪部分仍保持绿色。随着春天的来临,水生植物日渐发芽,成活率在95%以上。至2002年5月底6月初水生植物和草坪均基本长成,红花绿草,护坡工程很好地融入了周边的自然环境,试验段生态护坡的景观效应已初见成效。

从现场试验的情况看,水生植物选用千屈菜和香蒲(或黄昌蒲,两者习性相仿)以及喷植的草坪是能适应现场实际条件的,均能成活,生态护坡的结构是合适的,能满足护坡的稳定要求。由于千屈菜和香蒲/黄昌蒲是属于不耐寒的草本植物,因此在冬季基本枯萎,对工程的美观性有所降低,但天气转暖后,植物又会发芽。冬季水生植物虽然枯萎,但其良好的根系仍然起到固土和具有抗冲能力。

图3太浦河泵站生态护坡试验段护坡结构剖面图

4.6技术经济比较

对生态护坡部分进行生态护坡方案和浆砌块石护坡方案的投资比较,经投资估算,本工程进出水渠边坡采用生态护坡方案的工程投资约213万元,采用浆砌块石护坡方案投资约353万元,生态护坡方案可节约投资约140万元。

综上所述,生态护坡具有以下优点:

(1)克服了原浆砌块石护坡的呆板和生硬,使工程与自然统一;

(2)利用不同季节的植物的形状和颜色,可大大改善工程环境;

(3)避免采用非自然的材料,避免了二次环境污染;

(4)生态护坡满足了人们的亲水要求;

(5)因设置了多孔性构造,对生物的生长和水质起到了保护作用;

(6)工程造价相对较低。

从工程维护角度分析,浆砌块石护坡具有一次性投资、维护少等优点,但生态护坡一般在栽种后的一年内要进行一定补栽(一般为10%左右),在植物成活前要进行一定的养护,而后,植物主要是依靠自然的力量进行自然更新,通常情况下无需维护,所以维护工作量也不大。因此,尤其是人们越来越重视生态环境的今天,生态护坡在水利工程中具有广阔的应用前景。

5结语

太浦河泵站工程在护坡结构优化设计方面作了积极的尝试,引进了国外较为流行的生态护坡技术,有效地改善了泵站的环境效应。其以人为本、环境水利的设计理念和生态护坡的设计原则以及试验研究成果,可以作为今后类似工程的设计提供借鉴。

参考文献

[1]太浦河泵站初步设计修改报告·2000年6月(水利部上海勘测设计研究院)

[2]太浦河泵站工程进出水渠护坡结构优化设计报告·2002年1月(水利部上海勘测设计研究院上海市水利工程设计研究院)

[3]太浦河护岸咨询设计报告书·2001年6月(冲谷实业(深圳)有限公司)

护坡技术论文篇2

2水利水电工程施工中边坡开挖支护技术分析

在水利水电工程施工中实施边坡开挖支护工作时,先要对其进行监测。首先,要对边坡的安全性进行考察,主要是对边坡的内部进行断面布置的测试;其次,要开展爆破振动检测工作,充分利用衰减规律,测量爆破的振动频率,并据此来指导边坡开挖施工工作。另外,除了实施监测之外,还要开展物探工作。物探工作主要是对开挖过程中的边坡状态进行了解和分析,以调整边坡施工中的开挖技术,确保边坡施工的质量。在水利水电工程施工中,边坡支护施工控制技术具有重要的作用,通常而言,常用的几种边坡开挖支护控制技术有以下几种:第一种是浅层支护。浅层支护技术包含了排水孔、锚杆和喷混凝土等。在实施过程中,主要是利用全液压钻机来开挖边坡。进行钻孔。在安装锚杆的时候,则要先进行灌浆,然后再插杆实施开挖工作,但是需要注意的是,如果所开挖的岩层不够稳固,那么在施工的时候一定要先插杆再灌浆;第二种是深层支护方法。在边坡开挖工作中,深层支护工作必不可少,因而必须不断地创新和改进深层支护方法。在水利水电工程边坡开挖工程中,采用深层支护技术,一般是利用液压锚固钻机来进行锚索钻孔,通过导向仪器来调整钻孔,避免出现锚索钻孔出现偏斜的现象。在水利水电工程的边坡开挖支护施工中,还要做好钢筋网的铺设工作。当边坡受到地质灾害的破坏而坍塌时,就必须开展有效的钢筋网铺设工作,以加固边坡,使其更为安全。在输送钢筋网时,必须保证钢筋网与岩石层之间无缝隙,并且要将其与锚杆头进行焊接,以形成稳固的整体。除此之外,排水孔施工工作也是水利水电工程边坡开挖支护施工中的重要环节。边坡长时间的排水会削弱其稳固性,为此,可以利用永久排水孔来解决排水工作,开展支护施工。在喷混凝土的区域中,常常会使用永久性排水孔方法,能有效降低水压对边坡的影响。为保障排水效果,可在其内部添加排水盲材,以防止排水孔出现塌孔现象。

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土木工程中的边坡支护技术比较多,例举比较常见的边坡支护技术。如:《”锚杆支护,其在边坡支护中较为常见,利用水泥土墙做为辅助支护,有利于边坡的侧向稳定,锚杆支护在土木工程中,适用于高度低于6米的基坑,提供足够的支护力;(2)开槽施工,先根据边坡支护的情况,在基坑周围开挖内槽,利用内部支撑的方式,形成边坡的挡体,支挡土木工程边坡内的土体结构,由此保障边坡的稳定度;(3)土钉支护,此类边坡支护方式的稳定性较高,但是其对土木工程的环境有要求,只能适用在特性土质内,而且土质内的水位不能太高,在边坡基坑低于12米的工程内较为常见;(4)逆作拱墙,结合土木工程基坑的实际情况,设计拱墙支护,通过拱墙提供支护的能力,一般边坡支护中的逆作拱墙分为全封和局部两种,需根据边坡支护的需求确定拱墙类型。

二、土木工程中边坡支护技术的应用

土木工程中边坡支护技术的应用主要分为三项,支撑土木工程的边坡施工,对其做如下分析:

1、边坡支护方案

根据土木工程的需求,制定边坡支护的方案,保障其在土木工程中的顺利施工。以某土木工程为例,分析边坡支护技术的方案川。第一该工程采取土钉支护的方式,根据方案要求,在土钉支护的过程中,要保障支护的强度达到工程标准,方案中规定了土钉的深度,要求施工人员严格按照深度执行支护;第二标记成孔的位置和编号,便于边坡支护时识别;第三设计拉拔试验,检查土钉打入的效果,此部分需交由第三方完成,确保土钉具备充足的强度;第四规定注桨的比例,规范外加剂的用量,该工程方案中规定采用重力灌注的情况,适当情况下可以采取补桨处理。

2、基坑开挖

基坑开挖是土木工程边坡支护的重要环节,因为基坑开挖的过程中,导致土层或地质结构出现破坏,增加开挖的难度,尤其是在开挖后期,很容易出现变形、位移,所以基坑开挖中需要遵循分区原则,确保分区基坑平衡开挖后,才能进行下一分区的基坑作业izl。例如:某土木工程在基坑开挖中,开槽后立即进行支撑,支撑完成后紧接着进行开挖,而且还要遵循分区的原则,避免超过基坑原本的设计量,该工程基坑开挖到距离支护边坡约8米的时候,进行分段开挖,以25米为分段的标准,为提高基坑开挖的速度,该工程在分段基坑内选择了跳挖的方式。

3、地质监测

地质监测应用在边坡支护的整个过程中,主要是排除土木工程施工中的地质影响,保障土地工程处于稳定的状态,以免发生变形。边坡支护中的地质监测,稳定土木工程的施工环境,规避地质环境引发的风险,尤其是基坑施工部分,更是要强化地质监测,根据地质监测的数据,安排边坡支护的施工。边坡支护施工技术中的地质监测,起到良好的监控作用,施工人员观察测点的地质变化,对施工方案提出改进意见,以此来提升边坡支护的水平,促使其更加适应土木工程的环境。地质监测中能够约束边坡支护技术的应用,及时发现土木工程地质条件的临界值,准确控制边坡支护,以免土木工程的边坡结构受到地质影响。

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引言

路基边坡的防护型式根据气候、水文、地形、环境保护和美化绿化等方面考虑,为了使运营环境舒适、美观,尽量近于自然环境,现在越来越多的施工项目边坡防护采用喷植混凝土植草型式。采用喷植混凝土又叫客土喷播植草,是一种全新的生物边坡防护措施,它的特点是在岩石上能为植物创造生长条件,恢复了因工程施工而破坏的生态系统,制造与自然表土相近的生长基础,培育出稳固边坡和与周边环境和谐的植物,有效恢复生态,并形成可粗放管理的优美植物群落。突破了以往植物防护必须以土质边坡为前提的概念,充分体现了现代环保意识,于环境、自然、工程等各方面来说是一种较为理想的防护手段。

1采用喷植混凝土防护岩石边坡的机理

常用的边坡防护大致可分为工程和植物两种方法。工程防护方法包括圬工护坡、骨架、挡墙栅栏、锚索、喷混凝土等传统工程防护方式;植物防护方法是在边坡较为稳固的基础上采用植树种草的办法作为防止雨水冲刷,控制表土流失的措施。随着对环境保护的重视,工程防护与植物防护相结合并尽可能多的使用植物防护已是大势所趋。

岩石边坡一般是稳定的,经过工程加固的边坡其稳定性更有保障,但的岩石不仅影响景观,破坏了环境,而且长时间的会导致风化严重甚至边坡失稳。喷植混凝土边坡防护技术是针对以往岩石坡而无法绿化的状况而研制开发的,原理是用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨冲刷、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。喷植混凝土主要用于岩石坡面和硬质喷植土地等绿化困难的地带,使其得以恢复自然生态保护环境和景观美化为目的的绿化成为可能。岩石坡而施以锚杆挂网的工程措施后,辅以喷植混凝土将起到较为理想防护目的,是岩石边坡较为完美的防护方法。

2岩石路堑边坡防护设计

岩石路堑主要为极严重风化的粉砂岩,堑坡最深达21m,路堑下部为浆砌片石挡土墙,上部为锚杆挂网和喷植混凝土。

锚杆采用螺纹钢筋,直径为16mm,外端设长5cm的直弯头,锚杆间距为1×lm,正方形排列,锚杆锚固深度一般为lm。两侧铁丝网边缘加设封闭锚杆,封闭锚杆的间距和深度为0.5m。锚杆采用砂浆锚固,铁丝网采用镀锌铁丝,其直径不小于2.6cm,网眼为8×13cm。铁丝网与锚杆在端头部紧紧连接,铁丝网一般距坡面2.5cm呈张紧绷平状态。将喷植混凝土的原料(植生混合料)用喷浆机喷布在边坡网面上形成喷植混凝土。养护工作应于喷植完成后即日开始,为期六个月。养护期间应随时注意植物生长和天气情况,做必要的加水湿润和养份追加。原则上每两个月施肥一次,使用复合肥料,六个月后植被的覆盖率应达到90%以上。

3喷植混凝土基材原料的主要成份及其作用

喷植混凝土基材的主要成份有活性黏性种植土,有机肥料、木质纤维、锯木屑、粗颗粒河砂、水泥和高分子外加剂等。

3.1种植土和有机肥

它是供植物生长的土壤和养料,是植物生长的基础物质,天然、无菌、绿色、通气、排水、保水,含有很高的有机质,腐蚀酸及营养成份,可作为长效缓释肥材质。

3.2木质纤维

它是绿化基材与坡面铁丝网前期连接物质,待草本植物的根系扎入岩石缝隙后,其连接作用失效。可选用造纸厂的纸浆为木纤维的代用材料时,注意可能有以下弊病:纸浆中可能含有对草种萌芽有害的物质,如PH值过大;纤维过于纤细,易造成喷播层交织性不好,并会产生板结现象;吸水包水性能变差,且在发干后产生“结壳”现象;另外纸浆因含水率大,给供应、包装、运输和施工带来诸多麻烦。

3.3锯木屑

它在基材中可保水,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。与木质纤维共同作用,使绿化基材稳定在岩石坡面上,它和木质纤维腐蚀后又是良好的肥料。

3.4粗颗粒河砂

它在绿化基材中是一种疏松剂,能有效阻止绿化基材板结,使喷植混凝土牢固、透气、有利于植物生长。

3.5高分子外加剂

为使绿化基材在岩石坡面上保持水土,降低水份的蒸发量,在拌制和喷射基材时还要加入适量的高分子外加剂。它是一种高分子有机聚合物,粉末状,它不仅吸水率大,而且在溶水后会变成极光滑且粘稠的物质。它与其他基材材料混合后形成非常均匀的糊状稠化物,有利于喷播施工。喷播后会在岩石坡面形成性能良好的保水、牢固透气、松软的“混凝土”,高分子外加剂掺量的多少取决于岩石边坡的坡度,坡度越大,用量相应增大。

4护坡基材与岩石坡结合机理

4.1坡面铁丝网

稳定的岩石地坡铁丝网靠锚杆固定在坡面上,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连为一个整体,坡面铁丝网是喷植混凝土绿化基材与岩石边坡前期相结合的不可缺少的材料。采用18号铁丝编制呈网眼为8—13cm的菱形。网眼过大会增加铁丝网单位面积的负荷,使铁丝网变形,对距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塌;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地稳定。

4.2基材地稳定机理

基材中地黏土和木质纤维是基材在边坡上稳定的主要材料。当基材喷射到坡面上,其木质纤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。当木质纤维在基材中腐烂时,完成了自身在基材中的连接筋的作用,取而代之的是根系发达的草本植物的根系网,它将坡面上绿色的草、后层基材和岩石表层紧紧地连在了一起。

5混合草种

在喷植混凝土护坡地基材中主要选用适应温度变化地混合草种,具备较强地生命力,能在不同季节繁殖且根系发达、叶茎低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛等。(1)草种的用量:掺入每平方米草种2—3kg;(2)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,将草种放到已配置好的溶液中浸泡24h。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—8h,捞出略晒干即可拌入绿化基材。(3)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地距离和移动速度,保证无高压射流水冲击坡面形成径流,冲走绿化基材及草种。前期养护每天早晚各喷一次,以后逐渐减少,养护时间为六个月。如果喷射植被护坡是在夏秋之交施工,天气热、太阳大、雨水少,为了保证草种的成活,采用覆盖无纺布,主要起到防雨水冲刷,旱季及冬季保温保湿、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,立即覆盖无纺布,无纺布与坡面的距离控制在0.1—0.5m,接头处重叠15cm,并按程序加强养护。

6工艺流程

护坡技术论文篇5

中图分类号: U213.1+3 文献标识码: A 文章编号:

高速公路边坡包括路堑边坡和路基边坡,因对公路本身的安全性能和周围环境产生重要的影响,其生态恢复和景观的营造,成为高速公路建设中的重要内容,边坡工程防护和生态防护成为近年来研究的热点,越来越受到重视。边坡的防护、绿化与美化是高速公路建设的重要内容。单纯的工程防护既增加成本,又破坏道路景观。因此,边坡的生态防护及景观重建成为高速公路建设中的一项重要内容。

传统防护的弊端

1.1 生态景观效果差

缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于固土护坡,破坏路基,还造成对周边地区的不利影响。另一方面,也不利于改善高速公路的景观效果,大量的岩石和混凝土不仅视觉效果差,且不利于净化环境,与高速公路快捷、舒适的特点不相协调,在一定程度上给高速公路的行车带来不安全因素。

1.2 安全稳定性差

一般情况下,高速公路设计中,由于种种原因,路基边坡开挖和防护的设计比较简单。这类设计主要缺点是,设计笼统、针对性差、防护措施简单,对通车后出现的边坡坍塌事故一般通过后续养护来处理。而高速公路作为交通运输干道,交通量大,行车速度快,路基边坡一旦出现事故,对交通运输和人民生命财产的安全影响很大。

1.3 大量工程措施使成本增高

过去,高速公路边坡防护大量采用浆砌片石等防护方式,这些防护形式大量使用石料和劳力,破坏了自然环境,造价也较高,并且随着时间的推移其防护效果逐渐降低,无自我更新能力,必须经常维护,施工难度大,对行车环境和景观环境影响也很大。

边坡生态防护方法

单纯的植被护坡方法

单纯的植被护坡方案一般造价较低,工艺简单,在条件允许的情况下,是绿化设计的首选方案。

播撒草种

最简单经济的植被护坡形式应是直接人工撒播草种,但其要求边坡坡率舒缓,覆盖土壤肥沃湿润,必须在适宜季节施工,并且从播种到成坪需要1~2个月的时间。苛刻的条件使人工撒播这种植被防护形式在高速公路建设中已很少使用。

铺设草皮

铺设草皮可以“瞬时成坪”,减弱坡面径流溅蚀,迅速发挥护坡功能,除寒冷的冬季外,其它季节都可以施工。铺设草皮各地区均可应用,也可用于强风化岩质边坡,多用于路堤边坡。坡率一般不超过1∶1. 0,局部可不陡于1∶0. 75,坡高一般不超过10 m。对于急需植被封闭坡面的边坡,采用铺设草皮是首选方法。

液压喷播植草

液压喷播植草喷射出的是含有草种的悬浊液,草种被纸浆等悬浊液包裹,还有保水剂和其它各种营养元素,能不断地供给草种发芽时所必须的养分和水分,粘合剂又能通过喷射时的压力,使草种紧紧地粘附于土壤表面,形成比较稳定的坪床面,降水时不能形成冲刷表土的径流。

挂网固定植被护坡的方法

挂网固定植被护坡主要由固定物、网(底布)和基材3部分组成。固定物(常见的有锚杆或U形钉)的作用是将网固定于坡面上,并对坡面的浅层稳定起到一定的作用;网(底布)的作用是使基材混合物依附于边坡坡面;基材提供植物生长的环境。

三维土工网垫植草

三维土工网垫是一种三维柔性材料,铺在坡面上,由于空腔的作用,能防止土坡面被雨水冲刷和维持其稳定,降低雨滴的冲击能量,阻挡坡面雨水的流失,避免径流的形成,从而有效地抵御雨水的冲刷。

土工格室植草护坡

土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,由于土工格室对流水起到缓解消能作用,可促使其携带物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失,大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦遇到雨水可迅速渗透,植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击,缓冲雨水流速。

厚层基材喷射植被护坡

厚层基材喷射植被护坡(一般称为客土喷播)是目前解决岩石质边坡植草绿化最常用的技术,是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面上的植被防护技术。

结语

理念是灵魂,管理是关键,设计是核心,施工是保证。要树立保护、回归、融入、享受自然的理念,树立与动植物为伴、地球大家园的理念。另一方面,建设业主要加强管理,采取措施,加大投入,加大环保专业的参与和发言权,做到环保与安全、质量同等重要,取得实效。只要各参建单位和相关部门通力协作真抓实干,将高速公路项目建设环境当做家园来保护和建设,就能够将高速公路建设成为环境友好的、和谐的、可持续发展的工程。

参考文献:

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护坡技术论文篇6

[中图分类号] U213.1+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-388-2

边坡地质灾害通常包括各类型工程崩塌、滑坡、落石、以及岩土条件下的人工开挖边坡的支护、边坡环境保护以及水土保护等[1]。是人类在改造自然中经常遇见的一类地质灾害。如果得不到及时治理就会在整体上引起地质灾害,造成不可估量的损失。本文分析了边坡地质灾害的治理现状、边坡地质灾害治理技术以及对边坡治理的技术问题等进行了研究,并结合山东地区边坡地质灾害的实际情况,提出了对边坡地质灾害的治理,应针对具体原因采取治理措施。

1边坡地质灾害治理的现状

边坡地质灾害治理始终坚持“一次性根治杜绝发生”的原则,要对灾害形成和发展做到充分的认识,它的产生是由多方面的因素而引起,最好的方法就是综合治理[2]。随着科技不断走向进步,产生了预应力锚索加固技术,从而得到普遍的运用并展现出较好的效果。根据资料显示,山东地区地质灾害点总数为2451处,这其中已经发生了1149处,潜在的威胁已经达到1302处。分布差别为:崩塌占全省的地质灾害总数的46.3%,地面塌陷、泥石流、滑坡分别占24.6%、13.7%和9.8%,地裂缝为2.2%。

边坡地质灾害的治理在近年来取得了突破性的成就,在容易产生地质灾害与地质条件差的地段进行工程加固,以此来防治灾害发生,一般做法是加固、开挖或开挖加固同时进行,由此以来可以有效避免灾害发生。山东地区岩性分布特点基本为:碳酸岩、侵入岩、变质岩和松散岩石等,在此岩石和地貌特点使用小锚孔注浆方法,可以对边坡滑动带进行加固,这种技术具有方便施工、工作强度低以及机械化等特点,在技术上具有先进性,提倡进一步研究和发展。

2边坡地质灾害治理技术的研究

据资料统计,山东地区灾情以中型和小型为主。其中,小型占地质灾害占总数的81.6%,中型占11.7%;大型,特大型分别占4.5%和2.2%。针对此种现状并就边坡地质灾害的技术展开深入研究[3]。

2.1混凝土喷射加固技术

在边坡表面处理上可以选择混凝土喷射法,该法能有效封闭岩土体,避免岩土风化和剥落,还可以增强岩土的强度。在喷射混凝土时,可以和锚杆进行结合使用,主要使用范围主要包括:第一,容易风化、强度低、性能差的岩土边坡;第二,风化严重、小型坍塌、碎落且坚硬的岩石边坡;第三,爆破后范围破坏大量超薄的岩石边坡。

2.2锚杆加固技术

实施锚杆加固边坡,其主要目的是将不稳定的结构或者岩体稳固在岩体层中,并使它们互相链接,进而传递拉力和剪力。锚固结构主要有锚具、台座、承压板和支挡结构等组成。此种方法在山东地区边坡地质灾害治理中值得提倡和使用,能起到明显效果,为山东地区边坡地质灾害的防治发挥出重要的作用。

2.3注浆加固技术

利用注浆等加固边坡技术,是在压力是作用下,通过注浆管道注入岩体的裂缝当中。进而将碎裂的岩体凝固,将岩体凝固成一个整体。此种方法降低了堵塞地下水通道、增强了岩石的强度、减小地下水的破坏力度。此种技术能够针对山东边坡地质灾害的特点起到了相应的防护和治理作用,并且此种方法设备少、工艺简单、可以有效实现封水的目标。

2.4柔性防护网技术

柔性防护网系统,是以高强度的柔性网作为主体,通过覆盖与连接两种方式防治一切地质灾害,是比较新型的防护技术。按照边坡柔性防护网的功能作用方式以及结构形式可以划分为主被动防护系统。主动柔性防护系统通过张拉绳与锚杆增加张力绳网,有效避免发生碎石的现象;被动柔性防护网则由钢丝绳网、铁丝格网、支撑绳、锚杆、工字钢以及底座等组成。其作用可以减少最短工期、劳动力进行安装与维护工作,在山东地区边坡地质灾害治理中可以充分得到采纳和应用。

3对边坡地质灾害治理技术研究的必要性

3.1有利于提高边坡地质灾害治理的水平

一般而言,边坡具有十分特殊的性质从而会导致一系列灾害的频发,基于边坡地质灾害频发的现状,必须要在治理技术上进行深入的研究。如果不进行处理就会引起整体性的地质灾害,其带来的后果是非常严重的。因此,必须要高度重视边坡地质灾害的治理技术工作,要对边坡地质灾害治理技术进行全面系统的探析和研究,指出分析研究边坡治理技术是提高工程质量的重要因素,边坡地质灾害的治理应针对具体原因采取治理措施,能有效提高边坡地质灾害治理的水平。

3.2有利于形成边坡地质灾害治理预警机制

针对边坡地质灾害形成的特点和现状可以进一步得知,边坡地质灾害的发生缺乏有效的预警机制,这也是导致边坡地质灾害频发的主要原因。因此,在边坡地质灾害技术的研究过程中,提出了有效的可行的边坡地质灾害治理技术,进而在一定程度上形成了边坡地质灾害预警机制,这将对边坡地质灾害治理带来新的极大便利,具有重要的建设性作用。与此同时,该预警机制的形成对生命安全、财产安全均实现了充分保障。

4结语

综上所述,边坡地质灾害是在一定区域特点的基础上形成和发展的,在防护和治理上也具备区域性特点。通过本文对边坡地质灾害的探讨和分析,明确了边坡地质灾害治理的现状,分析和研究了边坡地质害治理的技术,理解了边坡地质灾害治理的必要性,并指出提高工程质量的重要性在于边坡治理技术。由此,为边坡地质灾害的防护和治理打下坚实的技术和理论基础。

参考文献

护坡技术论文篇7

关键词:公路养护;管理;边坡养护;重要性

Key words: highway conservation;management;slope maintenance;importance

中图分类号:U418 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0047-01

1公路边坡对公路安全的影响分析

公路边坡是现代公路建设的重要组成部分,是保护路基稳定的关键。加强公路边坡养护是为了保护路基边坡表面免受雨水冲刷、减缓温差与温度变化对边坡的影响,防止边坡岩土表面的风化破碎,保护路基整体稳定性的关键。同时公路边坡的养护还是避免公路高边坡等特殊路段病害与滑坡形成的关键,是有效保障公路行车安全的重要工作,其对我国公路交通运输以及经济发展都有着重要的影响。加强公路边坡养护是有效保障我国公路运输发展与公路安全的重要工作,公路养护企业必须认识到边坡养护的重要性,积极应用现代养护技术提高边坡养护质量,保障公路安全。

2公路养护管理工作中边坡养护的重要性

2.1 公路边坡现状以及病害隐患分析目前我国公路边坡情况不容客观,多数边坡土质直接暴露于空气中,使得雨水冲刷等对公路边坡侵蚀较大,造成公路边坡、滑坡、崩塌等病害还是时有发生,严重危害了公路路基的稳定性以及公路行车安全。同时公路边坡防护工作不到位还严重危害了公路路基边坡地质情况,影响了公路的正常使用,严重制约了我国公路运输行业的发展。公路边坡支护系统、植被破坏情况等是导致公路边坡病害隐患的重要因素,根据多起公路高边坡滑坡情况的分析可以看出,多数滑坡边坡地表都受到不同程度的破坏、几乎无植被,这就造成在连日暴雨或瞬时雨量较大的时候,地表水渗入过快、土质快速增重,而由于没有植被护土、支护系统养护不当造成边坡的滑移。

2.2 公路边坡支护系统的科学养护管理公路边坡支护系统是保障边坡稳定重要结构,现代公路施工技术的发展使得公路边坡支护系统的支护方式越来越多,施工企业多是根据公路边坡地质情况、所在地气候条件等进行综合分析后选用科学的支护方式。而公路养护企业的养护过程中如果不能根据支护类型进行科学的养护工作,仍然沿用传统边坡养护方式进行养护将不能起到对支护系统的养护作用,造成支护能力下降,导致出现公路边坡病害隐患。因此,公路养护管理工作必须以深入分析公路建设施工技术方案、所在地气候条件、公路行车流量等参数为基础,详细掌握所辖区域边坡类型与情况,针对支护系统病害的形成原因等进行病害的治理与支护系统的养护,保障公路边坡稳定性,保障公路路基的稳定,确保公路养护质量的提高。

2.3 公路边坡植被的科学养护在注重公路边坡基础结构养护的同时,公路养护企业还要加强对公路边坡植被的管理与养护,尤其注重高边坡植被的养护管理。通过土工格植被种植技术、三维植被网、植被混凝土养护技术等提高公路边坡植被覆盖率,预防边坡受雨水冲刷造成的滑坡等情况发生。同时通过公路边坡植被覆盖率的提高还能够有效避免地表水的渗入过快对路基造成的影响,避免边坡土壤失水过快造成边坡土质松散等情况的出现,有效提高边坡与路基的稳定性,保障公路安全。针对这样的情况,公路养护企业必须认识到公路边坡植被养护的重要性,积极采用现代边坡植被养护技术,提高公路边坡植被覆盖率,保障公路边坡稳定性。运用现代公路边坡植被养护技术保护边坡地表免受风雨侵蚀、运用现代边坡植被养护技术减少边坡植被的破坏。通过公路边坡植被护坡的功能性、经济性、安全性、美观性以及生态性,促进我国公路运输基础设施的发展、促进公路养护工作的开展,有效改善公路行车环境以及公路周边环境。植被护坡的养护工作开展在改善巩固综合环境的同时还能够有效地减少边坡水土流失情况,保障公路边坡的稳定性,提高公路使用寿命。

3现代公路边坡养护理念与技术应用的重要性

随着公路养护研究的不断深入与应用,现代公路养护已经从事后病害治理向着事前病害的预防方向发展,以预防性公路养护理念指导公路养护工作,减少病害的发生,提高公路使用寿命。根据这一理念,现代公路边坡养护也正积极应用预防性公路养护理念来指导公路边坡的养护,提高公路边坡的稳定性,减少病害的发生。预防性公路边坡理念与技术的应用,有效地减少了公路病害的发生,减少了病害发生后治理成本的增加。通过预防性公路边坡养护理念与技术的应用能够在公路边坡病害发生初期或趋势时即采用科学的养护技术对其进行养护工作,有效减少了病害的发生以及进一步扩大、保障了公路边坡的稳定,减少了病害治理的成本,有效的提高了公路养护企业的经济效益。预防性公路养护理念与技术的应用已经成为现代公路边坡养护未来发展的主要趋势,其对公路边坡的养护有着重要的意义。

4结论

综上所述,现代公路边坡养护工作的开展与管理对公路运输有着重要的影响。公路养护企业必须充分认识到现代公路边坡养护的重要性,积极运用现代公路边坡养护理念与养护技术提高养护质量,保障公路行车的通畅性与安全性。通过公路边坡养护工作以及管理工作的加强,提高公路边坡稳定性、提高公路路及稳定性,为提高公路使用寿命、提高公路竞技性奠定基础。同时通过现代公路边坡养护技术的应用有效提高公路养护企业的经济效益、提高养护企业的综合技术水平,为我国公路运输事业的发展奠定坚实的基础,为我国经济建设与发展提供基础的保障。

参考文献:

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护坡技术论文篇8

2.济南城建集团有限公司 山东 济南 250031)

【摘 要】在市政道路设计中,对道路景观设计有着较高的要求,边坡生态防护也是市政道路设计中的一个发展方向,本文论述了常见的生态边坡防护形式,本文从根系力学角度入手分析了市政道路边坡生态防护设计理论基础。

关键词 市政道路;边坡;生态防护

Design of municipal road slope ecological protection

Jin Ting-jie1,Peng Ru2

(1.Jinan Urban Construction Design and Research Institute Co., Ltd Jinan Shandong 250031;

2.Jinan Urban Construction Group Co., Ltd Jinan Shandong 250031)

【Abstract】In the municipal road design, road landscape design have higher requirements, slope ecological protection is a municipal road design development, this paper discusses the common forms of ecological slope protection, this paper analyzes start from the perspective of the municipal roots mechanics road slope ecological protection design rationale.

【Key words】Municipal roads;Slope;Ecological protection

1. 城市道路边坡生态防护技术优势分析

(1)在市政道路设计中,传统的边坡防护加固技术主要是采用灰浆等进行抹面,或者采用喷浆、喷混凝土,进行浆砌片石护墙、锚喷网护坡等措施,不仅对水土保持、环境绿化和城市美观也会产生不利影响,而且随着边坡防护工程使用年限的增长,会导致岩石风化、混凝土老化、钢筋腐蚀,边坡防护结构的会不断强度降低,后期的维护成本也会随之升高,并容易由于工程结构易被架空出现滑坡事故。

(2)生态防护技术正是在基于对环境保护和城市美观的需求而出现的,边坡生态防护技术能够弥补传统防护工程护坡存在的不足,同时也能够满足人们对环境保护和良好市容的要求。边坡生态防护技术涵盖了生态工程学、工程力学、植物学、水力学等多种学科,能够有效的将活性植被材料和其他工程材料在边坡防护工程中有效的结合在一起,从而形成具有一定生态功能的护坡系统,通过小生态系统的自我支撑、自组织、与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的。

2. 市政道路边坡生态防护设计理论基础

在市政道路边坡生态防护中主要依靠的是坡面植物的地下根系及地上茎叶对土体结构的保护作用,从其防护原理上分析主要是根系的力学效应和植被的水文效应两方面共同发挥作用,本文主要就是从生态防护当中指标的根系作用入手来分析其具有的防护优势。

2.1 无根系土与含根系土的抗剪强度试验。

市政道路边坡在正常受力状态下,受剪应力作用而发生结构失稳的现象较多,为了对边坡生态防护中边坡表层土的抗剪强度有较直观的认识,本文分别对含根系土与无根系土进行抗剪强度试验。施加荷载为50KPa、150KPa时,无根系土的抗剪强度分别为31.1KPa、42.5KPa,含根系土的抗剪强度分别为50KPa、64.8KPa,通过试验结果可以看出相比于无根系土, 含根系总体上抗剪强度得到了大大的提高了。分析其原因一方面在于根系的加入,使得土体之间的相互粘结度增加,增强了土壤的摩擦力,从而保证了土的粘结力。

2.2 含根系土壤工程性质的研究。

为了反映无根系土与含根系土在土壤工程性质方面的存在的差异性变化,在对土体进行抗剪试验的过程中,也实际分析了土样在各级荷载下与之对应的下沉量,施加荷载为50KPa、150KPa时,无根系土的沉降量分别为0.25mm、0.79mm,含根系土的抗剪强度分别为0.22mm、0.49mm,通过沉降量分析可以发现,含根系土沉降量要明显小于无根系土的沉降量,含根系土的工程性质优于无根系土。

2.3 土壤抗冲刷试验。

雨水的长期冲刷作用是导致边坡结构破坏失稳的一个重要原因,在市政道路生态边坡防护技术中,植被的根系提高边坡的抗冲刷性的关键和核心内容,也是植被护坡的根本所在。目前国内针对这方面的试验研究,许多科研院所和高等院校的专家和学者进行了大量这方面的试验工作。在一定程度上通过实验主要表明了植物根系在提高土壤抗冲刷能力起一定的作用,同时也定量分析加入植物根系后,土壤在抗冲刷能力方面的提高的程度。本文进行了抗冲刷试验,来实际分析边坡生态防护在抗冲刷作用方面的优势。当土壤中含根量为55%时,土壤流失量为76%;当土壤中含根量为61%时,土壤流失量为62%;当土壤中含根量为67%时,土壤流失量为47%。通过以上试验数据,明显可以看出,植物根系在不同情况下对土壤的抗冲刷性能都有所明显的提高。同时又表明植物根系对土壤的抗冲刷性能的提高又与边坡的坡度、土壤含根量、土质情况等诸多因素有关。

3. 市政道路边坡生态防护具体应用技术

(1)种草护坡。在市政道路边坡生态防护设计中种草防护是一种较为常见的形式,其主要适用于坡度较缓的土质边坡防护当中,选用的草种要易于成活,同时要具有发达的根系,成草之后高度不宜过高,要能够达到枝叶茂盛的状态,多采用对年生草种。可以采用人工植草和湿法喷播的方式进行植草。

(2)铺草皮防护。在边坡的坡度较陡和受冲刷较为严重的边坡位置可以进行铺草皮护坡。草皮铺砌形式有平铺、水平叠铺、垂直叠铺、斜交叠铺及网格式等。

(3)植树护坡。植树护坡要求边坡的坡度要相对缓和,主要是设置在边坡外边缘的河岸及漫滩处。植树护坡能够很好的起到加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。同时树林能够为城市防沙、调节气候、美化路容等带来显著的效益。植树品种多选用根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。

(4)液压喷播植草护坡。液压喷播植草护坡,是近几十年发展起来的一种新的边坡生态防护技术,其防护过程是将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂、色素等按照提前设计好的配合比例在拌和箱内加入一定量的水之后进行拌和,使其相互混合均匀,之后通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。

(5)土工网植草护坡。土工网植草护坡是近几年在市政道路边坡防护中发展起来的,包含了边坡加固和植物防护两方面的内容,在土工网植草防护中首先采用土工网对边坡进行加固,同时能够起到部分抗冲刷作用,能够保持土壤稳定,利于草籽的发芽和生长,待植草生长以后,边坡会被草皮完全覆盖,发挥其生态防护的作用,该种边坡防护方法的有效时间长,兼顾防护和绿化作用,施工简单,利用在市政道路边坡防护设计中推广应用。

护坡技术论文篇9

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。

护坡技术论文篇10

中图分类号:U213.1 文献标识码:A

1前 言

路基在公路工程施工中是一个十分重要的方面,其对公路工程的质量具有十分重要的影响。实践证明,通过加强对公路路基边坡防护的研究,可以有效地提高公路路基的施工质量,确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡的研究过程中,一定要考虑到影响边坡失稳的因素,从而对症下药,解决边坡的治理问题。因此,根据自己的多年施工经验的总结和研究,从公路路基边坡失稳的因素出发,研究边坡防护的原则以及具体的措施,希望对相关的领域的研究提供借鉴。

分析公路路基边坡防护的原则

2.1在公路路基边坡防护过程中,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。

2.2要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中,要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上降低了工程的成本。

2.3在进行边坡防护过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。

分析公路路基边坡失稳的因素

3.1公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑是原有地表植被被破坏,形成大面积坡面,表土层抗蚀能力减弱,水土流失加剧,从而导致边坡失稳的机率增大。

3.2设计中对滑坡路段岩土性质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计破率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。

分析公路路基边坡防护技术

4.1混凝土挡墙:在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土当强的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效地减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。如图1

4.2锚固洞:在加固高边坡时,锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法,在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式,从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外,锚固洞自身具备一定的倾斜度,从而有效地避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。

4.3植物防护措施:植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植物根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。

4.3.1铺草皮:草皮要选根系发达、茎矮叶茂、生长繁殖迅速、易成活、便于种植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,严禁用泥沼地区的草皮。如边坡土不宜草皮生长,应先铺一层厚10~20cm的黏性土,当边坡坡度陡于1:2时,铺黏土前应将边坡先挖成台阶或沟槽。

铺草皮可与其他防护措施结合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在边坡上形成骨架,中间铺草皮,可防止边坡表面滑塌、草皮脱落。草皮还可以铺于窗孔式护面墙、框格防护等开孔或格内,形成综合防护。如图2

图1 图2

4.3.2植树:植树防护的边坡应较缓,最好是1:1.5或是更缓的边坡。种树宜选用与沈阳当地土壤、气候条件相适应、根系发达、枝叶茂密、生长速度快的品种。对常浸水的农村公路,应选用喜水、耐水的乔木和灌木,适合沈阳地区优先选用杨树、柳树、紫穗槐;路堑路面及路肩边缘外0.8~1.0m范围内的路堤边坡上下不一般种植乔木。

植树防护可与种草、栽花等防护措施综合应用,以获得更好的防护效果。

4.3.3种草:选用的草籽必须适应沈阳地区的土壤和气候条件。通常应选择生长快、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡萄茎的多年生草种(三叶草、抓哏草)。当边坡土质不宜草类生长时,可以在坡面培腐植土促进草类生长。同时在路肩上也可以栽植部分花卉,对路面起到美化的作用。

4.4 地下排水

4.4.1大孔径排水管(沟):该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排出水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管(沟)具有较为明显效果。

4.4.2支撑式渗沟:支撑式深沟主要设计在路基边坡体裂缝水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。

4.4.3倾斜式排水管:在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。

4.4.4渗沟:渗沟对排水路基边坡下渗水、裂缝水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。

结束语

对于公路路基的边坡,一定要采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡的出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,强化对边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中已得到了更多的关注。提高边坡的防护水平,既保证了整个公路建设的质量,也促进了我国公路建设健康快速的发展。

参考文献:

刘克伟.水利水电工程高边坡的治理与加固探讨「J,中国房地产业,2011(03)

雷蕾,谢新生,竹寿水库泄洪隧洞进口高边坡加固方案研究「J,陕西水利,2011(06)

护坡技术论文篇11

我国经济的发展以及公路工程建设需求促进了我国公路基础设施的建设与发展。随着我国公路网络的不断完善,公路工程建设中的边坡支护问题收到了越来越多的关注。公路设计标准的提高、汽车载重量的增加都需要公路边坡具有较高的稳定,以此满足现代公路运输与行车需求。受公路地质情况影响,公路建设施工中需要针对边坡实际情况进行影响的支护与加固,以此保障公路边坡的稳定性、提高公路使用寿命。

一、公路边坡支护常用技术的概述

目前,我国公路工程建设施工中,常用的边坡支护结构有重力式挡墙、扶壁式挡墙、排桩式锚杆挡墙、锚喷支护以及坡率法等支护方式。在实际工程建设设计与施工中, 应根据公路边坡地质特点、周边生态环境特点以及地表水流动特点等选择支护方式。以科学的支护技术运用保障公路边坡稳定性,为现代公路建设施工设计寿命的实现、为保障公路工程建设施工质量奠定基础。

二、公路建设中边坡支护技术的运用

(一)以公路工程实际环境的调研为基础选择边坡支护技术

在现代公路边坡支护技术运用中,公路工程实际环境是决定边坡支护技术运用的基础条件。现代公路工程建设施工中应从设计工作开始进行工程基础情况的调研。同时施工企业也应在工程中标后对沿途路段进行勘探。以具有针对性的分析与论证选择适宜的支护方式,以此保障边坡支护质量。通过科学的支护技术运用保障公路工程边坡与路基的稳定性、保障边坡与路基的使用寿命,以此延长公路工程使用寿命、保障公路承载力能够满足公路行车需求。

(二)加强施工企业对边坡支护技术的掌握,以灵活的支护技术运用提高公路边坡稳定性

在现代公路工程边坡施工中,受公路工程地质情况多变的情况。公路边坡支护技术的运用也需要针对地质情况的变化进行变化。针对边坡支护技术运用的需求,现代公路工程建设施工企业必须加强自身对边坡支护技术的掌握。通过对多种方式的掌握使公路工程建设中不同地质情况下的边坡支护技术得到有效运用,为保障公路边坡支护技术的灵活运用奠定基础、为保障保障公路边坡稳定性奠定基础。

(三)强化施工企业人员专业技术水平,促进公路建设中边坡支护技术的运用

受公路工程地质情况的情况,公路边坡支护施工中会遇到多种支护技术同时应用的情况。这一问题对公路工程施工企业的专业技术水平、人员专业技能提出了更高的要求。为了满足现代公路工程建设施工中边坡支护技术运用需求,公路工程建设施工企业应加快自身人员专业技术水平的培训与提高。通过人员边坡支护技术的学习使企业边坡支护施工技术水平得到提高,为现代公路工程边坡施工中多种支护方式的运用奠定基础,为保障公路工程工程边坡施工质量奠定基础。

(四)注重分段多种支护方式技术的运用,满足现代公路工程建设施工需求

虽然现代公路工程建设施工中采用合同段的分包方式进行招投标。但是在同一合同段中也会存在不同的边坡支护需求。针对这样的需求,现代公路工程建设施工企业应认识到分段多种支护方式技术运用的重要性。通过对公路工程地质情况的勘探,选择科学的支护方式进行边坡支护,以此保障公路工程边坡稳定性。在多种支护方式的运用中,施工企业应注重两种支护方式连接处的处理。运用现代支护方式的衔接技术以及针对边坡地质情况的支护方式运用保障边坡稳定性、保障连接处的稳定性,以此提高公路工程使用寿命、保障公路行车安全。

三、注重公路工程边坡支护施工技术控制,保障支护技术运用目标的实现

在现代公路工程边坡支护施工中,施工企业应加强对施工技术的控制与管理。根据公路工程边坡使用所采用的支护技术进行施工要点的控制与管理。针对不同支护方式的技术特点、施工管理要点进行施工技术控制与管理,以此保障公路工程边坡支护施工质量。公路工程建设施工企业应在中标后进行边坡支护施工技术的探讨。针对设计要求进行边皮支护施工质量管理体系的完善。同时注重相关管理制度的构建。以质量管理体系及管理制度为基础落实边坡支护技术管理目标,保障公路工程边坡支护施工质量。

四、结语

综上所述,现代公路工程建设施工中边皮支护工程是保障公路路基稳定性、保障公路工程使用寿命的重要工作。现代公路工程建设施工企业应针对路基地质情况进行边坡支护技术的运用。针对边坡支护技术特点以及施工管理要点开展施工管理工作,以此保障公路边坡稳定性、实现公路设计使用寿命。

护坡技术论文篇12

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。

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