边坡工程第7章边坡绿化.ppt

基本要求：掌握边坡绿化的定义；掌握边坡绿化技术的分类；掌握边坡绿化设计中需考虑的两个因素；熟悉植被混凝土生态防护技术喷锚设计要点；熟悉边坡绿化工程植被设计原则、物种选择的因素；熟悉公路边坡、矿山废弃地、滨水岸坡绿化工程的植被设计。 难点：边坡绿化的特点，边坡绿化工程设计的物种选择。 重点：边坡绿化技术的分类和常见边坡绿化技术，植被混凝土生态防护技术设计。,第7章 边坡绿化,7.1边坡绿化的必要性与特点 7.2边坡绿化技术 7.3 边坡绿化工程设计,7.1边坡绿化的必要性与特点,生态绿化的定义为：“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”。 生态绿化可在一定程度上解决边坡开挖破坏原有的植被覆盖层导致土地裸露而造成的一系列生态环境问题，如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候恶化、光声污染及生物链丧失等，以快速恢复开挖边坡的生态环境并实现坡面的植被保护。,1）边坡工程需求 2）宏观政策需求 3）工程经济效益需求,7.1.1 边坡绿化护坡的必要性,1）边坡绿化植被的护坡效益。具体表现在，坡面植物能减弱雨水对坡面土体的侵蚀；通过根系的加筋和锚固作用提高根系分布区土体的强度，蒸腾作用降低孔隙水压，有利于边坡的浅层稳定。 2）边坡绿化植被的生态效益。边坡绿化植被的具有明显的生态效应，其能净化环境并改善小气候、进行生态环境修复、视觉美化和降低噪音等。 3）边坡绿化护坡的不足。如植被根系的延伸使岩土体产生裂隙，增加了岩土体的渗透率；植物根系的深根锚固仍无法控制边坡更深层的滑动。另外，对于高陡边坡，若不采取工程措施，植物生长基质也难以附着于坡面，植物当然难以生长。,7.1.2 边坡绿化护坡的特点,7.2边坡绿化技术,边坡绿化是一种新兴的能有效防护裸露坡面的生态护坡方式，它与传统的工程护坡相结合，可有效实现坡面的生态植被恢复。生态护坡工程利用生物（主要指植物）对边坡进行植被重建措施，建立新的植被群落，以达到重建生态环境，治理水土流失之目的。 现有的边坡绿化技术根据施工方法通常可分为三大类，即点植类边坡绿化技术、铺挂类边坡绿化技术、喷播类绿化技术等。,点植类边坡绿化技术包括鱼鳞坑、燕窝穴、种植槽(板槽)、飘台、石壁挂笼等，主要针对在十分陡峭的岩壁上开展绿化。,7.2.1 点植类边坡绿化技术,图7.1 山坡鱼鳞坑绿化图,图7.2 混凝土边坡种植穴绿化图,7.2.2 铺挂类边坡绿化技术,1）植生带（植生毯）技术 绿化植生带技术是一种综合性的护坡和绿化方法，其核心是采用多功能过滤毯状纤维技术、绿化辅料（含草种、灌木种、培养料、保水剂、溶岩剂和肥料等）的配方技术，运用针刺法和喷胶法生产出各种不同类型的绿化植生带，用于水土保持及护坡的一套严格的综合性施工工艺。 植生带是一种可供植物生长的载体，基带层的材料多为无纺布、纸、棕纤维、稻草麦秸等；加固层则为尼龙网；草种承接层为天然纤维，其结构相对较为复杂。,7.3 植生带绿化技术示意图,2）植生袋绿化技术 植生袋是采用专用机械设备，依据特定生产工艺，把植物种子、肥料、保水剂等按一定的配比定植在可自然降解的无纺布或其他材料上，经过机器的滚压和针刺的复合定位工序，形成的一定规格的产品。植生袋里可填充土壤和营养成分混合物，然后采用铺、叠、填等方式在垂直或接近垂直的陡峭岩石坡面、排水沟、堤坝及框格梁边坡上实施边坡的绿化和防护，对水土流失保护有很好的效果。,图7.5 某边坡植生袋绿化图,图7.4 某边坡半个月植生袋绿化图,图7.6 植生袋在高速公路上的应用,3）三维网垫植被固土绿化技术 三维植被网防护适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率小于1:0.75；三维植被网中的回填土采用客土或土、肥料及含腐殖质土的混合物。三维网垫是由多层塑料凸凹网和高强度平网复合而成的立体网结构。面层外观凸凹不平，材质疏松柔韧，留有90%以上的空间可填充土壤及沙粒，将草籽及表层土壤牢牢护在立体网中间。同时，由于网垫表面凹凸不平，可使风及水流在网垫表层产生无数小涡流，起到缓冲消能作用；同时促使其携带物沉积在网垫中，有效地避免草籽及幼苗被雨水冲走流失，大大提高了植草覆盖率。,图7.7三维网垫,图7.9三维植被网绿化示意图,图7.8三维网垫纵剖面示意图,图7.10三维网垫绿化效果图,4）生态多孔混凝土培土植草绿化技术 生态多空混凝土砖或格子通常耐高热、耐寒，并且透水性较强，抗压强度较高，样式和颜色灵活多变，施工简单。 如下图所示：,图7.11 多孔生态砖植草绿化技术示意图,5）土工格室技术 土工格室是由高密度聚乙烯经超声波焊接而成的具有蜂窝状格室结构的立体材料。与土工格栅、土工网等平面加筋材料相比，土工格室最大的特点是具有立体结构、强度高、刚度大，整体性能好，并且伸缩自如。土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型绿化护坡形式。 由于土工格室能对流水起到缓解消能作用，可促使其携带物沉淀在格室中，有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失，大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能，一旦遇到雨水可迅速渗透；植被的覆盖可使坡面免受雨水的直接冲击，减缓雨水流速。,随着植物的生长，植物根系可深入表层土体达0.5m以上，起到浅层加筋作用；并与土工格室共同构成一个牢固的复合加筋体，其能抵抗的极限冲刷流速为一般草皮的2倍多。因此，土工格室生态护坡具有更高的抗冲蚀能力，能达到长期有效防护边坡的目的。,图7.12 土工格室边坡绿化施工剖面示意图,7.2.3 喷播类边坡绿化技术,1）高次团粒SF绿化技术 高次团粒SF绿化技术主要是利用吹附机械将植物种子夹裹在营养基质中喷播在沟谷、裸岩等施工地表，种子在团粒保水剂的湿润条件下迅速发芽，形成根系网，加之客土、肥料的支撑，使得植物健康的生长发育。如图：,图7.14高次团粒提供的植被绿化效果,图7.13某工地高次团粒技术施工现场,2）液压喷播建植草坪工程技术 液压喷播建植草坪工程技术是一种生物防护生态环境、防止水土流失、稳定边坡的机械化快速植草绿化系统工程。,图7.15某路堑边坡液压喷播绿化图,图7.16某高切坡喷混植生绿化图,3）喷混植生绿化护坡技术 喷混植生绿化护坡是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡的施工技术。,图7.17某工地喷混植生绿化护坡施工现场,图7.18喷混植生绿化护坡效果图,4）厚层基材喷射技术 厚层基材喷射技术是采用混凝土喷射机把基材与植被种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需防护的工程坡面的绿色护坡技术。该技术由植被生长技术、植被维持技术和植被组合技术三部分组成。,图7.19某高速公路厚层基材喷射施工现场,图7.20某高速公路边坡厚层基材喷射绿化图,5）植被混凝土生态防护技术 植被混凝土生态防护技术是由三峡大学科研技术人员开发的具有自主知识产权的生态防护新技术。此技术主要应用于坡度在5080的岩石边坡、混凝土边坡、硬化河道的生态修复工程。该技术的核心是混凝土绿化添加剂，其应用不仅可以增加植被混凝土中的水泥用量，增强护坡强度和抗冲刷能力；而且使植被混凝土层不产生龟裂；还可以改变植被混凝土的化学特性，营造较好的植物生长环境。 剖面图如下：,图7.21植被混凝土生态防护技术横剖面图,图7.22植被混凝土生态防护技术纵剖面图,6）防冲刷基材生态护坡技术 防冲刷基材生态护坡技术是在植被混凝土生态防护技术基础上演化而来的新技术。它适用于坡度介于3050的各类边坡的生态修复。防冲刷基材由三层组成，由外至内分别是防冲刷层、加筋层和基材层。其关键之处在于防冲刷层采用13cm厚的含混合植绿种子的植被混凝土。,图7.23 防冲刷生态护坡技术剖面示意图,图7.24 防冲刷生态护坡技术效果图,7.3 边坡绿化工程设计,边坡绿化工程按边坡的性质可分为岩质边坡绿化工程和土质边坡绿化工程两大类。其中，岩质边坡表面缺乏土壤基质，需要人工移植基材以便于植物的固定与生长。而其设计中，两种边坡均需考虑的因素主要有两个，即是否需人工移植人工基材以及保证基材在坡面上的稳定性与护坡植物生长的适应性。,7.3.1 边坡绿化锚喷设计以植被混凝土生态防护技术为例,边坡绿化设计中喷锚设计主要是为了保证人工移植基材在坡面的稳定性，为植物的生长和植被群落的重建提供保障条件。其过程主要包括锚钉和挂网的选型、根据实际边坡条件人工基材的配比设计、人工基材的喷薄设计、附属排水设计以及养护设计等。,以植被混凝土生态防护技术为例 植被混凝土的性质：具有一定的强度和整体性能，是良好的植物生长基材； 植被混凝土的作用：能够达到边坡浅层防护、修复坡面营养基质、营造植被生长环境、促进植被良好生长的多重功效； 植被混凝土的适用范围：各种类型的硬质边坡、坡度大于45的各种高陡边坡、以及受水流冲刷较为严重的坡体的浅层防护与植被恢复重建。,1）锚钉和挂网的选型 植被混凝土生态护坡工程中，锚钉与挂网的作用主要是把基材混合物与坡面岩土体紧密地连接在一起，以保持基材在坡面之上的稳定，提供给坡面植物稳定的生长环境。 如下图：,图7.25某工地植被混凝土锚钉和挂,根据坡体岩土体的结构类型不同，锚钉与网的规格也不同。如下表：,表7.1 不同类型边坡的锚钉与挂网规格初步选型,2）植被混凝土生态防护基材的配比设计 植被混凝土生态防护基材由砂壤土、水泥、有机质、植被混凝土绿化添加剂混合组成，各组分材料的选择要求如下： 砂壤土：选择工程所在地原有的地表土壤经风干粉碎过筛而成，要求土壤中砂粒含量不超过5，最大粒径应小于8mm，含水量不超过20%。 水泥：采用P32.5普通硅酸盐水泥。 有机质：有机质一般采用酒糟、醋渣或新鲜有机质（稻壳、秸秆、树枝）的粉碎物，其中新鲜有机质的粉碎物在基材配置前应进行自然发酵处理。 植被混凝土绿化添加剂：添加剂能中和因水泥添加带来的严重碱性，调节基材PH值，降低水化热；增加基材空隙率，提高透气性；改变基材变形特性，使其不产生龟裂；提供土壤微生物和有机菌，有利于加速基材的活化；含有缓释肥和保水剂。 植被混凝土基材的配制分基层和表层分别按不同配比配制，根据不同的边坡类型和坡度范围各组分配比设计如下表所示。,表7.2 植被混凝土生态防护基材各组分配比,3）植被混凝土生态防护基材的喷播 完成坡面整治、网和锚钉铺设，并做好植被混凝土基材组分备料并配制后，即可进行CBS基材喷射施工。喷射所用设备为一般混凝土喷射机，分基层和表层分别进行。 如下图：,图7.26某工地植被混凝土生态防护基材的喷播,7.3.2 边坡绿化工程植被设计,1）植被设计原则 根据生态学相关原理，设计合理的植物群落类型应满足以下几个原则： (1)自然性原则 (2)安全性原则 (3)多样性原则 (4)功能性原则 (5)景观性原则,2）物种选择 边坡绿化的主体是植物，不同的植物具有各自不同的基因特征，因而对环境条件表现出不同的适应性。 在进行植被设计物种选择时需考虑以下因素： (1)适应当地的气候条件。 (2)适应当地的土壤条件。 (3)乡土物种与外来物种相结合。 (4)抗逆性强。 (5)越年生或多年生物种。 (6)根系发达的物种。 (7)美观性。,3）植被设计 为了达到理想的生态护坡效果，不同类型的边坡应根据其高度和形状等具体情况来布置植被。一般在边坡上部种植较矮的灌木，在边坡底部种植大树。这样既可以开拓坡顶的视野，又可减少坡顶的荷载，加固坡底。,(1)公路（铁路）边坡植被设计根据其所在位置来确定分为：,城市郊区公路（铁路）边坡植被设计。 山区公路