劉 濤
(濰坊天鵬建設(shè)監(jiān)理有限公司,山東 濰坊 261041)
新建公路路域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)是我國國土綜合治理的重要組成部分,推動了國內(nèi)公路生物環(huán)境工程技術(shù)(或柔性護坡技術(shù))的發(fā)展。高速公路邊坡植被防護,國外發(fā)達國家設(shè)有專門的設(shè)計機構(gòu)和從事這項工作的專業(yè)研究人員。邊坡植被率相當(dāng)高,植被技術(shù)也比較成熟。目前噴播是國外生態(tài)護坡比較常用的方法,也反映了國外公路生態(tài)防護的總體現(xiàn)狀。
近年來,國內(nèi)在傳統(tǒng)的人工栽種邊坡植被的基礎(chǔ)上,也陸續(xù)引進、開發(fā)了一些新的生態(tài)防護技術(shù),如植生帶技術(shù)和草籽噴播技術(shù)等[1]。邊坡植被人工栽種方法雖然比較經(jīng)濟,但在使用范圍上受到限制,效果差、施工效率低,其弊端是顯而易見的。本文介紹了一種能夠結(jié)合圬工防護和普通生態(tài)防護優(yōu)點,又能避免兩者缺點的護坡形式—植被混凝土,能夠較好地改善公路沿線和城市的景觀環(huán)境,實現(xiàn)穩(wěn)定、規(guī)整、快速、美觀和大方護坡。
多孔混凝土碎石采用26.5~31.5mm粒級進行試驗研究,用普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料,水泥標(biāo)號為425號,fc=42.5MPa。
采用的主要儀器設(shè)備是無錫建筑材料儀器NYL—2000D型壓力試驗機。
1.1.1 試件制作及養(yǎng)護
試驗以同一批次養(yǎng)護條件相同的三塊試塊為一組;試塊尺寸為150×150×150mm;試塊成型后置于室內(nèi),常溫下靜置2d后,編號拆模。拆模后的試塊再次置于室內(nèi),常溫下養(yǎng)護。
1.1.2 試驗結(jié)果
根據(jù)試驗結(jié)果,對多孔混凝土試件的抗壓強度分別進行了計算,結(jié)果見表1。
表1 多孔混凝土試件抗壓強度試驗結(jié)果(粗骨料粒級26.5~31.5mm)
由試驗結(jié)果可知,粗骨料粒級為26.5~31.5mm,齡期28天的多孔混凝土試塊平均抗壓強度為5.6Mpa,達到C5混凝土的強度,滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
采用的主要儀器設(shè)備是無錫建筑材料儀器T2S—50型受手動式混凝土抗折試驗機。
1.2.1 試件的制作及養(yǎng)護
同抗壓強度試件制作及養(yǎng)護。
1.2.2 抗折強度結(jié)果計算
粒級為26.5~31.5mm的多孔混凝土試件抗折強度見表2。
表2 多孔混凝土試件抗折強度試驗結(jié)果(粗骨料粒級26.5~31.5mm)
由試驗結(jié)果可知,粗骨料粒級為26.5~31.5mm,齡期28天的多孔混凝土試塊平均抗折強度為1.5Mpa,滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
通過測定多孔混凝土的孔隙率,為多孔混凝土試件的植生基材的灌注和植物的生長提供依據(jù)。
1.3.1 試驗儀器
1000ml量筒一支、大盆(直徑應(yīng)大于70cm)一個或水槽、小盆(直徑45cm)一個。
1.3.2 試驗步驟
試驗邊框尺寸為40(cm,長)×40(cm,寬)×8.0(cm,高)×2.0(cm,厚);測定大盆的重量并記錄。把小盆水平放入大盆內(nèi),小盆內(nèi)加水至剛好不溢出為止;把試件輕輕放入小盆內(nèi),直至試件完全被水淹沒且水不再溢出。從小盆中取出試件,然后從大盆中取出小盆。注意從大盆中取出小盆時小盆背面的水應(yīng)讓其充分滴入大盆中;每個試件重復(fù)步驟②、③三次。
1.3.3 孔隙率計算
孔隙率采用如下計算公式:
式中,e為孔隙率,H為試塊高度。經(jīng)過計算,粗骨料粒級為26.5~31.5mm的多孔混凝土試件孔隙率見表3。
表3 多孔混凝土試件孔隙率結(jié)果(粗骨料粒級26.5~31.5mm)
由試驗結(jié)果可知,粒級為26.5~31.5mm的多孔混凝土試塊孔隙率平均為32.4%。滿足規(guī)定的孔隙率為30%的要求??紫堵蚀笥谥参锷L。因此通過試驗推薦粗骨料粒級為26.5~31.5mm的多孔混凝土作為植被混凝土的構(gòu)件。
公路邊坡按地質(zhì)條件一般分為土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡和土石混合邊坡,它不同于城市綠地,生態(tài)條件一般較差。在公路邊坡上穩(wěn)定覆蓋一層具有一定功能的植生基材,對于公路邊坡植物的生長發(fā)育是非常必要的,這種植生基材至少應(yīng)具有結(jié)構(gòu)性、肥力、吸保水能力、堿性中和能力、抗沖刷性能力[6]。
根據(jù)植生基材的功能,采用吸保水材料、粘合劑、有機質(zhì)、緩釋復(fù)合肥料、pH緩沖劑、土壤等作為植生基材的基本組分。吸保水材料1和2配制的植生基材具有一定的吸保水性能,植生基材1表現(xiàn)為吸水性較好,保水性強,抗高溫干旱力強,滿足植物生長的水分需求。從技術(shù)經(jīng)濟性的角度推薦采用1.5%濃度改性醋酸乙烯乳液粘合劑。常用的有機質(zhì)有泥炭苔、腐葉土、堆肥、磨菇肥、糠殼、鋸木屑、泥炭等,可選其一或組合使用。緩釋復(fù)合肥料采用一定組成和配比的緩釋氮、磷、鉀復(fù)合肥料作為植生基材的基本組分。植生基材中添加弱酸性的磷肥、腐殖土、紫色土具有pH值緩沖性能,能顯著調(diào)節(jié)多孔混凝土的強堿性至適宜植物生長的pH值范圍。選用粘性和粒徑適中且質(zhì)地均勻的壤土作為植生基材的基質(zhì)。
植被護坡的目的主要是固土護坡,穩(wěn)定公路路基,同時可改善公路沿線的景觀,降低司機的視覺疲勞度。因此,路用護坡草坪植物應(yīng)具備以下特性:能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?,根系發(fā)達,耐瘠薄,抗旱性強,綠期長,草籽來源廣泛,草籽出苗較快。公路邊坡植被應(yīng)根據(jù)氣候條件同時根據(jù)上述草坪植物的選種特性進行選擇,其中植物的根系狀況、地上部高度及其對環(huán)境的抗性則是選擇護坡植物的關(guān)鍵因素[7]。
工程應(yīng)用結(jié)果表明,播種1個月后,坡面植被覆蓋率能夠達到86%,1個半月后草坪植物的平均密度穩(wěn)定在36株/100cm2左右。植被混凝土在施工結(jié)束后第二天至播種后的一個月內(nèi),共經(jīng)受了5場暴雨的考驗,草坪植物生長良好,坡面均未發(fā)生被沖刷和垮塌等失穩(wěn)破壞現(xiàn)象,說明植生基材抗沖刷性能較好,植被混凝土能夠起到良好的固土護坡作用。種植6個月后的植物長勢良好。
研究開發(fā)的植被混凝土在解決混凝土強度的同時,保證有足夠的空隙以儲存植生基材。植生基材的研制能夠克服混凝土的強堿環(huán)境,滿足植物生長所需的條件。因此,開發(fā)研制的植被混凝土具有較大的市場應(yīng)用前景。目前植被混凝土實體工程主要采用人工施工,如何提高機械化施工程度,在推廣應(yīng)用中有待進一步研究完善。
[1]周德培,張峻云.植被護坡工程技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2]JTJ/T019-98,公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,1999.
[3]JTJ/T060-98,公路土工合成材料試驗規(guī)程[S].北京:人民交通出版社,1999.
[4]SL/T235-1999,土工合成材料測試規(guī)程[S].北京:中國水利水電出版社,1999.
[5]GB50290-98,土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.
[6]張先林,丁吉慶,鄒方京,等.草坪肥料種類的選擇和使用技術(shù)要點[J].華東森林經(jīng)濟,2003,17(1):54-55