龍志偉

湖南省湘西自治州交通科學(xué)技術(shù)研究院，湖南湘西 416000

對(duì)于公路而言，邊坡是重要組成部分，能夠在一定程度上避免滑塌、碎落和崩塌等現(xiàn)象發(fā)生。為了對(duì)坡體坍塌和坡面侵蝕等進(jìn)行預(yù)防確保邊坡的穩(wěn)定性，需采用科學(xué)可行的工程措施。對(duì)路基邊坡綠色柔性防護(hù)體系的應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)路基邊坡防護(hù)具有重要意義。

1 國內(nèi)外綠色邊坡防護(hù)技術(shù)發(fā)展

綠色防護(hù)已經(jīng)提出了幾十年，播種的方式也逐漸從單播種植物技術(shù)向著混播技術(shù)方向發(fā)展，人工播技術(shù)、機(jī)械噴播技術(shù)，到當(dāng)前使用的草坪卷技術(shù)。防護(hù)所采用的類型眾多，從土質(zhì)邊坡防護(hù)逐漸向著巖質(zhì)邊坡防護(hù)發(fā)展。在35年前，日本就對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行深入研究，“噴射巖床綠化工法”屬于一種具有代表性的防護(hù)技術(shù)，經(jīng)過了多年的發(fā)展后，在道路工程、水庫、巖堆邊坡等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。在我國發(fā)展的幾十年，也在不斷的引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)吸取國外經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高我國的防護(hù)技術(shù)水平，不斷從傳統(tǒng)防護(hù)觀念向著現(xiàn)代化防護(hù)觀念發(fā)展。

2 路基邊坡病害

2.1 邊坡塌方

邊坡塌方屬于一種十分常見的病害，同時(shí)也是水毀引發(fā)的普遍現(xiàn)象，邊坡塌方的破壞原因和破壞的規(guī)模不同，主要形式有碎落、剝落、滑塌和崩塌等。

2.2 邊坡沖溝

邊坡沖溝主要是因?yàn)榧绷鞑鄣奈恢没蛘邔?duì)間距設(shè)置不夠規(guī)范，影響了邊坡的壓實(shí)度，防護(hù)形式不夠科學(xué)，邊坡的土質(zhì)不良等現(xiàn)象引起的，通常情況下，發(fā)生在匯水集中或者高填路段。

2.3 急流槽懸空

邊坡急流槽懸空，主要是因?yàn)榧绷鞑鄣某叽缙。窟^大而來不及泄水，溝槽內(nèi)出現(xiàn)泄水不暢現(xiàn)象，引起濺水[1]。若數(shù)量過少，會(huì)導(dǎo)致排水不及時(shí)，引發(fā)急流槽不實(shí)等。

2.4 草皮腐蝕

導(dǎo)致草皮腐蝕的主要原因是因?yàn)槎钙路N植的草種不合適，水流速度在1.2m/s，邊坡壓實(shí)度不足。

2.5 特殊邊坡病害

在特殊路段，邊坡主要指的是超過規(guī)定范圍的深挖或者高填路基，在水文地質(zhì)方面的條件相對(duì)特殊。從總體角度進(jìn)行分析，特殊路段路基的邊坡，基本是黃土路基或者膨脹土路基剝落等形式的邊坡。

3 路基邊坡柔性防護(hù)體系方案對(duì)比

3.1 護(hù)面墻和漿砌片石護(hù)坡

護(hù)面墻和漿砌片石護(hù)坡是應(yīng)用比較廣泛的普通形式的防護(hù)方式。站在工程結(jié)構(gòu)以及工程量的角度進(jìn)行分析，該種方式的施工工期相對(duì)較長。對(duì)于這些高邊坡位置而言，對(duì)漿砌片石護(hù)坡進(jìn)行應(yīng)用，其自身重量如果抬高，就很難確保其自身存在較高穩(wěn)定性。同時(shí)還對(duì)自然景觀帶來嚴(yán)重破壞。站在防護(hù)的角度以及綠化角度進(jìn)行分析，兩種方式均不是十分理想。

3.2 掛網(wǎng)噴漿

采用掛網(wǎng)噴濺技術(shù)，主要是用于避免防護(hù)邊坡的巖體受到風(fēng)化的侵蝕，避免小巖塊以及碎石發(fā)生松動(dòng)之后向下滾落，針對(duì)避免危巖落石不是十分理想。對(duì)這種方式進(jìn)行應(yīng)用，可能會(huì)導(dǎo)致公路兩邊的高邊坡位置寸草不生，對(duì)自然環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。

3.3 柔性防護(hù)系統(tǒng)

柔性防護(hù)系統(tǒng)中，借助繩索方式避免落石。相應(yīng)試驗(yàn)人員對(duì)柔性防護(hù)系統(tǒng)做了大量的室內(nèi)試驗(yàn)，促使該系統(tǒng)趨于標(biāo)準(zhǔn)化，更具科學(xué)性。該系統(tǒng)能夠最大限度的保留原有的植被和地貌，采用人工綠化的形式，對(duì)公路周圍環(huán)境進(jìn)行美化，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

以某公路工程為例，該工程采用的是GPS1主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，這種防護(hù)方式，比較適合在小塊落石公路上使用，GPS1主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的網(wǎng)型為DO/08/300，支撐繩采用直徑為16mm的鋼絲繩，上下兩根支撐繩。鋼絲繩網(wǎng)與支撐繩通過縫合繩縫合，縫合繩選用8mm的鋼絲繩。

本研究針對(duì)湖南某段高速公路邊坡防護(hù)工程為例，采用以下方式對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)。

3.3.1 材料選擇

層狀載體主要是使用土工織物、草種、強(qiáng)力PP網(wǎng)等材料制作而成的，在大型生產(chǎn)流水線上進(jìn)行加工，將規(guī)格控制在2.4m×30m，呈現(xiàn)出筒狀。在外幣，使用纏繞膜進(jìn)行具體包裝，避免被雨水侵蝕[2]。層狀載體的厚度在3mm以上，最大能夠達(dá)到50mm。其重量基本上在200～250g/m2，定型網(wǎng)主要分成下層和上層，其中包含的成分是PP，降解期在5年以上。結(jié)合不同地區(qū)實(shí)際情況，選擇草混合種子，使用的輔料是營養(yǎng)劑、保水劑等。使用專用草灌混合種子和營養(yǎng)劑等。這樣做有固定位置的作用，遇到水之后會(huì)被融化。

3.3.2 施工方法

對(duì)路基邊坡實(shí)施綠色柔性防護(hù)施工，主要方法如下：①層狀載體主要是使用玉米、小麥秸稈等材料，使用機(jī)械在工廠進(jìn)行簡單加工，將這一材料用作前期保水保土，施工完成后，這種材料會(huì)發(fā)生降解，從而成為材料。②定型網(wǎng)主要是在整個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中起到一定定型作用，方便在施工現(xiàn)場鋪設(shè)，形成一種層狀載體。③植物種子，主要是將其放置在專用紙上，然后和整個(gè)體系直接鋪設(shè)，或者采用直接散播的方式，此后使用防護(hù)體系，對(duì)其進(jìn)行鋪蓋。

圖1 綠色柔性防護(hù)體系構(gòu)成圖

3.3.3 栽后養(yǎng)護(hù)

通過澆水方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，種子播撒之后，從萌芽一直到幼苗期間，相關(guān)技術(shù)人員需對(duì)其進(jìn)行人工澆水養(yǎng)護(hù)，確保土壤足夠濕潤。對(duì)種子前期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，基本上是45d，對(duì)種子進(jìn)行澆水，需要按照出芽、幼苗期和生長期為依據(jù)進(jìn)行確定。種子處于出芽期的時(shí)候，當(dāng)鋪設(shè)完成時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行整體并且全方位的澆水，對(duì)種子的萌芽起到促進(jìn)作用，在發(fā)芽過程中，15d濕潤深度需控制在2cm左右。幼苗期間，當(dāng)種子發(fā)芽之后，需在每天早上對(duì)幼芽進(jìn)行一次噴灌，確保土壤中0～20cm的深度范圍內(nèi)始終保持在濕潤狀態(tài)下。這樣做有利于出苗和齊苗。這一環(huán)節(jié)的持續(xù)時(shí)間需要在14～21d[4]。草皮生長過程中，可以適當(dāng)減少澆水的次數(shù)，也可以結(jié)合當(dāng)?shù)亟邓闆r，適當(dāng)調(diào)整澆水次數(shù)。最好在下午澆水，以免正午陽光過足，導(dǎo)致水分快速蒸發(fā)。一次性澆足、澆透，濕土層序控制在10cm以上，通過這種方式來有效提高莖葉的韌勁，從而對(duì)今后的正常發(fā)育奠定基礎(chǔ)。

4 試驗(yàn)研究

4.1 試驗(yàn)方案

為了對(duì)柔性防護(hù)體系進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)湖南某段高速公路邊坡防護(hù)工程作出相應(yīng)試驗(yàn)。試驗(yàn)路段的粒含量為80%的粘沙土，填高高度在3.5～4m之間，該護(hù)坡坡度比例為2：3。試驗(yàn)主要使用三個(gè)段落和六種方案，分別對(duì)柔性防護(hù)體系以及直播方式作出對(duì)比，相應(yīng)的柔性防護(hù)體系中，針對(duì)承載層，可以使用植物毯和直播方式做出相應(yīng)對(duì)比。相應(yīng)柔性體系當(dāng)中，針對(duì)承載層可以使用植物毯和草簾的方式進(jìn)行對(duì)比。

4.2 結(jié)果

對(duì)其進(jìn)行6d的施工之后，如圖2所示。

圖2 不同方案實(shí)施6d 之后出苗結(jié)果

方案一，植物草毯方式，采用這種方案，獲得的出苗效果最好，出苗足夠均勻，長勢一致。在坡腳位置使用獲得效果最佳，出苗率在85%以上。方案二，使用草簾進(jìn)行防護(hù)，這種方式的出苗率達(dá)到50%，但是缺乏保水性。方案三采用直播的方式，這種方式出苗率接近100%，基本上不存在保水性，成本不高。

5 結(jié)語

在公路路基邊坡防護(hù)中，綠色柔性防護(hù)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，這種防護(hù)體系的防護(hù)效率較高，施工速度快、見效快、環(huán)保、美觀。具有較高的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。對(duì)于柔性防護(hù)體系來說，使用不同形式的防護(hù)材料，會(huì)給出苗率、經(jīng)濟(jì)性等帶來一定影響。