一、公路邊坡工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求
邊坡工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):不同類(lèi)型的邊坡有不同的特點(diǎn),同類(lèi)邊坡和災(zāi)害也會(huì)因形成條件、成因機(jī)制、穩(wěn)定狀態(tài)等的差異而具有各不相同的特點(diǎn),邊坡治理工程設(shè)計(jì)對(duì)每個(gè)邊坡的治理部位和范圍、采取的方案和措施也是互不相同的。所以,邊坡治理工程設(shè)計(jì)屬非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),必須對(duì)每個(gè)邊坡進(jìn)行具體的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
風(fēng)險(xiǎn)性設(shè)計(jì):
不穩(wěn)定邊坡都是不良的復(fù)雜地質(zhì)體。
治理工程承受來(lái)自邊坡體和外界的各種荷載,不僅自身應(yīng)具有足夠的抗變形和破壞的能力,而且還要求下伏的地質(zhì)體也具有優(yōu)良的性質(zhì)。
邊坡治理工程技術(shù)迄今還是一門(mén)不嚴(yán)謹(jǐn)、不完善、不成熟的科學(xué)技術(shù)。因此,邊坡治理工程設(shè)計(jì)必然存在著相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)性。
應(yīng)急設(shè)計(jì):邊坡形成雖然都有一個(gè)較長(zhǎng)的孕育過(guò)程,但其發(fā)生災(zāi)害卻往往具有突發(fā)性。為了防止邊坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生或減輕其危害程度,在邊坡災(zāi)害發(fā)生前后開(kāi)展的防治工程設(shè)計(jì),不少情況下具有應(yīng)急設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。此種情況下,通常是邊勘察、邊設(shè)計(jì)、邊監(jiān)測(cè)、邊施工。
綜合防治設(shè)計(jì):單一的治理工程措施有時(shí)難以承受來(lái)自邊坡體和外界的荷載,
從而導(dǎo)致工程失效。因此,針對(duì)每個(gè)邊坡的特點(diǎn),在不同部位采取不同的措施,進(jìn)行綜合防治是非常重要的。即使工程投資不能一次到位,也應(yīng)在治理方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)行分解,采取分期、分步實(shí)施的辦法進(jìn)行綜合防治。
二、邊坡植被物種配方應(yīng)遵循的原則
遵從植物生態(tài)習(xí)性,因地制宜
植物的生態(tài)習(xí)性是指植物生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境條件的要求,包括氣候生態(tài)條件、土壤生態(tài)條件、生物生態(tài)條件等。氣候生態(tài)條件(光照、濕度、溫度等影響植物的生長(zhǎng)繁殖,決定植物能否順利越冬,越夏,土壤生態(tài)條件(養(yǎng)分、肥力、結(jié)構(gòu)、pH值、鹽分等)與植物的生長(zhǎng)密切相關(guān);生物生態(tài)條件關(guān)系著植物的生長(zhǎng)發(fā)育。如果外界環(huán)境不能滿足植物的生態(tài)習(xí)性,植物生長(zhǎng)就要受到阻礙甚至發(fā)生退化。因此,在選配植物時(shí)應(yīng)綜合考慮環(huán)境條件,因地制宜合理種植。
保持物種多樣性,建立自然群落結(jié)構(gòu)
目前.學(xué)術(shù)界就物種多樣性在生態(tài)系統(tǒng)中的作用提出了很多假設(shè),如冗余種假設(shè)、零假設(shè)、特異反應(yīng)假設(shè)、鉚釘假設(shè)等,對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法還沒(méi)有完全一致的認(rèn)識(shí)。多數(shù)生態(tài)學(xué)家認(rèn)為,物種多樣性是群落穩(wěn)定的一個(gè)重要尺度。物種多樣性指數(shù)高的群落,物種之間往往形成比較復(fù)雜的關(guān)系,植物鏈或植物網(wǎng)更加趨于復(fù)雜,當(dāng)面對(duì)來(lái)自外界環(huán)境的變化或群落內(nèi)部種群的波動(dòng)時(shí),群落有一個(gè)較強(qiáng)的反饋系統(tǒng),可以緩沖干擾。
遵從生態(tài)位原則,優(yōu)化植物配置
基于物種多樣性的考慮,在利用植物進(jìn)行邊坡防護(hù)時(shí)采用的植物種類(lèi)較多,這就要求擬定一個(gè)合理的配方,因自然群落中的物種、種群不是偶然的組合,而是生態(tài)上的協(xié)調(diào)與組合。綠化植物的選配除了要考慮它們的生態(tài)習(xí)性外,實(shí)際上還取決于生態(tài)位的配置,這是生態(tài)防護(hù)工作關(guān)鍵的一步,它直接關(guān)系到系統(tǒng)生態(tài)功能的發(fā)揮和景觀價(jià)值的提高。因此,在選配植物時(shí),應(yīng)充分考慮植物在群落中的生態(tài)位特征,從空間、時(shí)間和資源生態(tài)位上的分異來(lái)合理選配植物種類(lèi),使所選擇植物生態(tài)位盡量錯(cuò)開(kāi),從而避免種間的直接競(jìng)爭(zhēng)。
三、邊坡植被防護(hù)技術(shù)分類(lèi)
人工種草護(hù)坡
人工種草護(hù)坡,是通過(guò)人工在邊坡坡面簡(jiǎn)單播撒草種的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類(lèi)生長(zhǎng)的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護(hù)工程。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉等特點(diǎn)。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程,使得該技術(shù)近年應(yīng)用較少。
平鋪草皮護(hù)坡
平鋪草皮護(hù)坡,是通過(guò)人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。具有施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)較低等特點(diǎn)。適用于附近草皮來(lái)源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程,是設(shè)計(jì)應(yīng)用最多的傳統(tǒng)坡面植物防護(hù)措施之一,但由于施工后期養(yǎng)護(hù)管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質(zhì)量往往難以保證,達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程。近年來(lái),由于草皮來(lái)源緊張,使得平鋪草皮護(hù)坡的作用逐漸受到了限制。
蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡
蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡,是一項(xiàng)類(lèi)似于干砌片石護(hù)坡的邊坡防護(hù)技術(shù)。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后,在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土,再在磚框內(nèi)栽草或種草的一項(xiàng)邊坡防護(hù)措施。該技術(shù)所用框磚可在預(yù)制場(chǎng)批量生產(chǎn).其受力結(jié)構(gòu)合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷。保護(hù)草皮生長(zhǎng)。這種護(hù)坡施工簡(jiǎn)單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護(hù)、綠化雙重效果,工程造價(jià)適中,略高于漿砌片石骨架護(hù)坡,該技術(shù)多用于填方邊坡的防護(hù)。
噴混植生植物護(hù)坡
噴混植生植物護(hù)坡,是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后,采用專用噴射機(jī),將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長(zhǎng)發(fā)育,形成植物護(hù)坡的施工技術(shù),具有防護(hù)邊坡、恢復(fù)植被雙重作用,可以取代傳統(tǒng)的噴錨防護(hù)、片石護(hù)坡等措施。
四、邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)
路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則,深入調(diào)查研究,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況,因地制宜,就地取材,選用適當(dāng)?shù)墓こ填?lèi)型或采取綜合措施,以保證路基的穩(wěn)固。不要輕易取消或減少必要的防護(hù)工程措施,而給養(yǎng)護(hù)遺留繁重的工作量。
路基防護(hù)措施是根據(jù)沿線不同土質(zhì)巖性、水文地質(zhì)條件、坡度、高度和當(dāng)?shù)夭牧稀夂虻纫虻刂埔诉x擇,應(yīng)密切結(jié)合路面排水作綜合考慮。
在防護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)參照上述設(shè)計(jì)原則,初步選出護(hù)坡方法。在施工階段,要對(duì)每個(gè)邊坡的排水、土質(zhì)等調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果變更原設(shè)計(jì)。
在不良的氣候和水文條件下,對(duì)粉砂,細(xì)砂與易于風(fēng)化的巖石邊坡,以及黃土和黃土類(lèi)邊坡,均宜在土石方施工完成后及時(shí)防護(hù)。路塹邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡巖層組成及坡面弱點(diǎn)分布情況考慮全面防護(hù)或局部防護(hù)。
對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程.最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工,并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。鋪砌的坡面應(yīng)預(yù)先整平,坑洼處應(yīng)填平夯實(shí)。
對(duì)于不宜采用植物或混凝土網(wǎng)格中空植草的破碎巖路塹邊坡,應(yīng)綜合考慮地形關(guān)系、基巖風(fēng)化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工難易及經(jīng)濟(jì)性等因素,慎重選擇噴漿(混凝土)、護(hù)面墻,落石防治等方案。
結(jié) 論
植被具有良好的抗旱、保水,保土、防風(fēng)沙、降塵土、抗鹽堿等優(yōu)點(diǎn),因此應(yīng)根據(jù)具體情況相應(yīng)提高經(jīng)費(fèi)投入的比例,從而起到快速持久的護(hù)坡效果。這樣不僅有利于生態(tài)系統(tǒng)的正向演替,同時(shí)也可以產(chǎn)生巨大的可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)效益.