高速公路邊坡生態(tài)防護施工技術(shù)研究

李鴻哲，趙帥磊

（中交路橋北方工程有限公司，北京 100000）

1 生態(tài)防護的作用機理及特點

1.1 生態(tài)防護的穩(wěn)定性機理

高速公路邊坡施工中，生態(tài)防護主要是應(yīng)用新鮮的植物來替代工程原有的純工程防護處理方式，這種生態(tài)防護的應(yīng)用能夠大大提高邊坡坡面的穩(wěn)固性，并在一定程度上能夠有效抵御自然腐蝕等。具體而言，新鮮植物根部可以直接透過邊坡表面的松散風(fēng)化層，經(jīng)由根莖的錨固作用，有效實現(xiàn)對邊坡穩(wěn)定成的錨固。此外，新鮮植物的存在還可以在降雨天氣下，實現(xiàn)雨水的截流等，有效實現(xiàn)了良好的削減濺蝕作用，在一定程度上可以大大減輕對坡面的腐蝕，有效實現(xiàn)了對高速公路邊坡的保護。

1.2 生態(tài)防護的特點

雖然工程防護的作用見效快，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對邊坡的穩(wěn)固與防護，并且其防護的費用相對較低。但是，由于工程防護中過于關(guān)注邊坡的穩(wěn)定性，忽略對生態(tài)環(huán)境等的考慮，使得在防護過程中沒有處理好生態(tài)防護與環(huán)境保護之間的關(guān)系，導(dǎo)致其形成的工程防護無法滿足高速公路工程項目實施中對環(huán)境的保護等，在長期無法形成良好的防護效果。而經(jīng)由生態(tài)防護的坡面形成以后，通過在該坡面上種植植物等，有效實現(xiàn)了植物、土壤對坡面的保護，使得高速公路邊坡具有明顯的生態(tài)效益。此外，生態(tài)邊坡形成以后，還能夠在一定程度上起到環(huán)境的修復(fù)作用等。

2 工程概況

以貴州省石阡至玉屏（大龍）高速公路土建工程TJ09標(biāo)為例，本標(biāo)段路線全長11.54km。屬構(gòu)造溶蝕峰叢低山地貌，有的獨自成峰，有的數(shù)峰底座相連，山峰的大小、高度各不相同，峰峰之間發(fā)育盆地、槽谷。山峰頂部多呈圓頂狀，斜坡坡度一般較陡，坡角20～50°，大部分坡體上植被發(fā)育，多為灌木、少量喬木。峰間盆地、槽谷寬度不等，寬度20～800m，坡度一般較平緩，坡角0～15°，多為農(nóng)田、旱地，種植稻谷、玉米、煙葉等農(nóng)作物。項目區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤性氣候區(qū)，氣候溫和宜人，冬暖夏涼，雨量充沛，無霜期長。在強降雨天氣下，高速公路邊坡極易受到雨水沖刷、徑流等的影響，嚴(yán)重影響了邊坡的穩(wěn)定性。

3 防護形式選擇

結(jié)合本高速公路工程的實際情況，在邊坡防護中，主要采用了以下3種防護方式。

3.1 有機基材噴播植草

有機基材噴播植草是采用掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)噴混植生防護方式，一般應(yīng)用坡體穩(wěn)定、沖刷輕微、坡率緩于1∶0.5的中風(fēng)化硬質(zhì)巖挖方邊坡。

3.2 掛三維網(wǎng)植草

在土質(zhì)與混合邊坡內(nèi)，往往采用掛三維網(wǎng)植草的防護方式。在本工程中，由于其填挖邊坡的面積相對較大，應(yīng)用此方式能夠取得良好的應(yīng)用效果。三維網(wǎng)材料使用聚氯乙烯材質(zhì)，由于該材質(zhì)本身具有良好的耐久性、耐腐蝕性能，再加上其網(wǎng)格構(gòu)造相對密集，能夠在邊坡中起到良好的錨固作用，應(yīng)用此防護方式，能夠促進雨水的排流，有效降低了雨水沖刷等對邊坡穩(wěn)定性造成的不利影響。從該種防護應(yīng)用的整體效果來看，其本身的操作相對簡單，能夠在短時間內(nèi)起到良好的防護作用。熱塑樹脂是主要的原材料，根據(jù)防護的實際需求，對其加以科學(xué)設(shè)計，經(jīng)由拉伸等加工，提高了該材料的穩(wěn)定性，應(yīng)用該種材料對邊坡加以防護，不僅能夠減小雨水沖刷，還為植物生長等創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，對邊坡起到了良好的防護作用。

3.3 錨桿框架梁加植生袋

在高速公路邊坡防護中，在錨桿框架梁內(nèi)，進行植生帶的鋪設(shè)，能夠起到良好的邊坡防護效果。植生帶主要是將植物種子混合于種植基材內(nèi)，裝填在可以自行降解的網(wǎng)袋內(nèi)形成的袋狀植物材料。在應(yīng)用此種防護方式時，有關(guān)的工程人員需要首先對坡面進行平整處理，及時清除坡面上的雜物等，對于坑洼地段，填土踩實。在植生袋鋪設(shè)之前，首先要在坡面上覆蓋10～15cm厚的基土，以增加草根的扎根深度，保證植生袋底部與基面的接觸效果，提高植物的抗旱能力。錨桿框架梁的混凝土骨架截面尺寸多在40cm左右，嵌入邊坡30cm，而外露的10cm也就是安放植生袋所需要預(yù)留的空間尺寸。

4 高速公路邊坡生態(tài)防護施工技術(shù)要點

4.1 工藝流程

有機基材噴播植草防護包含了清理坡面、安裝錨桿、固定鍍鋅鐵絲網(wǎng)、噴射有機基材、噴播草籽、覆蓋無紡布、養(yǎng)護管理。而掛三維網(wǎng)植草防護包含了坡面清理、三維網(wǎng)掛設(shè)、噴播植草、覆膜養(yǎng)護等過程。錨桿框架梁加植生袋防護包含了坡面整平、植生袋準(zhǔn)備、基質(zhì)裝袋、植生袋回填與錨固、養(yǎng)護等過程。

4.2 技術(shù)要點

（1）有機基材噴播植草。在應(yīng)用有機基材植草防護時，其主要的施工流程如下：①清理坡面。在路基邊坡按設(shè)計的坡率、坡高、平整度修整坡面，人工清理坡面浮石、浮土等，并且做到處理后的坡面斜率一致、平整，無大的突出石塊與其他雜物存在，對于光滑巖石要采取挖鑿橫向平行溝等措施進行加糙處理，以免基材下滑，使其有利于基材和巖石表面的自然結(jié)合。②安裝錨桿。錨桿可分為長錨桿和短錨桿，長、短錨桿錯開分布。采用風(fēng)鉆進行鉆孔，鉆孔深度要比孔中錨桿長度深20cm，注M30砂漿錨固。③固定鍍鋅鐵絲網(wǎng)。鋪設(shè)網(wǎng)時應(yīng)拉緊，鋪平順后，將網(wǎng)掛在錨桿上，用連接件或鐵絲鎖緊，并根據(jù)需要在錨桿中采用不同厚度的混凝土墊塊，格柵網(wǎng)與坡面保持4～5cm的間隙，搭接寬度不小于20cm。完成網(wǎng)與錨桿的連接工作后，要嚴(yán)格檢查鐵絲網(wǎng)與錨桿連接的牢固性，確保網(wǎng)與坡面形成穩(wěn)固的整體。④噴射有機基材?；幕旌衔镉伤?、土壤穩(wěn)定劑、植生土、草種、水配合而成，配合比應(yīng)通過現(xiàn)場試驗選定，噴射厚度6cm，凸凹部死角要補噴，基材噴射完成后，待其自然風(fēng)干4～12h后才可進行面層的草籽噴播工作。⑤噴播草籽。噴播草籽采用液壓噴播技術(shù)，噴播2cm厚，噴播物附有促進種子萌發(fā)、小苗生長的種子附著劑（也稱土壤改良劑），紙漿纖維、肥料、草種等，混合置于噴播機內(nèi)經(jīng)過機械充分?jǐn)嚢瑁纬删鶆虻幕旌弦?，進而通過高壓泵，將混合液高速、均勻地噴布于已經(jīng)處理好的坡面上。⑥噴播完成后，在其表面層覆蓋無紡布，減少因強降水造成的對種子的沖刷 同時也減少邊坡表面水分的蒸發(fā)，從而進一步改善種子的發(fā)芽、生長環(huán)境。栽植后早期，每天灑水不少于2次，應(yīng)澆透，澆水應(yīng)避開中午陽光強烈的時段，澆水次數(shù)以保濕為度，注意清除強生的雜草。草皮早期由于根系不發(fā)達，應(yīng)保持土壤濕度。

（2）掛三維網(wǎng)植草。在應(yīng)用掛三維網(wǎng)植草防護時，其主要的施工流程如下：①邊坡清理。施工前，對表面的雜物等進行必要的清理，保持坡面的平整性，如果坡面上的土質(zhì)相對松軟，往往需要進行必要的夯實處理，而局部的凹陷等需要進行墊土。②三維網(wǎng)掛設(shè)。掛設(shè)過程中，主要是將邊坡頂端延伸0.5m之后，將三維網(wǎng)埋設(shè)于截水溝中，隨后遵循從上至下的平鋪處理方式，保證三維網(wǎng)搭接的平順性，避免在掛設(shè)過程中出現(xiàn)三維網(wǎng)的褶皺等。③三維網(wǎng)錨固。如果是挖方邊坡，其在錨固處理的過程中往往是應(yīng)用鋼筋與鐵絲支撐U形釘?shù)姆绞絹磉M行的，而對邊坡的頂部與搭接位置，一般要應(yīng)用主錨釘來對其加以固定，而其他位置使用輔錨釘。如果是填方邊坡，往往要應(yīng)用鋼筋加工U形主錨釘?shù)姆绞絹磉M行錨固處理，而在邊坡的頂部與搭接位置，需應(yīng)用主錨釘加以固定。④噴播植草。在本邊坡工程中，土方主要包含了黏性土、腐殖土、復(fù)合肥、黏接劑等，在實際的施工過程中，要嚴(yán)格控制黏性土的含水量，如果含水量超出了工程的實際要求，就會嚴(yán)重降低邊坡處理的整體效果。回填處理時，先要對土壤加以粉碎與過篩，將其與其他材料等加以充分混合，提高土壤的肥力。當(dāng)攪拌結(jié)束以后，應(yīng)用噴射機加以噴射處理，主要由人工來進行水量的控制，避免在噴射過程中出現(xiàn)散落與溢流等現(xiàn)象。在實際的噴射過程中，要從正面開始，避免在噴射過程中噴射不充分，保持噴射厚度在5cm以上。

（3）錨桿框架梁加植生袋。在錨桿框架梁加植生袋防護處理時，其主要的施工流程如下：①坡面處理。在坡面處理上，主要是要進行坡面的整平和去除雜質(zhì)，在坑洼區(qū)域內(nèi)，填土壓實，覆蓋一定厚度的基土。②植生袋準(zhǔn)備。植生袋主要包含了幾層，從外到內(nèi)依次為尼龍纖維網(wǎng)、加厚無紡布、植物種子等混合料、短期內(nèi)可以自動分解的無紡棉纖維布等。③基質(zhì)裝袋。植生袋裝填的綠化基質(zhì)包含了復(fù)合肥料、保水劑、泥炭土等，裝袋實施現(xiàn)場作業(yè)。④植生袋回填與錨固。在已經(jīng)做好方格網(wǎng)或者拱形混凝土邊坡上，如果邊坡坡度相對較小，在植生袋回填時一般不需要進行錨固。⑤養(yǎng)護。養(yǎng)護主要是要及時對滑落的植生袋加以補填，保證邊坡植物水分的及時供應(yīng)，按時施肥等。

4.3 防護效果

在高速公路邊坡防護中，應(yīng)用這些生態(tài)防護技術(shù)，能夠取得良好的生態(tài)防護效果。有關(guān)人員在日常的工作中通過必要的養(yǎng)護管理，使得草籽的發(fā)芽率等達到了正常的水平，保持了良好的生長態(tài)勢，平均生長高度在8cm以上，坡面的植被覆蓋率高達98%，提高了高速公路邊坡的穩(wěn)定性與安全性，提高了高速公路工程的經(jīng)濟效益、社會以及生態(tài)效益。

5 結(jié)束語

近年來，隨著高速公路工程項目的增多，在工程建設(shè)中，人們越發(fā)注重邊坡的防護處理。在邊坡防護過程中，通過對邊坡類型等的具體分析，科學(xué)應(yīng)用生態(tài)防護施工技術(shù)，能夠大大提高邊坡防護的穩(wěn)定性，并起到良好的生態(tài)防護效果，提高高速公路工程的整體質(zhì)量。