[资料] 浅谈植被护坡技术在怀新高速公路边坡防护中的应用 [复制链接]

2003年9月18号，交通部批准了怀新高速公路的初步设计，2003年12月26号正式动工，历时4年，怀新高速在2007年年底正式通车。怀新高速公路起于邵怀高速终点怀化市中方县牌楼镇竹田互通，经芷江县，新晃县，止于新晃县鲇鱼铺，主线全长93.127公里。由于怀化地区地处是丘陵地带，随着怀新高速公路工程建设，全线五分之四的路段形成了无法恢复原有植被的岩土边坡。为了恢复原有生态环境的和谐，植被护坡技术便被运用到工程建设中。植被不仅能恢复被破坏的生态环境、降低噪音、减少光污染，保障行车安全，促进有机污染物的降解，净化空气，调节小气候。而且植被的深根有锚固作用，浅根有加筋作用，能降低坡体空隙水压力，截留降水，消弱残蚀，很好的控制住因降水或阿嚏自然因素出现的滑坡现象。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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一、怀新高速公路边坡两种常见的植被护坡   îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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（一）浆砌片石骨架植被护坡îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    浆砌片石护坡是指用浆砌片石在坡面形成框架，在框架里铺填种植土，然后铺上草皮、喷播草种的一种边坡防护措施。这也是高速公路边坡防护中最常见的一种。怀新高速因为地形的因数，一些边坡坡度不高，切割面较缓，所以五成以上边坡都使用了这种技术。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    用混凝土、浆砌块(片)石等材料，在边坡上做成骨架，形成框格防护，能有效地防止边坡在坡面水冲刷下形成冲沟，同时，提高了边坡表面地表粗度系数，减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围，采用框格防护与种草防护结合起来的方法，提高了防护效果，同时美化了环境。框格防护是一种辅助性的防护措施，框格形状可根据人们对美的追求，做出各式各样的造型。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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（二） 土工网垫植草护坡îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    土工网垫护坡是一种新型的生态护坡技术，在边坡上铺上用于植草固土用的一种三维结构的网络样网垫，植物根系可以穿过其间，舒适，整齐，均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固结合在一起，形成一层坚固的绿色复合保护层。考虑怀新高速边坡土质的实际情况，我们采用在边坡上先金属挂网，再在网上喷洒富含灌木种子和草籽的基质泥浆，再盖上薄膜。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    由于怀新高速公路一年降水量大，所以施工部门在高陡边坡或岩土稳定性欠佳边坡设置了排水沟，将影响边坡稳定的地面水加以拦截，排除在边坡范围以外，并防止漫流、停积或下渗，保证边坡的稳定。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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二、植被护坡防止边坡滑坡中的作用 îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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（一）造成边坡滑坡的原因îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    由于怀新高速公路修建在山区，开挖山体，也就形成了新的边坡，改变了原来地表地层结构的受力状态。高速公路两边边坡大面积暴露于自然界，长期受到自然因素(雨水、日照、气温、风力等)的反复作用，边坡岩土的物理力学性质常发生变化。土质边坡浸水后湿度增大，土的强度降低，饱和后的土体强度急剧降低；岩性差的岩体，在水温条件下，加剧风化，边坡表面在温差和湿差作用下形成胀缩循环、干缩循环，导致岩土强度衰减和边坡剥蚀；地表水流冲刷、地下水源渗出，使岩土表层失稳，易造成和加剧边坡滑坡。随着时间的推移，加上外界的自然因数，非常容易导致边坡失稳，出现滑坡。考虑边坡离行车道的间距及车速，滑坡使之泥土或石块侵入行车道，很容易造成交通事故。植被护坡的意义在于：防治边坡病害；保证边坡稳定；改善环境景观(公路与自然环境的协调)；确保行车安全和正常的交通运输。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    根据土层种类可将滑坡分为土质滑坡，堆层积层滑坡和岩层滑坡，但无论何种性质的滑坡都和水分的变化有关。降雨和地下水的活动是引起滑坡的主要因素。在土质组成中，水分占土壤体积的2～45%，也就是说在水分胁迫和水分饱和的情况下，每立方土壤的重量将在2kg到45kg之间变化。45kg的重力，既使是在60°的坡地上，亦不足以引发滑坡，问题是土壤的孔隙度并非处处均等，45kg的重力并非均衡的分部在每方土体上，因此，势必导致土壤重心的扁离，加上土壤温度的改变在不同深度的土质中并不相同，带来的热胀冷缩以及由此引发的土层间的细小位移，在特定的地质地形因素下（如坡度，风化程度等），改变的重量和温度，破坏了坡面土壤原有的平衡，导致滑坡的产生。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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（二）,植物根系对土壤的保护作用îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    植被本身的抗拉、抗剪强度大于土体，具有固土护坡的功效，我国研究人员从草、乔木、灌木出发，考虑了根系的锚固作用，叶片的蒸腾作用，研究了植物在滑坡防治中的作用以及植物对滑坡的防护效果，肯定了植被在滑坡防治中的作用。锚固作用说认为：植物的垂直根系穿过坡体浅层的松散风化层，锚固到深处较稳定的岩土层上，起到预应力锚杆的作用。一般灌木主根可深达地下2m以上，对0.75～1.5m深处有明显的土壤加强作用，深根性灌木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。垂直深根穿过边坡的软弱层或滑动面，以锚固与桩侧阻的方式对边坡起到加固作用，其作用类似于锚杆或抗滑桩。植物根系在土层中分布稠密，网兜作用效果好。从这个角度来讲，草本植物的须根效果最好。此外，植物根系在土壤中生长，为微生物的生长提供了必要的生存环境，微生物可分泌出一种多糖化合物的粘液质凝胶，将土壤颗粒有效地团聚起来，减弱了坡面水流对土层的解离侵蚀作用。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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三、植被护坡巡查和监测îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    使用植被护坡并不代表高速公路两边的边坡就不会出现滑坡现象，由于怀新高速地处亚热带，一年降水量较多，就需要我们养护部门定期对边坡进行巡查，对护坡顶端的排水沟进行清理，组织专人进行监测。在雨季中，我们要加大对护坡的巡查力度，由于短时间的降水量加剧，土壤中的水分饱和使土壤重量超出植被根系承受能力，容易导致小范围的滑坡。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
埋在地下的金属网时间过长，很容易因为土壤中细菌和氧气分布不均匀引起金属腐蚀，使金属网对土壤固定能力大大降低，这是一个很重要的安全隐患，我们在普通的巡查中通常是看不到的，因此我们要注意对使用金属挂网的护坡实施监测，发现问题要及时处理，避免危险的发生。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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四、结束语îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž
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    怀新高速公路在边坡防护上使用植被生态护坡技术，避免了因高速公路建设超成对原有生态坏境大范围的破坏，利用再造原生态和植被自我修复功能使怀新高速和谐融入大自然中。îgŠð÷·"z±bbs.3c3t.com[âY¯ÛÐu¿Ž