活木桩固土植草技术在公路土质边坡防护中的应用

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动的边坡，坡度缓于 1∶1。选择草种时，要求草种生命 力强、抗病性强、根系发达、枯黄期短。 1.4 浆砌石形成框格的植被护坡
浆砌石形成框格的植被护坡技术是用浆砌石形成框 架，在框架内采用有机基材或其他方法植被护坡。
除上述方法外，土质边坡的生态防护技术工艺还有 挖沟植草护坡技术、钢筋混凝土骨架内植草护坡等。
土工格室植草护坡是在坡面上固定展开的土工格室 内填充改良客土，然后在格室内植草的方法。土工格室 是一种特殊土工合成材料，主要由 PE、PP 材料经造粒 工艺而形成工程所需的片材，再经过专用焊机焊接而成 的立体格室。利用土工格室可以护坡植物提供较好的生 长环境并防止雨水对坡面的冲蚀，对坡面有一定的加固 作用。该护坡绿化方法施工方便，可调节性较好，容易 与环境协调，适用适用于坡度缓于 1∶0.3 的稳定路堤土 质边坡。 1.3 挂三维植被网喷播植草护坡
的综合应用.重庆交通学院学报，2006，25(3)：70-72. [4] 赵明阶，何光春，王多垠.边坡工程处治技术.北京：人民交通出版
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技术.水土保持研究，2006，13(1)：106-107. [6] 杨创贵. 树根桩托换及灌浆加固技术在高速公路边坡加固中的运
该项技术在土质边坡防护治理中良好的生态防护效果及显著的经济技术优势为高等级公路土质边坡生态防护开辟
了新的途径。
关键词：公路土质边坡；土质边坡的生态防护；活木桩固土植草护坡
中图分类号：U418
文献标识码：B
人类在开发和利用自然的同时也不同程度上破坏大 自然原有的生态平衡。边坡生态防护就是在边坡工程设 计和施工中考虑生态环境保护，采用天然的材料以自然 的方式加固和保护边坡面及坡体。改革开放来，自贵黄 高等级公路修建以来，由于经济的发展和国家投入，我 省的高等级公路大量的投建和完成。由于我省的特殊地 形，在公路高速修建的同时形成大量的人工土质边坡， 这些人工土质边坡即破坏了植被有损生态平衡，又极易 受风雨的侵蚀，导致水土流失、坍塌等危险。过去常采 用浆砌片石喷混凝土等构造物进行护坡处理。随着社会 的发展和人类的进步，人们越来越重视环保及维护自然 生态平衡。边坡工程的设计者、施工者、管理者，应着 眼于与自然环境的协调性和环保生态功能，在设计和施 工过程中，根据贵州不同的地质、水文、气候，灵活采 用不同的防护型式，在确保高等级公路边坡稳定的情况 下，尽可能的进行生态防护。即美化环境，又可稳定边 坡，防止水土流失，具有良好的生态效益和经济效益， 是公路建设过程中可持续发展的重要对策之一。然而， 高等级公路土质边坡生态防护技术的实施和研究在我省 仍处于初级阶段，因此具有广阔的应用前景。
环境工程
活木桩固土植草技术在公路土质 边坡防护中的应用
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岳军ຫໍສະໝຸດ Baidu ，李 辉 ，陈克群 ，沈仪平
（1.贵州省高等级公路管理局，贵州 贵阳 550003；2.贵州大学，贵州 贵阳 550025）
摘 要：文章介绍一种新型的高等级公路土质边坡生态防护技术— ——活木桩固土植草护坡技术，对其防护原理、
设计原则及施工工艺进行了探讨，并在贵州省玉屏至铜仁的高等级公路土质边坡中应用，取得了较为显著的成效。
3 活木桩固土植草护坡技术应用
3.1 试验环境 玉屏至铜仁的高等级公路是贵州省规划建设的“二
横二纵四联线”公路主骨架的重要路段，公路坡体坍塌 比较严重边坡，是贵州省水土保持重点防治试验区。该 地区处于江南丘陵到云贵高原的连接带上，是极地寒流 能够到达的地方，也是东南季风和西南季风能够影响的 区域。气侯湿润，雨季长，降水丰富，冬季低温，且气
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环境工程
温的年较差和日较差比沿海地区大。公路防治区 K146+ 114～K146+127.5 和 K146+137.5～K146+166 路段水土流 失严重，从已开挖的情况来看，坡度约为 70 度，面层 风化严重，土质较为松散，该路段试验地土壤有机质含 量较低，土壤酸性强，营养成分含量低，不利于植物的 生长。同时土壤结构较疏松，易被雨水冲刷，造成水土 流失。在本次试验之前，试验坡面经常发生坍塌，滑坡 现象。边坡整体稳定，根据边坡的特点，试验设计为活 木桩固土植草护坡。为植物创造一个良好的生长环境， 便于植物尽快生长，从而发挥其生态防护作用，以达到 治理坡面水土流失的问题。 3.2 试验结果
的正应力来增加土层中的抗剪强度。 ④土层中水分的散失：叶的蒸腾作用和对雨水的拦
截作用，可以控制土壤中空隙水压力的增加，从而提高 土体的有效抗剪强度。
⑤控制表土的流失，拦截并固定沉积物。 （2） 植草：被植草物可以减轻边坡的不稳定性和坡
面的侵蚀破坏，可以一定程度上恢复被破坏的生态环 境。 2.2 设计原则
（4） 播种草种。用液压播种机将种子、肥料、保水 剂、纤维等搅拌均匀后向坡面喷洒，草种用量为 30g/m2。
（5） 覆盖无纺布。施工完成后及时用无纺布把整个 坡面覆盖，保温、防晒保证草种和活木桩的成活率。
（6） 养护管理。植物种子喷洒后根据边坡干湿度进 行浇水保温。高压喷雾器使养护水成雾状均匀地湿润坡 面，注意控制好喷头，与坡面的距离和移动速度，保证 无高压射流水冲击坡面形成径流。使得草种保持湿润 10 天左右，保证植物种子充分吸水发芽。在随后的一 个月内，由于植物根系还不发达，需要保证每周浇两边 遍水。同时勤于观察病虫害，及时发现及时喷药，草种 发 芽 后 应 及 时 对 稀 疏 无 草 区 进 行 补 播 ，。 在 每 年 春 季 （4～5 月） 和秋季（9～10 月） 实施两次施肥，用量为尿素 15g/m2，复合肥（10∶10∶50）40g/m2，适当添加磷钾肥用量。
在植草洒水养护 10 天后，草种发芽达效果良好，发 芽达 85%以上，草的平均高度达 15cm 以上，根系较少。 60 天后，草的覆盖达 90%～95%，，根系多，跟的平均长 度达 130mm，地表基本郁闭，初现绿化防护效果。活木 桩为垂柳，较早的发芽、生根，且生长速度较快，45 天 后，成活率达 95%，具体的生长情况详见表 2、图 4。通 过采用活木桩固土植草技术防护措施，边坡前期养护完 毕后，活木桩及植被生长不仅改善了环境，活木桩及植 物根系基本稳定了坡面的水土流失 （详见图 2、图 3）， 试验区域点在经过一年来的大雨冲刷、风吹及冰冻，除 部分坡面出现小面积的垮塌外，其余坡面较为完好，坡 面没有冲蚀沟，对试验边坡的生态防护取到了较显著的 成效。因而，采用活木桩固土植草护坡防护措施对贵州 高等级公路土质边坡生态防护是非常有效的方法。
1 土质边坡国内常用的生态防护技术
1.1 土木格栅（网）植草护坡 土木格栅（网）植草护坡技术是指在边坡坡面上挂单
向土工格栅或土工网，然后采用液压喷射植草的方法进
行边坡保护及绿化的技术。木格栅（网）植草护坡技术适 用于边坡深层稳定，坡度缓于 1∶0.75 的土质边坡，尤其 适用于第四系土边坡。土工网是通过特殊工艺生产的三 维立体网，一种边坡防护新材料，具有加固边坡的功 能，在播种初期还能承受 4m/s 以上流速的水流冲刷、 保持土壤，利于草籽发芽、生长，随着植物生长、成 熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对 边坡长期防护和绿化作用。 1.2 土工格室植草护坡
（1） 边坡清刷。首先清除坡面石块、杂草、杂物 等，然后对边坡上部进行清刷降缓坡度，坡面凹陷处用 土填平拍实，尽量较好地平整坡面。
（2） 测量放线。坡面整平后用白石灰放线取点，确 定锚设活木桩位置。
（3） 锚设活木桩。选三年生木径为 5～8cm 活木桩成 1m 长，把木桩底端剔成 45°斜口，然后在浓度为 1∶100 生根粉水液体中浸泡 1min 后取出，按水平方向间距 50cm，行与行之间间距 50cm，木桩呈梅花状打入土中 70cm，然后浇水保温。
挂三维植被网喷播植草护坡技术是在坡面上铺设三 维植被网，并用液压喷射法进行植被种植。它能使植物 根系与三维植被网交织形成致密的覆盖层，对坡面形成 连续和长期的持久保护，使坡面不受日晒雨淋而自然侵 蚀剥落，达到固土护坡的目地。可应用于边坡稳定，地 表水较多，已造成坡面冲刷、水土流失和浅表层局部滑
基金项目：贵州省交通厅科技计划项目 （高等级公路土质边坡生态防护技术研究 [2007）] 。 作者简介：岳军声 （1950-），男，贵州贵阳人，高级工程师，研究方向为公路管理。
图 1 活木桩示意图
2.1 防护原理 （1） 活木桩固土：活木桩对土质边坡的加固机理主
要有以下的几个方面： ①茎杆的支撑：锚固在土层中的树干可起到抗滑桩
和扶壁作用，以抵抗滑坡产生的剪应力。 ②从树上长出的根有加筋作用：跟通过把土层中的
剪应力转化成根的拉应力，从而增加了土的抗剪强度。 ③植物荷重：植物的重量可以通过增加边坡土层中
参考文献：
图 2 10～12 月边坡防护前后水土流失比较/m·3 h-1
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表 2 活木桩的生长情况
图 3 次年 6～8 月边坡防护前后水土流失比较/m·3 h-1
4 结语
高等级速公路的发展破 坏了沿线的自然地形地貌， 而以往的干砌片石、浆砌片 石、浆砌混凝土预制块、圬 工网格和骨架等工程防护措 施虽巩固了边坡的结构性稳 定，但却忽略了与周边自然 图 4 活木桩及草的生长情况 环境相融洽。采用活木桩固土植草护坡方法施工较短、 造价低廉，并且在增加边坡稳定性、减少水土流失和改 善生态环境具有很大的积极作用。本文结合试验，介绍 了采用活木桩固土植草护坡对公路土质边坡的防护，效 果非常明显。因此，该技术与传统的边坡技术及其他的 生态防护技术相比较，具有一定的的经济和技术优势， 具有良好的生态效益、经济效益、社会效益，尤其在土 质边坡防护中的应用具有良好的效果。作为一种土质边 坡较为新型的生态防护技术值得借鉴，在贵州省高等级 公路边坡防护中呈现出广阔的应用前景。
2 活木桩固土植草护坡
活木桩固土植草护坡技术是将生命力强的活木桩打 入土层，然后再在活木桩的周边植草，一段时间后，木 桩就会长出跟和枝叶，从而起到对边坡的加固和防护作 用，如图 1 所示。在土质边坡上铺设活木桩，从长远的 防护效果来看，具有很好的防护作用，但是由于刚开始 时活木桩生长缓慢，防护作用不明显，因此，在铺设活 木桩的同时应进行植草，草的迅速生长能起到先期防护 作用，因而能弥补活木桩的先期不足。该方法技术简 单、施工速度快、造价低，并且对边坡的加固作用随着 树根的生长而逐渐加强。由于其具有良好的经济效益和 社会效益，在欧美发达地区得到了较广泛的应用。
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（1） 土质要求。活木桩和草对土有一定的要求，土 质过酸过碱过贫瘠都不利于活木桩和草，需根据具体情 况处理。
（2） 植草品种及活木桩品种的选择。活木桩应选择 适用性强、容易成活的种类，如刺槐、垂柳、杜仲、毛 白杨罗直树干。草种选抗寒力强、分蘖力及再生力较 强、耐寒、绿期长的品种，如狗牙根、三叶草。 2.3 施工工艺