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摘要：闡述了植物護(hù)坡的防護(hù)機(jī)理，對(duì)目前常用的植物防護(hù)措施進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，在此基礎(chǔ)上對(duì)邊坡綠化植物的選擇原則進(jìn)行了分析，為路基邊坡防護(hù)方案的合理選擇及設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。...

植物護(hù)坡在路基邊坡工程中的應(yīng)用

何  谷，黃萬(wàn)坦，楊有輝

(重慶交通科研設(shè)計(jì)院，重慶400067)

    高速公路建設(shè)過(guò)程中的高填、深挖對(duì)道路沿線(xiàn)的原生植被造成破壞，引起水土流失等問(wèn)題，在公路建成后汽車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的廢氣也對(duì)自然環(huán)境造成污染。因此，能夠在一定程度上恢復(fù)公路建設(shè)過(guò)程中破壞的生態(tài)環(huán)境、保持生態(tài)平衡的植被護(hù)坡工程技術(shù)受到廣泛的應(yīng)用。植被防護(hù)主要利用植物根系的加固作用提高土壤的抗剪強(qiáng)度，從而增加路基邊坡的穩(wěn)定性，增強(qiáng)邊坡土壤抗侵蝕的能力，提高道路邊坡的景觀效果及提高道路的行車(chē)舒適性。

1.植被防護(hù)作用機(jī)理

    自然降雨對(duì)坡面的侵蝕首先是雨滴激濺土壤，其中一部分下滲，一部分隨著降雨的繼續(xù)在邊坡匯集，形成徑流，徑流在土顆粒表面產(chǎn)生剪切力，當(dāng)這種力增大到能夠抵消土壤的抗侵蝕能力時(shí)，土顆粒被徑流帶走，而發(fā)生侵蝕。由于剪切力與土壤抵抗力的各向異性，可引起濺蝕、溶蝕、片蝕、溝蝕等，其中以細(xì)溝侵蝕破壞作用最大。

    植被防護(hù)主要是發(fā)揮植物的力學(xué)效應(yīng)與水文效應(yīng)。植物的垂直根系穿過(guò)坡體淺層的松散風(fēng)化帶，錨固在較為穩(wěn)定的巖土層上，起到錨桿的作用。同時(shí)植物的根系在淺層土壤中盤(pán)根錯(cuò)節(jié)，使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復(fù)合體，提高邊坡土體強(qiáng)度：從水文效應(yīng)上來(lái)說(shuō)，在降雨過(guò)程中，雨滴降落在坡面上，植被能夠攔截高速降落的雨滴，降低雨滴動(dòng)能，還有一部分雨水被植被截流，減少雨水對(duì)邊坡的侵蝕；而雨后植被通過(guò)吸收和蒸發(fā)坡體內(nèi)水分，降低土體中空隙水壓力，提高土體抗剪強(qiáng)度。

2.主要植被護(hù)坡工程技術(shù)

    傳統(tǒng)的植草防護(hù)主要適用于土質(zhì)邊坡的防護(hù)，將適合當(dāng)?shù)氐臍夂�、土質(zhì)等因素選定的草籽與營(yíng)養(yǎng)混合料充分拌和，均勻地撒布在清理好的土質(zhì)坡面上，同時(shí)做好后期的養(yǎng)護(hù)管理工作，種植方式和管理方法相對(duì)簡(jiǎn)單和粗放。為了解決貧瘠土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化巖石邊坡的防護(hù)及綠化，結(jié)合工程實(shí)際通常采用濕法噴播、三維網(wǎng)植草、客土噴播，以及集合工程防護(hù)與植物防護(hù)優(yōu)點(diǎn)的骨架植物護(hù)坡。

    2.1濕法噴播

    濕法噴播主要適用于沙性土、土夾石及風(fēng)化巖石坡率緩于1：0.5的邊坡。濕法噴播是以水為載體的植被建植技術(shù)，將配制好的種子、肥料、覆蓋料、土壤穩(wěn)定劑等與水充分混合后，用高壓噴槍均勻地噴射到土壤表面。噴播后的混合物在土壤表面形成一層膜狀結(jié)構(gòu)，能有效地防止種子被沖刷，并保證在較短時(shí)間內(nèi)植株迅速覆蓋地面，以達(dá)到穩(wěn)固公路邊坡和綠化美化路容之目的。施工工藝順序?yàn)椋呵捌跍?zhǔn)備，濕法噴播，鋪蓋無(wú)紡布，養(yǎng)護(hù)管理。

    2.2三維網(wǎng)植草

    三維植被網(wǎng)適用于沙性土、土夾石及風(fēng)化巖石，且邊坡坡率緩于l：0．75。三維網(wǎng)植草主要是利用多層塑料凸凹和高強(qiáng)度平網(wǎng)復(fù)合而成的立體網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成的固土網(wǎng)墊，將網(wǎng)墊固定在邊坡上，在網(wǎng)包中敷土植草對(duì)邊坡進(jìn)行綠化。三維網(wǎng)面層外觀凸凹不平，材質(zhì)疏松柔韌，留有90％以上的空間可填充土壤及沙礫，能將草籽及表層土壤保護(hù)在立體網(wǎng)中。三維網(wǎng)網(wǎng)包可根據(jù)其抗拉能力和固土能力的不同，設(shè)計(jì)為2—5層。一般薄層應(yīng)用于填方邊坡，厚層應(yīng)用于挖方邊坡。對(duì)于土質(zhì)貧瘠的挖方邊坡和土石混填的填方邊坡，可以起到固土防沖刷并改善植草質(zhì)量的良好效果。三維網(wǎng)植草采用噴播或人工撒播方法進(jìn)行植草，噴播植草施工完成后，須在邊坡表面覆蓋無(wú)紡布，以保護(hù)坡面水分并減少降雨對(duì)種子的沖刷，促進(jìn)種子生長(zhǎng)。當(dāng)植物生長(zhǎng)高度達(dá)5 cm左右時(shí)，再揭開(kāi)無(wú)紡布進(jìn)行為期3～6個(gè)月的前期養(yǎng)護(hù)。

    2.3骨架植草防護(hù)

    單一的植被護(hù)坡在草的生長(zhǎng)早期，草籽及幼苗極容易被雨水沖刷掉，植被長(zhǎng)成后抗沖刷能力也相對(duì)較薄弱。若植物根系延伸范圍內(nèi)無(wú)穩(wěn)定的巖土層，其邊坡防護(hù)作用不明顯，在降雨及其它對(duì)邊坡穩(wěn)定不利的情況下，邊坡易失穩(wěn)。采用護(hù)面墻、漿砌片石、噴射混凝土等圬工防護(hù)措施，將巖體與自然界完全隔離開(kāi)來(lái)，路基邊坡不會(huì)受到?jīng)_刷的影響，且不用擔(dān)心路基邊坡巖體風(fēng)化的問(wèn)題。但是硬性防護(hù)與環(huán)境協(xié)調(diào)性差，且隨著時(shí)間的推移，防護(hù)效果會(huì)逐漸降低。因此采用植物護(hù)坡與圬工防護(hù)技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)  揮二者各自的優(yōu)點(diǎn)，在保證邊坡穩(wěn)定的同時(shí)還能夠恢復(fù)植被的骨架，植草防護(hù)技術(shù)措施獲得工程技術(shù)界的青睞。

    2.3.1漿砌片石骨架植物護(hù)坡

    漿砌片石骨架植物護(hù)坡適用于坡率緩于1：0.75的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖石邊坡，目的是防止邊坡受雨水侵蝕，避免土質(zhì)坡面產(chǎn)生溝槽，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)化巖層的支撐穩(wěn)固作用。其形式主要有拱形骨架、菱形骨架、人字型骨架護(hù)坡等。在骨架間植草，待草長(zhǎng)起來(lái)后，綠白相間，具有較好的視覺(jué)景觀效果。骨架的作用在于支撐和分割坡面，消除坡面較大范圍內(nèi)的相互漸變、牽引的破壞。骨架的寬度及其間距，可視工程實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，常用的骨架寬度為0．5 m，間距為2．0～3．0 m。骨架嵌入坡體的深度應(yīng)嵌固在表層松土或強(qiáng)風(fēng)化層以下較堅(jiān)實(shí)的土層上，一般不應(yīng)小于0.5 m；埋置較淺的骨架，往往從坡面的中部產(chǎn)生隆起變形，逐漸向上下發(fā)展，導(dǎo)致整個(gè)骨架的破壞。

    2.3.2錨桿框架格子梁植草護(hù)坡

    錨桿框架格子梁植草護(hù)坡保留了錨桿對(duì)風(fēng)化破碎巖石邊坡主動(dòng)加固作用，防止巖石邊坡因開(kāi)挖卸荷和爆破松動(dòng)而產(chǎn)生的局部楔形破壞，又吸收了漿砌片石(混凝土)骨架植草防護(hù)的造型美觀、便于綠化的優(yōu)點(diǎn)，適用于土質(zhì)邊坡和坡體中無(wú)不良結(jié)構(gòu)面、風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡。錨桿框架格子梁框架內(nèi)可以采用噴播植草、掛三維網(wǎng)植草、土工格柵網(wǎng)植草、以及鋪設(shè)混凝土空心磚噴播植草等。

3.邊坡綠化植物選擇原則

    (1)與氣候、土壤條件相適應(yīng)。植物生長(zhǎng)的主要影響因素就是氣候和土壤，邊坡綠化的植物必須要與工程當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)條件相適應(yīng)。

    (2)抗旱能力強(qiáng)，適應(yīng)貧瘠土壤。公路路域范圍內(nèi)邊坡土壤一般比較貧瘠，易干旱，且建植后管理工作較少。因此應(yīng)選擇耐干旱貧瘠、耐踐踏破壞、易粗放管理、再生能力強(qiáng)的植物。

    (3)根系發(fā)達(dá)，枝繁葉茂，生長(zhǎng)快，多年生植物。只有根系發(fā)達(dá)的植物才能有效地固結(jié)土壤，防護(hù)邊坡，并有效控制路基邊坡水土流失。同時(shí)為了提高對(duì)邊坡防護(hù)效果，保持邊坡常綠，應(yīng)考慮草種的互補(bǔ)性，即淺根和深根植物配合、豆科植物與禾本科植物配合、發(fā)育早與晚配合等。

    (4)以鄉(xiāng)土植物為主，引進(jìn)植物為輔。鄉(xiāng)土植物是經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間考驗(yàn)，經(jīng)過(guò)物種進(jìn)化變遷是自然選擇的結(jié)果，能夠完全適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥罈l件，比其他外來(lái)物種有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。

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(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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