关于高速公路挖方岩石边坡绿化的探讨

(整期优先)网络出版时间:2014-09-19
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关于高速公路挖方岩石边坡绿化的探讨

程伟

程伟

(安徽开源园林绿化工程有限公司安徽合肥230031)

摘要:本文介绍了高速公路挖方岩石边坡常规绿化方法,详述了高速公路绿化中的植被混凝土护坡绿化技术,对某高速公路岩石边坡绿化进行了实例分析,以期为高速公路边坡绿化提供参考。

关键词:高速公路绿化;挖方岩石边坡;植被混凝土;护坡绿化

高速公路旁边裸露的岩石边坡会带来一系列问题,如行车安全隐患、局部小气候恶化等。在高速公路绿化中采取工程措施,在保证边坡稳定的前提下,尽快让岩石边坡披上绿装,是减轻生态恶化、美化环境、确保行车安全的需要。

一、高速公路挖方岩石边坡常规绿化方法

挖方岩石边坡绿化常规方法的类型,按固定植生条件的方法不同,可分为客土植生带绿化法、纤维绿化法、框格客土绿化法等;按所用植物不同,可分为草本植物绿化、藤本植物绿化、草灌混合绿化、草卉混合绿化等。其中客土植生带绿化法是指人工制作一定宽度和厚度的带状物,施工时先清理边坡,再按一定间距铺设植生带,将其固定在边坡上,最后喷射一定厚度含肥料的泥土。覆盖无纺布或薄膜,植物种子长出覆盖坡面后除去。该法工艺简单,成本低廉,但不具备护坡功能,坡面经受不起大雨或长时间降雨的冲刷,也不耐干旱,绿化效果差。框格客土绿化法是指先在边坡上用预制框格或用石料、混凝土砌筑框格,再在框格内置土种植绿化植物。为防止雨水冲刷土壤,可在其上覆盖稻草帘。该法成本低、工艺简单、绿化效果好,但对边坡的防护作用小,只适用于坡度小于30°的边坡。

二、高速公路植被混凝土护坡绿化技术

植被混凝土根据边坡地理位置、边坡角度、岩石性质、绿化要求等来确定水泥、土、腐植质、保水剂、混凝土绿化添加剂及混合植绿种子的组成比例。

1.材料选择及其功能。防护网可用塑料、铁丝、钢筋,网度和选材应根据边坡的防护要求和特征而定。防护网的功能为与锚杆一同护坡,同时构成植被混凝土的“骨架”,增强其整体性,防止其从坡面脱落。胶结材料,一般用425#水泥,它使植被混凝土拌合物具有黏聚性,使植被混凝土具有强度。植生土选用砂壤土,其具有良好的水、养、气、热状况和协调能力,适于植物生长,在植被混凝土中,砂壤土是主要部分,是植被混凝土的“肌肉”。有机质一般使用稻壳、锯末等,可以增加混凝土拌合物的流动性,便于施工;其腐烂后,为植物提供氮、磷、钾等养分,同时增加植被混凝土的空隙率。腐植质为稻壳、锯末、酒糟经腐烂制得,它能改善植被混凝土的物理性质,协调水、气、热状况和化学性质,增强保肥性与缓冲性能,同时向植被混凝土中引入大量微生物,并和植物根系一起,使植被混凝土逐渐变成适于植物生长的土壤。长效肥是为植物生长提供长期效力的复合肥,一般采用尿素、生物肥、化学复合肥。保水剂的作用是水分丰裕时吸收水分,天气干燥时为植物提供水分,一般采用的粒度为100目。

2.植被混凝土的配方。确定植被混凝土的配方需考虑以下几个因素:一是要保证拌合物具有良好的黏聚性、流动性及易施工性。二是植被混凝土的无侧限抗压强度不低于15kPa,即能经受风吹雨打而不脱落。三是植被混凝土应具有合适的容重及孔隙率,具体地讲孔隙率在50%~65%(体积比),容重在1.3~1.7g/cm3,这样的结构有利于植物生长。四是植被混凝土应有良好的植生条件,水肥供应良好,能保证植物多年的养分供应。

胶结材料、植生土、有机质、腐植质的总重量占植被混凝土的重量80%左右,因此它们决定植被混凝土的主要性质。水泥是影响强度、和易性的决定因素,试验表明,水泥用量大于10%(重量比,下同)时,就能保证植被混凝土的无侧限抗压强度不低15kPa。水泥用量一般不超过25%。

3.具体操作方法。植被混凝土边坡防护绿化技术具体操作方法是:先在岩体上布铁丝或塑料网,并用锚钉和锚杆固定。将植被混凝土原料搅拌后由常规喷锚设备喷射到岩石坡面,形成近10cm厚的植被混凝土。喷射完毕后,覆盖1层无纺布防晒保墒,水泥使植被混凝土形成具有一定强度的防护层。经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草自然生长。

4.挖方岩石边坡的卸荷及绿化时机。岩石边坡的开挖过程,从力学本质上说就是卸荷。特别是深挖高边坡,地应力释放量大,卸荷量级高,卸荷范围宽,伴随卸荷,边坡产生卸荷裂隙和卸荷变形,有些开挖边坡的卸荷水平变形极大,不可忽视。运用岩体力学理论,确定边坡防护的方法和时机,同时在开挖边坡上设置位移观测点,观测边坡的变形趋势,为确定边坡的支护和绿化选择合适时机提供依据[2]。此外,岩石边坡开挖过程,改变或破坏了原有的水、地、气循环系统,这种改变或破坏循环系统,将随着裸露岩石的风吹曝晒时间的增加而加剧[3]。因此,采用边开挖边支护边绿化,对岩石边坡防护质量、绿化效果都有十分关键的作用。

三、高速公路岩石边坡绿化实例分析

1.地质概况。某高速公路改造工程,坡最高处达80m,倾角70~80°,边坡走向40°,该边坡段出露岩层为中寒武统黑石沟组第1段,其岩性为中厚层含泥质微晶白云岩,灰岩夹薄层、极薄层泥质微晶白云岩,粒砂质微晶白云岩,少量鲕状亮晶灰岩和硅质岩。岩溶不发育,为相对隔水层。岩层走向290°左右,倾向西南,倾角40°左右。坡面中部有1个断层,走向近于南北,倾向西北,倾角80°,为方解石及方解石胶结的角砾岩填充。岩石基岩构造裂隙较发育,走向23~32°,倾向以西北为主,倾角为50~90°,宽3~8m,最宽40m,长一般为10~30m,少量只有几米,均为方解石填充,胶结良好。构造裂隙均为高倾角张性裂隙,其发育间距一般为0.4~1.5m,线密度达5~8条/m,最大线裂隙3.2%~5.0%,面裂隙率9.94%。

2.绿化方法选择。本项目岩石高边坡属于稳定、干燥、破裂边坡,围岩呈弱碱性,局部有水软性泥质灰岩和白云岩。边坡虽然不会发生大面积滑坡,但因风化,局部会形成滚石。考虑到交通安全,边坡必须进行防护处理。同时本项目沿线分布多个旅游景区。综合考虑以上因素,选用植被混凝土绿化法。

3.施工。施工季节为冬季。先清理坡面,去除杂物,在边坡上用手风钻钻孔,用注浆机注入膨胀水泥浆固定锚杆。在锚杆上固定铁丝网。将水泥、生植土、腐植质、长效肥保水剂、砼绿化添加剂按重量比充分拌合,形成植被混凝土干料。草种为狗芽根、节水草、羊胡子草的混合。有机质、腐植质为锯末、稻壳及其制品,生植土为干砂壤土。用砼喷射设备喷射植被混凝土,分2层喷射,基层厚度为9cm,面层厚度为1cm。面层喷射时加入草种,喷射完毕后,用地膜覆盖。洒水养护1个月,待草覆盖坡面揭开地膜即可。

4.绿化效果。该高速公路岩石高边坡喷射施工后6d,草种发芽破土,30d后,80%坡面覆盖青草,草长势喜人。2个月后,青草浓密茂盛,100%覆盖坡面,随后经历春季几场大雨和4~5月连续20d以上梅雨的冲洗,边坡未出现植被混凝土脱落,达到边坡防护和绿化要求。

结束语

岩石边坡绿化在高速公路绿化工程中十分常见,仅靠自然力量很难恢复原有生态平衡。通过采用植被混凝土护坡绿化技术,既可取得很好的绿化效果,又能确保高速公路岩石边坡稳定,确保了行车安全,可以一劳永逸地解决岩坡防护与绿化问题。

参考文献

[1]孙本信.草坪植物种植技术[M].北京:中国林业出版社,2001.

[2]哈秋聆.节理岩体卸荷非线性岩体力学[M].北京:中国建筑出版社,1998.

[3]安保昭.坡面绿化施工法[M].周庆桐,译.北京:人民交通出版社,1988