公路边坡生物防护技术

公路边坡生物防护技术

发表时间：2019-04-11T17:50:12.127Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：李文锐

[导读] 近年来，随着我国经济的快速发展，公路建设也迅速发展起来。

贵州省凯里公路管理局贵州凯里 556000

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，公路建设也迅速发展起来。公路是现代化的交通设施,在国民经济建设中发挥着重要作用。但是,由于公路边坡陡峭,土壤贫瘠,小气候复杂,造成护坡困难。随着高速公路与生物技术的发展,边坡生物防护技术逐渐发展起来,并有效解决了这一难题。公路边坡生物防护技术的实施和研究,在我国尚处于初级阶段,有着十分广阔的发展前景。

关键词：公路；生物防护；技术

引言

随着公路的迅速发展,深挖路堑与高路堤边坡都较广泛遇到,其防护问题十分突出,采用适当的绿化防护方法来处理,会使公路具有安全、舒适、美观、与环境协调等特点,产生广泛的经济、社会和生态效益。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、冲刷和风蚀等反复、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。 1公路边坡生物防护的意义

防止边坡水土流失，保持公路边坡的稳定是保证路基稳定和公路安全畅通的基础。高等级公路中不论是高填方路基还是挖方路基都有较高的边坡，坡面自然流放、表层活、易冲刷，水土流失严重，如何进行边坡的防护是迫切需要解决的问题。过去我们多单纯采用工程措施，即采用浆砌片石或水泥混凝土等构造物进行防护处理，包括水泥防护、浆砌片石防护、水泥网格防护和空心砖防护，不但造价太高，应用范围有限，而且影响公路生态环境和自然景观。近年来，我们在高等级公路边坡采用生物防护措施，即采用绿色植物材料对边坡进行防护，不但可以保持水土、稳定边坡，而且恢复了因修路而破坏的路域生态，创造出很多优美的公路景观。采用生物护坡技术，可以大大降低边坡的防护成本。经计算，每平米边坡的生物防护成本不足采用工程措施防护的十分之一。随着植物的生长，植物越来越茂盛，防护作用越来越大，可节约大量的养护经费。采用生物护坡措施，可以通过不同植物材料的搭配，创造出不同的景观，从而美化了路容，丰富和协调公路景观。

2公路坡面的特点

2.1边坡坡度较大

由于坡度大,土壤渗透性差等原因,边坡土壤对降水截流较小,这一方面容易造成水土流失和光、水的再分配,另一方面由于水土流失导致坡面土壤贫瘠,立地条件差,不利于植物生长。目前,我国公路边坡比一般为1∶1,即45°,有的甚至达到60°以上。在欧美许多国家公路为了减少水土流失,恢复自然植被,一般采用很缓的边坡。但边坡越缓,土方量越大,造价也就大大增加,这在我国不太现实。而在陡峭的边坡上进行植物种植无疑存在很大的困难。

2.2污染严重

公路是汽车污染最为集中的地方，汽车污染主要包括噪音污染和大气污染。汽车的尾气中主要含有一氧化碳、碳氢化合物(羟类)、氮氧化合物、二氧化硫及微粒(如铅化物微粒)和碳烟等,造成了严重的污染。尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光充足、无风等条件下还会发生光化学反应,产生毒性较大的浅兰色烟雾,即光化学烟雾,从而构成二次污染。另外,在公路上,由于行车而引起的噪音通常超过100分贝，造成较大的噪音污染。

3公路边坡生物防护技术

3.1公路边坡生物防护的机理

土质边坡的破坏主要来自于雨水的冲蚀，而植物防护可有效地防止雨水对坡面的侵蚀，且对边坡表层土质有明显的加强作用。它不仅能有效地稳固路基，还可以美化路容，协调环境。植物的护坡机理主要有：（a）植被的消弱溅蚀功能防护植物的茎叶能够拦截高速落下的雨滴并消耗掉它们下落时的大量动能，起到消能作用，使被阻挡的雨滴最终以极低的速度流入坡面；（b）减少径流边坡被覆盖使得坡面径流和坡面冲刷量都大幅度减少，由于草本植物分结多，丛状生长，能够有效地分散、减弱径流的能量；（c）植物根系对土体的加筋作用植物的根系在土中盘根错节，使土体在根系延伸范围内形成由根系连接的整体，在深50cm的范围内，边坡已成为由土与植物根系组成的复合材料，类似加筋土的性质[4]；（d）蒸腾作用防护植物的须根把土壤中的有效水分引入须根并通过叶肉细胞蒸腾消耗了水分，调节了土壤水分的平衡；（e）调节小气候，减少路基病害主要通过植被调节温度和水分来调节小气候，减少路基的病害。

3.2公路边坡的防护原则

路基边坡防护应根据当地气候、水文、地形地质及筑路材料等情况，采取有效的防护措施防治路基病害，保证路基稳定。选择边坡防护型式，应遵循“因地制宜，就地取材；以防为主，防治结合；经久耐用，节省造价；造型美观、顺应自然、环境景观协调”的原则。在进行边坡防护设计时，应符合以下要求：(a)进行路基边坡防护设计时，根据当地气候、水文、地形地质及筑路材料等情况，合理选择边坡防护型式；(b)在技术经济合理的前提下，选择边坡防护型式的顺序为：植物防护（喷播植草、土工网植草）→截水沟型骨架植物防护→锚杆混凝土框架植物防护→圬工防护（护坡、护面墙、挂网喷护）；(c)选择防护植物时，应充分考虑气候条件特征，结合不同地区和不同的地质环境，综合论证选取；(d)对特殊土质（易冲刷、冻胀）和高陡边坡地段的防护应考虑采用框格防护；(e)对于不适宜采用植物防护或框格植草防护的风化岩石破碎路堑边坡，应综合考虑当地地形、岩石风化程度、降雨强度、施工难易程度、坡面渗水及经济造价等方面的因素，慎重选择块（片）石护面墙、挂网喷锚及钢丝绳柔性网等坡面防护措施。

结语

本文介绍了公路生物防护的机理、基本原则和技术种类，根据公路的实际情况，边坡防护主要采用原生态的植物防护即人工撒播及机械湿式喷播防护技术；植物加圬工的综合防护技术即浆砌片石骨架植草、锚杆混凝土框架喷播植草及组合防护等，并介绍了它们的技术特点和施工工艺，通过实践证明，新河路的边坡生物防护技术取得了良好的环境和景观效果，值得大力推广。