十二章--植被护坡.doc

十二章 目前常用的植被护坡工程技术根据调研收集到的资料，通过整理分析将工程中常用的植被护坡方法总结成如下几种护坡技术，这些技术中包括护坡原理、护坡特点、施工方法、适用条件、典型设计图等。下面对此加以简介。一、常用的植被护坡方法1、挂三维网喷播植草绿化 该项技术是在坡面铺设三维植被网，用液压喷播法进行植被。三维植被网的作用是将喷播于坡面的肥料与种子固定，便于生长。网内可填种植土和草籽，具有防冲刷和有利于植物生长的两大功能。即在草皮未长成之前，可保护坡面免受地表水侵蚀；草皮长成后，草根与网垫、泥土一起形三维植被网，成一个具有复合力学性能的嵌锁体系，达到加固边坡、美化环境的目的。如图12-1所示。图12-1 挂三维网喷播植草绿化及三维网材料2、挖沟植草绿化技术挖沟植草绿化指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟，在沟内回填适宜于草籽生长的土壤养料、土壤改良剂等有机肥土，然后挂三维植被网，喷播植草绿化。挖沟植草绿化技术要求不高，虽然人工劳动强度大，施工速度缓慢，但造价较低且绿化效果好，在条件具备的地方应优先考虑。如图12-2所示。图12-2 挖沟植草绿化3、土工（网）格栅植草绿化技术土工网（Geonet）或土工格栅（Geogrid）植草绿化系指在坡面上挂土工网或单向土工格栅，然后采用液压喷播植草进行边坡绿化的方法。如图12-3所示。图12-3土工格栅植草绿化4、土工格室植草绿化土工格室植草护坡是指在展开并固定于坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪植物生长提供稳定、良好的生存环境。采用土工格室植草，可使不毛之地的边坡充分绿化，带孔的格室还能增加坡面的排水性能。如图12-4所示。 图12-4土工格室植草绿化及土工格栅材料5、垂直绿化法垂直绿化法是指栽植爬山虎、紫藤、薜荔、常青藤、金银花、迎春、蔷薇等攀援性植物，用以遮蔽坡面，达到绿化和美化环境的目的。垂直绿化法一般应用于以下地点。 已修建的挡土墙、桩板墙、片石挡墙等。 路堑边坡平台上，特别是采用挂网喷浆、护面墙等。 隧道洞口的仰坡。如图12-5所示。图12-5 垂直绿化法6、钢筋砼骨架内填土反包植草绿化钢筋砼骨架内填土反包植草绿化是指在边坡上现浇钢筋砼框架，在框架内填土后挂三维网喷播植草（或贴草皮），然后用土工格栅由坡底向坡顶反包抑制填土滑动，并用U形钉或钢钉固定格栅与草皮。此方法既能加固边坡，又能达到绿化的目的。如图12-6所示。 图12-6钢筋砼骨架内填土反包植草绿化7、钢筋砼骨架内加筋填土植草绿化技术钢筋砼骨架内加筋填土植草绿化是在路堑边坡坡面上现浇钢筋砼锚梁形成内架，在骨架内加筋填土后，挂三维网喷播植草或直接喷播植草的绿化方法。此方既能与锚杆结合加固边坡，又有固土植草达到绿化的目的，具双重功效。如图12-7所示。图12-7 骨架内加筋填土植草绿化8、钢筋砼骨架内加土工格室植草绿化钢筋砼骨架内加土工格室填土植草绿化是在路堑边坡坡面上现浇钢筋砼锚梁形成骨架，骨架内设土工格室，并在格室内填土，从而在较陡的路堑边坡上培土2050cm挂三维网喷播植草绿化。为便于土工格室稳定，现浇锚梁时预埋土工格室（10cm），锚梁通过普通短锚杆固定在较陡的坡面上。如图12-8所示。图12-8 骨架内加土工格室2.2.9有机基材喷播植草绿化有机基材喷播绿化技术又称为厚层基材喷播绿化技术，系指在坡面喷一定厚度并混有草种的人工配制的人工生态土即有机基材，用挂网或其它工程措施固定基材，为草种生长提供优越环境。国内已研究出的TBS技术也属于该技术的范畴。它是将由基质土、长效肥、速效肥、粘结剂、保水剂及凝固剂和草籽等按一定比例组成并搅拌均匀的有机基材，通过专门喷播机（空压机）喷播在挂有底网的坡面上，然后再在其表面喷播草种。草皮长成后，发达的根系可通过基材深入到岩体的节理和裂隙中，能达到永久固坡和美化环境的目的。如图12-9所示。图12-9 有机基材喷播植草绿化10、路基边坡植树绿化路基边坡植树绿化指在坡脚、平台和坡顶植树，以达到绿化的目的。要求不影响行车视线，又不能遇大风时树木倒塌造成坡体失稳。对于路堑边坡，主要在边坡平台上及隔离栅附近植树，其中第一级边坡平台上植树要求较高，而隔离栅附近植树还应视经济投资条件而定。如图12-10所示。图12-10路基边坡植树绿化11、以硬质岩填料为主的填方边坡的植被护坡该项技术是用混凝土等预制成框架固定碎石填筑的路堤边坡，然后在框架内填土植生，以达到绿化固坡的目的。这项技术适用于山区以硬质岩填料为主的填方边坡。因为在山区的公路和铁路建设中，开挖出大量的岩块，这些岩块常用作路基填料。如图2-11所示。图12-11 碎石路堤边坡绿化 12、贫瘠土石混合边坡植香根草护坡该项技术利用香根草生长旺盛、根系深扎的特点，在坡面挖阶梯状沟条，植入底肥和草种进行植被护坡。该技术适用于贫瘠土、石混合边坡，因为此类边坡土质贫瘠，养分不够，需在种植时施足底肥。为减少底肥流失且均匀分布，加之香根草的特性，应采用阶梯植被护坡，并与喷锚网工程措施结合。如图12-12所示。图12-12 路堤边坡植草护坡2.2.13浆砌片石形成框格的植被护坡该项技术是用浆砌片石形成框架，在框架内用有机基材或其它方法植草护坡。适用于土质边坡或极严重风化的岩石边坡，边坡坡度等于或缓于1：1。如图12-13所示。图12-13 浆砌片石形成框格的植被护坡14、锚索框架植被护坡对那些高陡失稳的岩石边坡，用预应力锚索和砼框架加固边坡，然后在框架内植草护坡。适用于必须用锚索加固的高陡岩石边坡，边坡坡度大于1：0.5，高度不受限制。如图12-14所示。图12-14 锚索格子梁植被护坡15、植草皮护坡该项技术是将其它地方培育的生长优良健壮的草坪，用平板铲或起草皮机铲起，根据待绿化坡面的情况做成一定的大小规格的草皮，运至需绿化的边坡工地，按照预定的设计方法重新铺植在坡面，使坡面迅速形成草坪，以达到边坡绿化和防护的目的。铺草皮是较常用的一种护坡绿化技术。如图12-15所示。图12-15路堤边坡植草皮护坡16、植生带护坡 植生带是利用专用机械设备，按特定的生产工艺，把草种、肥料、保水剂等以一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其它材料，并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序，形成的一定规格的植生带，再以一定的施工方法铺植在坡面，长出草后就可形成草坪。如图2-16所示。 图2-16 植生带护坡17、厚层基材喷播绿化设计方法和施工技术厚层基材喷播绿化技术又称为有机基材喷播绿化技术，系指在坡面喷一定厚度并混有草种的人工配制的有机基材，用挂网或其它工程措施固定基材，为草种生长提供优越环境。视边坡情况可在坡面上挂底网，当边坡坡率陡于1：1时，一般要挂底网，底网分为铁丝网和土工网两种，两种底网网径均应大于5cm。底网通过锚杆固定在坡面上。有机基材的主要作用是改良土壤，提供植物生长的基盘，对于坡比陡于1：0.5的路堑岩质边坡，与其它绿化方法相比，有机基材喷播植草绿化法施工快捷方便，优势明显，因而它主要适用于高陡（坡比1：0.31：0.5）的稳定岩石路堑边坡，若与工程措施相结合，该方法也可用于不稳定岩质边坡。二、植被护坡存在的问题 目前边坡生态防护虽然成效明显，但是生态防护毕竟是近几年才发展起来的护坡方法，还有许多缺陷亟需完善。在调研中也发现，一些边坡在实施生态防护后，由于种种原因，导致生态防护失败或则效果不明显。总结调研中发现的生态防护存在问题，可以归纳为以下四点： (1) 坡体浅层失稳生态防护是通过植物的水文效应和根系作用提高了边坡浅层的稳定性。生态防护虽然对提高边坡浅层的稳定性有一定作用，但是限于浅层滑动面处在植物根系影响范围之内，若滑动面处于根系影响范围之外，生态防护并不能提高其稳定性。因此，在选择生态防护方法前首先应判别边坡的稳定性，是否需要深层加固，浅层是否需要骨架。若不考虑这些问题，直接进行液压喷播、土工网垫植草等，往往会出现边坡垮塌，导致生态防护失败。图12-17是某高速公路红层路堑边坡采用骨架植草后因边坡浅层滑动造成大面积的生态防护失败，图12-18是某公路红层路堑边坡采用液压喷播植草后边坡局部垮塌的照片。图12-17 边坡骨架植草大面积失败图12-18液压喷播植草后局部垮塌(2) 表土贫瘠及肥土冲刷一般情况下开挖出的岩土边坡土质贫瘠、不保水，需要进行表土改良。若在此类表土上直接进行引种植物、铺草皮等，则很易造成生态防护失败。图12-19是某路堑红层边坡直接铺草皮的失败例。因此，在进行生态防护时，都需要进行表土改良以满足植物快速生长、繁殖。应当注意得的是，改良的表土较疏松，在雨季施工时易于受雨水的冲刷而流失，这种情形在69月暴雨集中期影响更为明显，施工边坡草坪未覆盖前，表土已冲刷殆尽，大量的植物种子也随表土一起流失，使得边坡的生态防护无效果或效果不显著。图12-20是内昆线某路堤边坡表土改良后受雨水冲刷导致护坡失败例。图2-19 路堑边坡铺草皮失败例图2-20 内昆线路堤边坡植草失败例 (3) 有机基材的应用有限 对于较陡的岩石边坡的生态防护，一般多采用厚层基材喷射植被护坡（也称有机基材喷播）。在国内，厚层基材喷射植被护坡技术开发成功后，获得较为广泛的应用。但该项技术的关键是有机基材的合理配比，它在很大程度上决定着此项技术的成败及坡面植物的持久定居、繁殖。目前工程中采用的有机基材的应用范围有限，特别是在硬质岩坡面上的应用往往效果不佳。其原因较多，例如基材与坡面的粘结问题，基材抗剪强度不够因而在坡面上的稳定性差，另外还有保水性、透气性等，这在一定程度上影响了厚层基材喷射植被护坡的效果。图12-21和图12-22是边坡采用不合理的基材导致护坡失败之例。图12-21 有机基材植被护坡失败之例图12-22 有机基材喷播植草1年植被衰退(4) 坡面