李勇平
在我国经济持续高速发展的带动下,我国的公路工程建设发展形势也十分良好。每年都有大量的新建、改建、扩建项目开工建设。公路的大量建设,离不开路基的施工建设,路基施工中使原地面的地表植被受到严重破坏,加快了水土流失的速度,而且不可避免地在路基两侧形成了大量的坡面。公路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)的反复作用,在干湿、冻融、冲刷和吹蚀等反复、强烈作用下,边坡岩土的物理力学性质常发生变化,易造成和加剧边坡的水毁病害。边坡绿化防护能保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,保护路基边坡的整体稳定性。因此,在公路工程施工中,一定要确保路基的强度,采取措施增加其稳定性。路基的防护和加固,是保证路基稳定的不可或缺的工程技术措施。大量的工程经验说明,在公路建设中,必须实行行之有效的防护工程,这一点对于提高公路工程质量,确保工程投资取得必要的收益和延长公路的使用年限都具有重要的意义。
路基的坡面也叫边坡,坡面防护主要就是通过一定的技术措施来保护路基边坡表面,使其在非正常天气的情况下,减缓温度及湿度变化的影响,如在雨天让路基边坡免受雨水冲刷,有效防止和减少不良岩土表面的风化、剥落等,从路基整体上保证其稳定性,而且路基的坡面防护是可以提高公路的美化、亮化效果的,使公路不仅仅是人们通行的载体,也成为一道亮丽的风景线。路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。这些原则的广泛应用,是开展好路基坡面防护工作的重点。常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护。目前,我国大部分公路边坡的防护还基本上采用“工程措施为主、植物措施为辅”的工程技术,但随着人们对美的要求的提高,对周围环境也产生了较高的要求,且由于人们对保护环境的重要性的认识,这种工程技术的适用范围和适用度正在逐步缩小。因此,从一定的层面上来讲,有“生命”的植物防护在维持路基边坡稳定、提高路基强度和改善道路环境方面,要优于无机物的工程防护。
工程防护是一种传统的防护措施,在我国公路建设中已被成熟应用多年。这种防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等或者是为了就地取材,降低工程成本时采用的。通常采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护。
1)工程防护的优缺点。工程防护技术初期防护效果好,修建后见效快,作用也非常显著,经过多年的施工已逐步形成针对不同条件下的较成熟的设计、施工、维护技术措施。由于工程防护所用原材料比较容易取得,且可以提前预制,因此在施工中具有进度快、工期短的优点。但工程防护对自然环境破坏程度较大,生态环境效益极差,在路基施工中已经损坏的自然植被无法快速得到恢复。公路修建之处,只见黑、白两色,周围环境单调乏味,易对在公路行驶的人员造成视觉上的疲劳和厌倦的情绪,给公路行驶带来安全隐患。而且工程防护工程施工结束后,随着时间的推移,不论采用何种材料施工的防护措施,都将面临着老化、破坏的风险,这势必会带来十分巨大的后期维护费用。
2)工程防护的类型。工程防护的类型主要有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙等。这几种防护要分不同情况具体选择使用。当坡面比较完整、尚未有大范围剥落的坡面,一般可选用抹面防护。如果路基材料是易风化而边坡坡面是不平整的岩石挖方边坡,可选用喷浆防护,此种防护施工简便、效果较好。但由于水泥用量较大,会加大工程造价,重点工程可选用。这两种方法在坡面防护时着色或修饰,有助于改善道路景观。当坡面为比较坚硬的岩石坡面,以防止有水渗入缝隙给路基带来的损害,可采取勾缝与灌浆。上述几种防护针对的都是没有大的河流经过的路基,当路基和大的河流交汇时,为防止地面水流或河水冲刷边坡一般应设置干砌片石护面。护面墙是一种造价比较高的坡面防护措施,防护效果较好,设计、施工都较复杂,应该根据边坡地质条件合理选用。
植物防护也称为生态防护,是指在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的,同时也起到美化路容的效果。
在以往的工程施工中,植物防护一直是作为工程防护的辅助措施,但在近年的工程实践中,植物防护措施以其明显的景观、生态优势,应用程度远远多于工程防护。植物护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境,使生硬的公路构造物景观充满生气,极大地丰富公路周边的景观环境。这种良好的边坡植物系统,不仅是营造出景色宜人的路容路貌,而且可以产生可观的生态效益,大量的植物可以涵养水源,减少水土流失的发生等。但植物防护也有一定的局限性,如果不能及时合理地栽植植被,就会影响路基的稳定性,而且植物防护由于植被的生长需要一段时间,致使植物防护的见效性慢。
1)液压喷播植草护坡。液压喷播植草护坡是将草籽、肥料、粘着剂、土壤改良等按比例混合,通过机械加压喷射到边坡坡面的施工技术。它具有施工简单、速度快、草籽发芽均匀、适用面广、造价低等优点。
2)土工网植草护坡。土工网植草护坡是一项集坡面加固和植物防护于一体的防护技术。土工网是一种经特殊工艺生产的三维立体网,它不仅可加固边坡,还能在播种初期起到保持土壤以利草籽生长的作用。目前这种技术多用于公路边坡防护工程。
3)OH液植草护坡。OH液植草护坡是国外近十年新开发的一项边坡化学植草防护技术。它将新型化工产品OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的。它具有施工简单迅速、不需后期养护、防护效果好等特点。
4)行栽香根草护坡。香根草是一种禾本科植物,具有长势旺盛、根系发达、适应性强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的技术。具有增强边坡稳定性等优点。
5)蜂巢式网格植草护坡。蜂巢式网格植草护坡是在边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,再在框砖内栽草或种草的边坡防护技术。它受力结构合理,能有效分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。
6)客土植生植物护坡。客土植生植物护坡是在坡面上挂网,机械喷填或人工铺设一定厚度客土的技术。它根据地质和气候条件进行基质和种子配方,多用于普通条件下无法绿化的边坡。由于机械化程度较高,故具有速度快、防护效果好等优点。
7)喷混植生植物护坡。喷混植生植物护坡是在岩质边坡上铺挂镀锌铁丝网,采用专用喷射机将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,使植物依靠基材生长以起到防护作用的施工技术。目前该技术已广泛应用于各类防护工程。
1)由于公路工程施工中边坡地质情况具有多变性,因此边坡防护的方案也必须随着开挖后出现的地质情况而不断调整和修改,有的地方还需采用综合防治方案,一定要具体情况具体分析,不能一概而论。
2)在采用植物防护的时候,在草种和树种方面应逐渐走本地化道路,这样才能使植物更能适应当地气候,更能与自然融为一体。多采用草种和小灌木树种进行混播,通过植草提供初期植被,灌木生长提供长期植被,从而达到“还林于山”的目的。只有这样,才能使植物防护的成本真正降低下来,走一条“低投入低养护”的路。
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