趙寅濤
(貴州省交通工程有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001)
隨著高等級(jí)公路規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其邊坡防護(hù)也逐漸受到重視。在高等級(jí)公路施工中,路塹的開(kāi)挖很容易產(chǎn)生滑坡等災(zāi)害,嚴(yán)重影響行車安全。另外,高等級(jí)公路施工會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。所以,在高等級(jí)公路邊坡防護(hù)工程中,常常會(huì)采用植物防護(hù)技術(shù)對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)。
在高等級(jí)公路建設(shè)中,防護(hù)工程非常重要,可以有效地治理路基病害,保證路基的安全與穩(wěn)定,同時(shí),還能夠改善生態(tài)環(huán)境。防護(hù)工程通??梢苑譃閮纱箢?,即工程防護(hù)和植物防護(hù)。其中工程防護(hù)技術(shù)成熟、效果好、穩(wěn)定性高,但是其造價(jià)較高,并且容易對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞,因此,近年來(lái)越來(lái)越多地采用植物防護(hù)技術(shù)。所謂植物防護(hù)技術(shù)就是對(duì)植物進(jìn)行單獨(dú)的利用,或者將植物與非生命的植物材料相結(jié)合,對(duì)高等級(jí)公路的路基和邊坡的不穩(wěn)定性進(jìn)行控制,從而對(duì)公路邊坡進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)。植物防護(hù)主要是利用植物來(lái)對(duì)坡面進(jìn)行保護(hù),并且對(duì)侵蝕進(jìn)行控制。因此,植物防護(hù)技術(shù)通常被稱為“生命”防護(hù)。在實(shí)際工程施工中,可以將植物防護(hù)技術(shù)與工程防護(hù)技術(shù)相結(jié)合,以達(dá)到美觀以及耐用的效果,并且還能大幅度降低工程造價(jià)。
進(jìn)行邊坡植物防護(hù)技術(shù)的研究,必須將公路邊坡防護(hù)與環(huán)境的美化綜合分析和考慮,不斷提高我國(guó)邊坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)水平,在控制道路病害的同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。
高等級(jí)公路邊坡防護(hù)的一種傳統(tǒng)措施就是撒草籽、鋪草皮。該方法主要是指在公路邊坡撒播草籽、栽植灌木,并且人工進(jìn)行草皮的貼鋪,常常被運(yùn)用在邊坡坡度比較緩、坡度不高,并且草皮來(lái)源比較容易的路堤邊坡。它的主要優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、施工比較簡(jiǎn)便。其主要缺點(diǎn)是撒播草籽不均勻,使草籽的成活率比較低,草皮以及草籽很容易被大雨沖走,很難達(dá)到預(yù)期的防護(hù)效果,導(dǎo)致高等級(jí)公路邊坡經(jīng)常發(fā)生水土流失等病害,同時(shí)對(duì)于草皮的移植還有可能對(duì)移植地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成破壞。所以該項(xiàng)技術(shù)在目前高等級(jí)公路邊坡防護(hù)中的應(yīng)用比較少。
液壓噴播植草護(hù)坡主要是指對(duì)植物的種子或者發(fā)芽的種子等經(jīng)過(guò)一定的化學(xué)處理,進(jìn)行合理的配比之后放在混合箱進(jìn)行攪勻,并且利用機(jī)械加壓的作用,將混合液噴射到指定的公路邊坡區(qū)域內(nèi)的一種非常高效的綠化技術(shù)。該技術(shù)的主要原理是:植物種子或者芽等物質(zhì)經(jīng)過(guò)化學(xué)處理之后具有很強(qiáng)的黏性,通過(guò)均勻地噴射,可以將草種均勻地撒在邊坡上,并且黏附力強(qiáng),不會(huì)被雨水沖走。草籽迅速發(fā)芽,發(fā)展成為新的草坪。在高等級(jí)邊坡植物防護(hù)中經(jīng)常使用該種方法。
三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡主要是指將活性植物與土工合成材料結(jié)合,在高等級(jí)公路邊坡上形成一個(gè)能夠不斷生長(zhǎng)的防護(hù)系統(tǒng),從而隨著植物的不斷生長(zhǎng)而對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)的一種技術(shù)。該技術(shù)的主要是以邊坡所在地的氣候以及地質(zhì)特點(diǎn)為依據(jù),在邊坡的表面覆蓋一層土工合成材料,同時(shí)與多種植物進(jìn)行組合,并且將其間距控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。這樣隨著植物的不斷生長(zhǎng),植物的根系以及莖葉的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生一定的防沖作用。進(jìn)行該技術(shù)處理之后,坡面會(huì)形成非常茂密的植物覆蓋,在坡面產(chǎn)生盤根錯(cuò)節(jié)的根系,可以有效地抑制暴雨以及其他災(zāi)害對(duì)邊坡的侵蝕,使邊坡土體的抗剪能力不斷加強(qiáng),同時(shí)將土體的自重力以及孔隙壓力減小,從而不斷提高邊坡穩(wěn)定性。圖1為三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡示意圖。
圖1 三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡示意圖(單位:m)
土工格室植草護(hù)坡是指在坡面上固定并且展開(kāi)的土工格室內(nèi)加入改良的客土,然后在土工室內(nèi)掛上三維植被網(wǎng)進(jìn)行噴播施工的一種護(hù)坡技術(shù)。利用土工格室為草坪植物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。土工格室邊坡綠化防護(hù)適合于坡度緩于1∶0.5的各類邊坡,當(dāng)坡度緩于1∶1.0時(shí),采用平鋪式護(hù)坡;當(dāng)坡度緩于1∶0.5陡于1∶1.0時(shí),采用疊砌式護(hù)坡。采用土工格室植草,可以使不毛之地的邊坡得到充分綠化,帶孔的格室還可以提高坡面的排水性能。土工格室生態(tài)護(hù)坡如圖2所示。
圖2 土工格室植草護(hù)坡示意圖
噴混植生護(hù)坡技術(shù)是將一種混凝土噴射到公路坡面上的一種邊坡防護(hù)技術(shù)。其中混合液是指包含混凝土、草籽以及其他有機(jī)物的一種混合液。噴混植生護(hù)坡技術(shù)主要適用在邊坡開(kāi)挖之后的巖石坡面的植被恢復(fù),特別是在很難進(jìn)行植被恢復(fù)的惡劣地質(zhì)環(huán)境中具有非常好的效果,如在較硬的巖石、軟巖以及破碎巖中。該技術(shù)的主要原理是在邊坡巖石的表面創(chuàng)造一個(gè)不僅能夠使植物較好生長(zhǎng)而且還能夠使植物很難被雨水沖洗走的一種多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。該技術(shù)主要是利用具有植物、混凝土、保水植物、肥料等物質(zhì)的混合物與水混合之后,將其噴射到邊坡巖石上的一種技術(shù)。因?yàn)榛炷辆哂幸欢ǖ酿じ搅?,因而混合液在邊坡巖石的表面會(huì)形成一個(gè)具有孔隙的硬化物。這樣不僅能夠?qū)吰庐a(chǎn)生一定的保護(hù)作用,其所具有的孔隙還能夠保證植物的正常生長(zhǎng),形成良好的防護(hù)體系和生態(tài)環(huán)境。這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在高邊坡防護(hù)施工中。
植物的選擇是植物防護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ),植物防護(hù)技術(shù)的有效性直接取決于所選擇的植物的根莖與土體的黏附力。因?yàn)橹参锓雷o(hù)主要是利用植物根莖與土體的黏附力,以及根莖之間的纏繞力來(lái)進(jìn)行邊坡的加固,所以植物的選擇非常重要。
很多植物都可以用在高等級(jí)公路的邊坡防護(hù)中,主要包括喬木、藤本植物、灌木以及草本植物。就目前來(lái)看,我國(guó)高等級(jí)公路邊坡的坡度比較大,通常坡比為1∶1,即45°,有些坡度能夠達(dá)到60°以上,栽植喬木會(huì)提高坡面負(fù)載,增加土體正滑力以及下滑力。而且一旦有風(fēng),樹(shù)木就會(huì)將風(fēng)力轉(zhuǎn)移到地面,形成一定的推力,從而對(duì)坡面產(chǎn)生破壞,造成邊坡不穩(wěn)定。與此同時(shí),在高等級(jí)公路邊坡栽植喬木會(huì)對(duì)駕駛員視線產(chǎn)生一定的影響,容易造成事故,因此通常不在公路邊坡栽植喬木。
但是僅僅依靠草本植物進(jìn)行邊坡防護(hù)的效果并不理想,要逐漸利用灌木進(jìn)行護(hù)坡,但如果單獨(dú)使用灌木成本較高,而且灌木的生長(zhǎng)速度比較慢,植物的覆蓋率也比較低,早期很難對(duì)邊坡產(chǎn)生防護(hù)效果,所以可以將其與草本植物組合使用,利用草本植物生長(zhǎng)迅速的特點(diǎn),能夠在早期對(duì)邊坡防護(hù),之后再發(fā)揮灌木的防護(hù)作用。
藤本植物主要用于堅(jiān)硬巖石邊坡或土石混合邊坡的垂直綠化,垂直綠化是公路邊坡生態(tài)防護(hù)的特殊形式。用藤本植物進(jìn)行垂直綠化的優(yōu)點(diǎn)是投資少、用地少、美化效果好,缺點(diǎn)是由于邊坡一般較長(zhǎng),藤本植物完全覆蓋坡面需要的時(shí)間長(zhǎng)。
植被防護(hù)方式應(yīng)結(jié)合路基邊坡的類型、潛在病害種類、當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境條件、植被種類予以綜合考慮確定。
植被防護(hù)是路基邊坡防護(hù)的一種新技術(shù),可實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的目的。植被防護(hù)技術(shù)已在高等級(jí)公路中得到廣泛應(yīng)用,但是在邊坡防護(hù)工程中,僅僅依靠植物防護(hù)還不夠,應(yīng)該將植物防護(hù)與其他工程防護(hù)有效結(jié)合,有效地發(fā)揮植物防護(hù)的穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境的功能,實(shí)現(xiàn)高等級(jí)公路坡面的穩(wěn)定和景觀效果的結(jié)合。工程防護(hù)是植被防護(hù)的基礎(chǔ),兩類防護(hù)形式是相互支持相互滲透的,只有將兩者有機(jī)結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)美觀耐用的防護(hù)效果。
[1] 曾傳榮,李威.高等級(jí)公路上邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)[J].湖南林業(yè),2009(6):67-68.
[2] 謝鋼,李克儉.客土噴播技術(shù)在高等級(jí)公路邊坡防護(hù)中的運(yùn)用[J].公路與汽運(yùn),2005(3):23-24.
[3] 程曄,方靚,李緯華.韶贛高等級(jí)公路邊坡生態(tài)防護(hù)對(duì)策與室內(nèi)外試驗(yàn)研究[C]//第十一屆全國(guó)土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.武漢:長(zhǎng)江科學(xué)院,2011:90-91.
[4] 唐天國(guó),曾祥芳,周昌華.對(duì)公路邊坡生態(tài)防護(hù)原理與應(yīng)用技術(shù)的初步研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2006(8):56-57.