摘要:公路工程建設中,路基邊坡防護非常關鍵,其能夠有效預防一些常見的病害,保證路基的穩(wěn)定性和安全性。文章提出了一種能夠迎合可持續(xù)發(fā)展理念的綠色柔性邊坡防護體系,介紹了其體系構成及施工方法,并結合具體工程實例,研究其應用效果。結果表明,綠色柔性防護體系具有施工迅速、低碳環(huán)保、見效快等優(yōu)點,有著良好的經(jīng)濟性和防護效果,可以被廣泛應用于路基邊坡防護工程。
關鍵詞:路基邊坡;綠色柔性防護體系;施工;應用
中圖分類號:U416.1+4文獻標識碼:A DOI: 10.1 3282/j. cnki. wccst. 201 9.12.009
文章編號:1673 - 4874(2019)12 - 0030 - 02
0 引言
當前,我國的公路交通運輸事業(yè)發(fā)展迅速,公路工程項目的數(shù)量持續(xù)增長,對于路基邊坡的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。而公路本身所處的環(huán)境可能存在很多影響邊坡穩(wěn)定性的因素,在這種情況下,需要做好路基邊坡防護工作。綠色防護體系是最近幾年才發(fā)展起來的一種路基邊坡防護措施,其本身有多種表現(xiàn)方式,如土工格室植草護坡、骨架植草護坡、TBS植草護坡等,不過這些方法在實踐中或多或少都存在一些缺陷,需要技術人員做好更加深入的研究,提升路基邊坡防護的效果。
1 路基邊坡綠色柔性防護體系概述
1.1 體系構成
綠色柔性防護體系大致可以分為三部分:(1)層狀載體。一般都是由作物秸稈簡單加工而成,能夠在施工前期實現(xiàn)保水保土,后期降解后也能夠形成肥料,促進植被生長。(2)定型網(wǎng)。能夠?qū)φ麄€防護體系的架構進行定型,為后期的現(xiàn)場施工提供便利,促進層狀載體的順利形成。(3)植被種子。對于有籽型結構,可以放置在專用紙上,與整個體系一起完成鋪設;對于無籽型結構,可以直接撒播,然后利用防護體系進行覆蓋[1](如圖1所示)。
1.2 防護原理
綠色柔性防護體系對路基邊坡進行防護的基本原理,是借助植物來覆蓋邊坡表面,在防風的同時,也可以降低邊坡徑流沖刷速度,而且植被能夠吸收水分,具備良好的保濕效果,發(fā)達的根系可以將土壤牢牢固結在一起,抑制雨水對邊坡的沖刷。同時,植被的莖和葉都可以在一定程度上削弱雨水的動能,減緩其對邊坡土體的沖擊,為路基邊坡提供持續(xù)保護[2]。
2 路基邊坡綠色柔性防護體系施工方法
一般情況下,為了保證施工效果,綠色柔性防護體系采用的都是人工施工的方式,需要在邊坡和路面結合位置進行培土,然后在路面施工完成后、護欄安裝前進行防護體系施工。
2.1 施工材料
綠色柔性防護體系中,層狀載體使用的材料多種多樣,包括草種、土工織物、PP網(wǎng)等,可以直接在車間加工而成,在沒有特殊要求的情況下,采用2.4m×3.0 m的規(guī)格,外部以纏繞膜進行包裹,能夠有效預防雨水侵蝕。層狀載體的厚度≥3 mm,但不能>50 mm,重量在200~250 g/m2。定型網(wǎng)的主要成分為PP材料,可以分為上下兩層結構,降解期超過5年。植物種子的選擇可以根據(jù)公路所處區(qū)域確定,需要確保主根強壯,扎根深度≥2m,而且側(cè)根必須發(fā)達,可以選擇草混合種子,配合保水劑、營養(yǎng)劑來保證種子的成活。專用紙能夠用來承載植物種子、營養(yǎng)劑和保水劑,對其位置進行固定,遇水可以融化[3]。
2.2 施工方法
(1)種子設置,首先需要在經(jīng)過處理后的邊坡上,均勻撒播植物種子以及營養(yǎng)劑、保水劑等。種子可以采用直接撒播的方式,也可以放置在專用紙上,與整個體系一同鋪設。(2)對整個防護體系進行展開,根據(jù)路基邊坡的實際情況,選擇相應的鋪設順序,確保防護體系能夠緊貼坡面,不存在褶皺現(xiàn)象。頂部和底部需要做好牢固固定,交接位置重疊搭接,搭接的寬度≥10 cm,然后利用U型釘、錨桿等方式做好固定。定型網(wǎng)在防護體系中發(fā)揮著定型的作用,應該對其現(xiàn)場鋪設進行有效管理,確保形成層狀載體。(3)在植物栽培完成后,需要做好相應的養(yǎng)護工作。前期養(yǎng)護周期為45 d,依照不同時期確定澆水時間和澆水量。如在出芽期,需要澆一遍透水,促進種子萌芽;發(fā)芽后15 d內(nèi)土壤表層2 cm的深度都應該保持濕潤;幼苗期需要每天澆水一次,持續(xù)14~21 d[4];生長期可以根據(jù)降水情況調(diào)整澆水次數(shù)和澆水時間。澆水的時間應該盡量安排在下午,確保一次性澆足澆透,濕土層的厚度>10 cm,這樣才能切實滿足植物生產(chǎn)需求,促進其正常生長。在這個過程中,還應該做好施肥以及病蟲害防治工作。施肥環(huán)節(jié)強調(diào)少量多次,根據(jù)植物的生長需求確定施肥種類。同時,在養(yǎng)護一個月后,需要對植物的生長情況進行全面檢查,觀察是否存在病蟲害,發(fā)現(xiàn)病蟲害及時噴藥,對于生長不均勻的區(qū)域,需要做好補種。養(yǎng)護的時間可以根據(jù)具體情況確定,一般在前期養(yǎng)護中,應該在每天早晚各進行一次養(yǎng)護,早上的養(yǎng)護在10: 00前,下午的養(yǎng)護在16: 00后。夏季高溫干旱應該增加養(yǎng)護次數(shù)[5]。如果在邊坡上存在對植物生長有妨害的區(qū)域,需要設置好顯眼的標志,或者利用臨時性的隔離籬笆做好防護,確保植被的正常成活和生長。
在綠色柔性防護體系施工的過程中,需要高度重視現(xiàn)場管理工作,保證實施區(qū)域的整潔,盡可能減少對周邊自然生態(tài)環(huán)境的破壞。在養(yǎng)護過程中,對于已經(jīng)死亡的植株,需要及時進行更換和補種,以保證最佳的防護效果。
3 路基邊坡綠色柔性防護體系實踐應用
以某高速公路為例,對邊坡綠色柔性防護體系的應用情況進行分析。該高速公路全長22.3 km,是周邊多個城鎮(zhèn)相互連通的重要通道,能夠為人們的日常出行提供便利。高速公路巖土地形地貌及地質(zhì)條件有著典型的華東地區(qū)特征[6]。
選擇其中三個段落,采用六種方案就直播方式和柔性防護體系進行對比,同時在柔性防護體系中,設置不同承載層(植物毯、草簾)進行對比,這個試驗過程為1 2 d。在整個過程中,直接播種的面積為499. 86 m2,植物毯面積為1 405.9 m2,草簾面積為706.4 m2。播種植物的類型選擇本土植物,對巖土自然植被結構、類型、分布格局等的情況進行調(diào)查得到,狗牙根、百喜草和黑麥草三者的比例為8:1:1。
依照對比結果分析可知,在第6d,植物毯的出苗率最佳;在第12 d,植物毯和草簾的出苗率基本一致,能夠達到90%以上。從開始施工到養(yǎng)護至45 d,直播方案的成本為1元/m3,植物毯方案的成本為20元/m3,草簾方案的成本為4.5元/m3。對比三種方案,直播的方式出苗率在10%左右,前期缺乏防護效果,成本低;植物毯出苗效果最佳,出苗均勻,保水效果好,前期就具備一定的護坡功能,不過成本較高;草簾出苗率能夠達到50%,保水效果一般,一次養(yǎng)護灑水通常只能維持1d,前期護坡效果不明顯,但是經(jīng)濟性較好。對三種方案的實際效果進行綜合對比,最終選擇綠色柔性防護體系中的草簾承載層方案,能夠在保證防護效果的同時,減少成本投入,可以在區(qū)域內(nèi)推廣使用[7]。
綠色柔性防護體系在路基邊坡防護中的應用,有著相當顯著的成效:(1)對于公路路基邊坡,綠色柔性防護體系屬于一種高效防護體系,施工迅速、效率高、見效快且低碳環(huán)保;(2)在綠色柔性防護體系中,不同承載材料會對出苗率和經(jīng)濟性產(chǎn)生不同影響,比較常見的承載材料有植物草毯和草簾,兩者的出苗率接近,不過在經(jīng)濟性方面草簾要遠遠超過植物草毯[8]。
4 結語
總而言之,在公路路基邊坡防護中,綠色柔性防護體系是一種效率極高的防護體系,不僅施工速度快,效率高,而且防護效果好,具備低碳環(huán)保的優(yōu)勢。在防護體系施工建設中,需要技術人員依照實際情況,選擇相應的承載材料,以保證最佳的施工效果和經(jīng)濟性,將綠色柔性防護體系的防護功能切實發(fā)揮出來。
參考文獻
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作者簡介:黃勇鈞(1985-),工程師,研究方向:公路工程管理。