高速公路岩石边坡生态绿化防护浅析.doc

1 引言高速公路是以破坏生态为代价的现代化工程，每年形成的边坡面积达23亿m2，其中石质边坡面积约为10001500万m2。过去常用浆砌片（条）石或水泥喷浆等方法进行边坡处治，随着人们的环保及审美意识的提高，需对裸露的坡面进行绿化处理，以防止坡面的侵蚀和风化，恢复自然植被，在绿化的同时起美化的作用。但由于裸露石质边坡坡面硬度大，土壤稀缺，植物生根、发育十分困难。因为开挖后石质边坡大多较陡，在坡面上回填的种植基质往往难以固定，即使一时附着，还会因降雨、流水及大风等遭到流失，使种植基质连同生长的植物一起滑落崩塌，所以石质边坡的绿化生态防护是当前边坡绿化领域的一个重要技术难点。2 岩石边坡绿化防护技术的发展公路边坡生态绿化防护技术的应用在发达国家有较长的历史。美国于1936年在南加利福尼亚州的Angeles Crest公路边坡治理中就开始应用生态绿化护坡技术，日本起步较早，在半个世纪前生态绿化护坡技术与高速公路建设是同步进行的。我国于80年代后期生态绿化护坡技术主要应用于园林、机场和房建，至90年代中期生态绿化护坡技术才开始应用到公路工程上来。石质边坡传统的绿化及治理方法大致包括强制性的绿化恢复方法及单一的工程技术。传统的强制性的绿化恢复方法是在坡脚栽植攀缘植物、坡顶栽垂吊植物，或在岩面上挖种植槽或鱼鳞坑栽植攀绿、垂吊植物及花灌木等实现绿化。这些方法简单易行，但施工速度慢、养护困难、成活率低，一般要完全覆盖一个岩面往往需要23年时间。以前通常采用单一的工程技术（如护面墙、浆砌块石、干砌片石、喷射砼、菱形网格护坡等）对高速公路石质边坡进行治理。但是，由于施工复杂、造价昂贵以及对公路两旁的生态环境造成影响，现在，这些技术已逐渐退出高速公路的边坡治理应用。岩石边坡生态治理是一门新兴的边缘学科，它涉及到岩石工程力学、地质学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、草业学、林学、环境生态学等。目前，绿化网防护，厚层基料喷射、水泥生态种植基、生态植被型混凝土、TBS、高强土工格室防护等被广泛用于生态护坡中。其优点在于：成长周期短、覆盖率好、与周围环境相互衍生协调、施工经济等。3 岩石边坡生态绿化防护主要形式和施工工艺当前，岩石边坡生态绿化防护广泛应用的形式包括TBS植被防护和土工格室防护。31 TBS植被防护311适用岩质或土石混合边坡防护312基材混合物由绿化基材、纤维、植壤土等按一定比例混合而成；绿化基材由有机质、土壤结构改良剂等材料制成，必须采用TBS专用绿化基材，其技术指标应符合Q/71189.91-9.1-2001绿化营养基（绿化基材）的规定；植壤土应选用工程地原有的地表土或附近农田土粉碎过8mm筛，含水量20%，风干过筛后的植壤土应采取防水措施；纤维可就地取秸秆、树枝等粉碎成1015mm长，含水量20%。配合比一般选用绿化基材:纤维:植壤土=1:2:2（体积比）。313植被种子采用草灌结合，在适用前应做发芽试验，发芽率达90%以上即可，对难发芽的植被种子适用前应做催芽处理。314施工工艺施工工艺流程如下：清理、平整坡面规范放样锚杆钻孔安装锚杆挂网潮润坡面喷射基材混合物植被种植交验前养护管理。32 土工格室防护321适用土质或岩质边坡边坡防护322土工格室土工格室抗拉强度150MPa，延伸率15%，网格尺寸25cm25cm，展开尺寸4m12.5m（整幅度为但根筋带制作），格室高度为50mm。323 基材混合物符合TBS基材混合物的要求。324 施工工艺施工工艺流程如下：坡表处理土工格室展开、固定喷播TBS基材覆膜前期养护揭膜。4 岩石边坡生态绿化防护需具备条件和注意的问题41 岩石边坡绿化需具备的基本条件（1） 坡面上必须有植物能赖以生存和持续生长的种植基质；（2） 种植基质能良好的固定在岩面上。42 岩石边坡绿化应注意的几个问题（1）选择绿化辅助材料上，要考虑到对破碎边坡的防护作用。这就要求选用的绿化辅助材料必须有一定的强度指标。（2）成年后的植物根系可伸入地表以下3050cm，而在根系的成长初期，由于根系较弱，需要合理选择一定厚度适合生长发育的腐植土壤。即要满足岩石边坡的植被生长所需要的最低土壤条件。（3） 由于石质边坡开挖均较陡，所以在边坡坡率的确定上一方面要考虑绿化辅助土工材料的强度问题，另一方面还要考虑植物生长初期对土壤及肥料在自然条件下的流失情况，因此选择合适的边坡坡率显得十分重要。5 岩石边坡生态治理案例浦南高速公路是部列的全国十二条典型示范工程之一，地处武夷山脉，沿线风景优美，植被密度大，为了使路线与沿线自然景观相协调，采用少挖低填放缓边坡，广泛采用TBS植被防护和土工格室防护，并根据所处的气候气象条件精心配制草籽（种籽）和基材混合物，完善施工工艺，加强现场管理。51草籽（种籽）、基材配比511喷播种籽种类和用量喷播种籽种类和用量参见表1。 512 喷播工艺基质材料的用量（每m2重量）基材每m2用量参见表2。 52人员机械投入和施工管理521 TBS基材喷射机主要由喷砼机（型号PZ-5B）、混凝土搅拌机（350L）、柴油移动活塞式空压机（产品型号VF-1217）、三相交流同步发电机（功率20kw）、单相潜水螺杆电泵（型号：QGB2.81400.55）等组成。522 喷播设备采用江淮运输车改装而成的喷播车，其主要配件有喷播灌体、直喷节能型ZS195B、柴油机（1115型柴油机）、涡轮减速器（型号:WXJ-120卧式）、离心泵（AYQGZ80-30）等。523 劳力每处需1015个熟练工人配合施工。524 施工管理（1）现场严格控制，按照比例经验配比施工。坚持使用草籽喷播技术，不能人工覆土。喷播用的壤土必须过筛，肥料用量到位，按比例调好后在拌和机内拌和均匀。质检负责人严把质量关，主要负责解决工程中的疑难问题，工程质量检查、监督，配合监理工程师做好质量控制。（2）利用有利时机，抓紧边坡防护施工，投入人力物力，形成大干气氛。边坡防护具有坡度大、台阶高、防护类型多等特点，给施工带来一定困难。只有把防护工作做到前面，才能保证边坡的稳定、安全，不受雨水的冲刷。（3）前期养护：养护要到位，目前气温较高，应适时进行洒水、施肥。洒水时间应选择在早上或傍晚进行。（4）合理安排工期，每月制定施工计划。做到路基