三维网垫植草护坡在工程护坡中的应用.pdf

边坡工程GEOTECHN I CAL ENGI NEER I NG WORLD VOL. 11 No. 1 〔 收稿日期 〕 2007 - 6 - 15 三维网垫植草护坡在工程护坡中的应用 郑素苹 陈济锋 福州大学环境与资源学院 摘 要 针对传统的护坡方式,提出将工程护坡和植被护坡相结合的思想,结合工程实例三维网垫植草护 坡,并详细阐述了三维网垫植草护坡技术的作用机理、 施工工艺、 养护等关键技术,最后就其护坡 效果及环保效益作了说明。 关键词 三维网垫 植草护坡 生态护坡 生态护坡是指开挖边坡形成以后,通过种植植 物,利用植物与岩土体的相互作用根系锚固作用 对边坡表层进行防护、 加固。由于生态护坡能充分 改善生态环境,减弱岩土体风化作用、 冻融作用、 热 效应及冲刷效应,从根本上改善边坡环境,生态坡面 防护技术越来越受到重视。针对不同的地质条件其 防护方案有 1 人工种草护坡; 2 三维网垫植草护坡; 3 生态多孔混泥土绿化护坡; 4 液压喷播植草护坡; 5 喷混植生植物护坡; 6 框架锚杆培土植草加固。 1 工程概况 某高速公路K1357 850～K1357 880路段的 路基上层为土夹石,边坡为1∶1,边坡受雨水冲刷, 有冲沟,边坡不稳定,常有落石,下层为弱风化砂岩, 砂岩比较破碎,层理发育严重。岩石的层理与坡面 的夹角70,发生滑坍、 滑坡可能性不大,但常有碎 石落下。K1357 880～K1357 990路段的路基表 层为砂性土夹石,下层为风化岩石,边坡较稳固,表 层无松散、 裂缝、 碎落现象。 2 设计方案 该边坡共92m长,该段边坡下层岩石破碎严 重,坡面参差不齐,常有落石。路基边坡防护工程一 般采用浆砌片石护面墙、 骨架护坡或生物防护等方 法,但此方法施工工期长、 工程成本高,且公路绿化 美化的效果不理想;而直接实施喷播植草护坡,由于 边坡易于受到冲刷,草苗成长状况不良,成活率较 低,防护效果亦不佳。而三维网垫植草护坡技术综 合纤维网和植草护坡的优点,可有效地解决了公路 工程中边坡防护中存在的大量水土流失、 边坡被冲 刷而导致失稳以及岩质边坡、 高陡边坡防护等问题。 针对以上存在的问题在对多种路基边坡防护类型进 行综合比选后表1 ,该高速公路路基设计采用了 三维网垫植草护坡技术。对该边坡采取的防护方 案清除边坡松散碎石,采用三维网垫植草护坡;在 离地面2. 0m处设一道防落石网。 表1 路基边坡防护类型方案比选 防护类型浆砌片石护坡普通植草护坡三维网垫植草护坡 施工工期长一般短 工程成本高较低低 抗冲刷性强弱强 绿化效果差较好好 环境美化差好好 3 三维网垫植草护坡施工方法 3. 1 特点 三维网是由多层塑料凹凸网和高强度平网复合 而成的立体网结构。面层外观凹凸不平,材质疏松 柔韧,留有90的空间可填充土壤及砂粒,将草籽 及表层土壤牢牢护在立体网中间。其特点有 1三维网具有良好的固土效果,远胜于平面 网。 2由于网垫凹凸不平,可使水流在网带内边 层产生无数小涡流,起到缓冲消能作用,并促使其携 带物沉积在网垫中,有效地避免了草籽及幼苗被水 流冲走。 3当植草生长茂盛后,植物根系可从网垫中 均衡穿过,深入土中,并与网垫、 泥土形成一个牢固 06 岩土工程界 第11卷 第1期边坡工程 的复合整体,同时三维网垫与植物根系还可起到浅 层加筋的作用。这种复合体系具有较强的抗冲刷能 力。 3. 2 施工工艺 三维网垫植草护坡施工工序为边坡整理 → 铺 设三维网垫 → 回填土 → 喷播草种 → 覆土 → 加盖无纺 布 → 养护。 1坡面整理人工进行坡面处理,清除碎石杂 物,平整边坡,使坡面平整、 流畅。 1 下边坡,应进 行适当人工夯实,不出现边坡凹凸不平、 松垮现象, 确保坡面稳定。 2 上边坡,应在坡面横向开挖楔形 沟槽横沟间距约30cm,沟深约15cm ,然后沟内回 填种植土。通过开沟增加坡面粗糙度,防止回填的 泥浆或种植土下滑。 2铺网固定 1 铺网三维网垫顺坡从坡顶 至坡底按图纸要求的长度一次铺设,坡顶与坡底网 槽内分别冗余20cm。铺网时,应让网尽量与坡面贴 附紧实,防止悬空。铺设时,应使网保持平整,不产 生褶皱,网之间要重叠搭接,搭接宽度10cm。 2 固 定建议采用U型钉或聚乙烯塑料钉,也可用钢钉, 但需配以垫圈。钉长为20～45cm,松土用长钉。钉 的间距一般为90～150cm 包括搭接处 , 在沟槽内 也应接约75cm的间距设钉,钉应向坡内倾斜45 角 钉入,钉固定应由上而下依次完成,避免三维网垫悬 空。 3喷播施工喷播前应检查坡面土壤的湿度, 以土壤渗透5cm后的第二天播种为宜。根据该高 速公路路段的土壤结构,当地的气候条件,选择禾本 科多年生暖季型狗牙根以及禾本科多年生冷季型黑 麦草混播。喷播前先在网垫上均匀覆一层细土,厚 度约为半个网高。然后再按设计比例配合草种、 木 纤维、 保水剂、 粘合剂、 肥料、 染色剂及水的混合物 料,并通过喷播机均匀喷射于坡面,边坡靠上部分应 适当增加草籽用量。草籽喷散完毕后,应再向三维 植被网撒土进行覆盖并轻轻拍实,土厚度以稍盖住 网垫为宜。 4盖无纺布雨季施工,为使草种免受雨水冲 失,并实现保温保湿,应加盖无纺布,促进草种的发 芽生长也可采用稻草、 秸秆编织席覆盖。加盖时,应 自上至下竖面铺设无纺布。坡顶、 坡底应预留冗余 各20cm无纺布,并用土压实固定。2幅无纺布应进 行覆瓦式铺设,重叠处为5cm,用钉固定时应沿2幅 无纺布重叠处中间位置左右倾斜紧贴坡面对插。 5养护 1 无纺布固定后,及时洒水养护。 首次养护时,应将水雾化,以浸湿草种表面覆土为 止,次日洒水应坚持少量多次,每日早晚喷洒,始终 保持土壤湿度大于90。 2 坡面草长至5～10cm 高时,去除无纺布与竹钉,仍坚持每日早晚洒水,时 间不少于30d。严禁曝晒,以利延长三维网垫使用 年限。 3 应根据土质和草的生长期科学选择肥料, 施肥应适时、 适量。 4 进行病虫害检测,及时发现, 及时防治。 4 效益分析 1工程效果传统边坡防护仅是对路基边坡 表面防护,而下面的土层结构松动或水土流失则会 导致坡面产生裂缝,雨水下渗时使坡体强度减弱,易 产生不均匀沉降。三维网垫则与植物根系交织形成 致密的覆盖层,可经受高水位、 大流量的冲击,代替 混凝土、 浆砌片石等成为永久性的护坡层。 2经济效益传统防护工程投资多、 造价高、 工程量大且治理面积小,需长期投入人力、 物力和财 力进行检修。而三维网垫植草防护投资小、 见效快、 效果好,只需做适当的季节性修剪工作。其造价仅 为满铺浆砌片石护坡的1 /4,为现浇混凝土薄板护 坡1/3,为混凝土预制块干砌护坡的1 /5,且其施工 速度是其他几种方法的十几倍。 3环境效益三维网垫植草防护可恢复道路 沿线的自然植被,保护自然生态平衡,美化景观,改 善环境的温度和湿度。 参考文献 [1 ] 石磊.生态护坡技术应用探讨[J ].山西建筑, 2005, 31 11 49 - 50. [2 ] 汤毅.纤维网植被生态护坡技术研究[ J ].湖南交通科技, 2006, 321 60 - 61. [3 ] 范跃武,范永丰,郑连群.濮鹤高速公路路基工程中三维网垫 植草护坡的应用与效益分析[J ].公路, 2005, 2 131 - 134. [4 ] 成子满,潘凤文.三维固土网垫结合植被护坡的施工[ J ].公 路, 2002, 9 144 - 146. [5 ] 赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M ].北京人民 交通出版社, 2003. 256 - 267. 第一作者通讯地址福州市闽侯上街福州大学环境与资源学 院岩土工程专业05级研 邮编 350108 16