道路边坡快速复绿技术方法

2020-03-31 12:21叶宇
工程建设与设计 2020年6期
关键词:基材护坡冲刷

叶宇

(中铁上海设计院集团有限公司长沙设计院,长沙410000)

1 引言

以往的边坡防护主要采用骨架防护、护面墙、锚喷结合的方法,虽然能起到边坡防护的作用,但圬工防护存在景观效果差,与周边环境不协调的问题。环保意识的提高要求人们在防护设计时注重环保,对边坡进行植绿设计。圬工与植绿结合的防护或纯粹的绿化防护已成为边坡防护重要的研究对象。

2 植生袋

植生袋采用遮阳网与无纺布结合编制,透水、透气、抗紫外线,通过连接扣件错缝堆叠固定在边坡上,构成三维植生护坡系统。边坡在坡顶荷载、坡体静水压力产生的水平剪切力的作用下容易失稳,该系统主要通过2 种方式减小水平剪切力:(1)连接扣件的刺尖,插入边坡中能承受一部分水平剪切力;(2)坡体内部自由水能从植生袋渗流出边坡,使坡体静水压力大大减少[1,2]。

三维植生护坡系统经过养护,植物根系能够穿透植生袋深入边坡土体中,达到长久固坡的作用,同时,植被的生长能恢复边坡的绿化,该系统以坡面绿化覆盖率作为评价标准,根据经验,35%的覆盖率能承受小雨的冲刷,85%的覆盖率能承受暴雨冲刷[3,4]。

3 三维植被网

利用土工合成材料制作而成的三维网在坡面建造一个植被生长的基体,植被在基体上扎根生长的同时起到边坡防护目的,这是三维植被网护坡技术的原理[5]。该技术主要通过2 种方式起到护坡的目的:(1)坡面植被能减小冲刷能量和径流速度,防止边坡浅表层直接受雨水冲刷导致水土流失;(2)植物根系与三维网交织在一起,起到加筋的作用,提高了三维网的抗拉和抗剪强度,增加了边坡板体结构性能,限制了边坡的浅表层滑动和隆起[6]。

4 TBS 厚层植被基材

TBS 厚层植被基材绿化技术采用喷射设备将含有植物种子的有机种植基材喷射到道路边坡上,通过植物生长,使边坡在短期内恢复绿化的生态防护技术。该技术的作用机理是铺设镀锌铁丝网,采用喷射设备将搅拌后的植被绿化基材喷射到边坡上,形成一定厚度的基质层,并覆盖无纺布防水保墒,经过养护,植被生长形成一定强度的绿化防护层,达到防护与绿化效果[7~9]。

基材应具备一定抗冲刷性能,在植被成形前不被雨水冲失,具有适宜植物生长的团粒结构土壤,采用有机肥、无机肥配合使用,为坡面植被成形提供足够养分。基材主要由种植土、腐殖质、速效肥、长效肥、保水剂、添加剂和黏结剂等组成,具体的用量如表1 所示。

表1 基材配合比用量kg

该技术主要控制指标有:锚杆抗拨力、网片搭接宽度、基材喷射厚度等,具体控制指标如表2 所示。

表2 质量控制指标

该技术主要适用于土质边坡和强风化的软岩质边坡,具有固坡与复绿速度快,施工工艺简单,造价较低,基材具有一定抗侵蚀性能的优点,在边坡防护与生态保护方面效果显著。

5 CBS 植被混凝土

CBS 植被混凝土边坡绿化技术是采用混凝土与植绿种子配合,对岩石边坡进行防护和绿化的一种新技术。该技术的作用机理、施工工艺与TBS 类似,但因采用水泥为黏结剂,增强了护坡强度和抗冲刷能力,不但适用于土质边坡,也适用于陡峭的硬质岩石边坡。根据边坡所处地理位置、坡率、岩土性质等因素确定植被混凝土的配合比是该技术的核心。植被混凝土通常分2 层进行喷射。

种植土:一般选择最大含砂量不超过5%,颗粒最大粒径不大于8mm 的地表土壤。

水泥:应采用不低于32.5 号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。

有机质:一般采用经发酵处理的植物纤维的粉碎物,如酒糟、醋渣、麦秆、稻草等。

绿化添加剂(A-B 菌):起到调节绿化基材pH、中和水泥碱性、降低水化热、加速基材的活化、提供土壤微生物和有机菌、增加基材肥力、确保植物生长的需求的作用。

CBS 植被混凝土的施工工艺与TBS 类似,完成坡面整理,铁丝网、锚杆铺设安装后,即可进行绿化基材喷植。

植被混凝土的主要检验指标有:物理性能、力学性能、浅层防护性能、植物覆盖率。

物理性能:容重14~15kN/m3,孔隙率30%~45%;抗湿变、抗光照性能稳定。

力学性能:7d 试验强度达0.3MPa,28d 达0.45MPa。

浅层防护功能:能抵抗太阳暴晒、温度变化,不产生龟裂,能抵抗120mm/h 暴雨冲刷。

植物覆盖率:边坡覆盖率95%,植被混凝土肥力满足多年生长的需要[10]。

6 结语

本文在分析总结国内外道路边坡快速复绿几种常用技术方法的基础上,提出了对应的绿化效果评价标准,主要用于指导设计和施工。目前已设计施工的工程实例表明这几种方法可满足道路边坡快速复绿的实际需要,达到良好的固坡、稳坡、防止水土流失、改善边坡绿化效果的目的。

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