陜西土木建筑網(wǎng)首頁 > 學(xué)術(shù)研究 > 課題研究 > 淺析保龍高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

摘要：結(jié)合云南滇西地區(qū)的地形、地貌和地質(zhì)條件，根據(jù)有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，以及參考邊坡生態(tài)防護(hù)的成功經(jīng)驗，介紹保龍高速公路采用的邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的種類及施工工藝，并依此提出高原山區(qū)高速公路邊坡的生態(tài)防護(hù)形式和技術(shù)要求。...

淺析保龍高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

黎明  李綸  楊碧聰

(1.昆明理工大學(xué)，云南昆明650093；2.云南省公路規(guī)劃勘察設(shè)計院，云南昆明650011)

    公路建設(shè)因開挖路基、土石方填筑等工程將在一定程度上改變局部地區(qū)的地形、地貌，引起巖土體變形、移動，破壞邊坡的穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致一系列環(huán)境地質(zhì)問題和生態(tài)環(huán)境問題。如崩塌、滑坡、泥石流、土壤侵蝕、植被破壞等。高速公路邊坡防護(hù)工程采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，對防止水土流失,穩(wěn)固路基，恢復(fù)施工中被破壞的山體結(jié)構(gòu)，改善路域景觀，保障行車安全等具有極為重要的意義。本文結(jié)合保龍高速公路的地質(zhì)、氣候特點，提出邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用原則、施工工藝和要點，為山區(qū)高速公路邊坡生態(tài)綜合防護(hù)設(shè)計和研究提供參考。

1.工程概況

    1.1地理位置

    保山(大官市)至龍陵(龍山卡)高速公路是國道主干線上海至瑞麗公路的一段，地處云南省西部保山地區(qū)，東經(jīng)98°30′～99°06′，北緯25°11′～24°23′之間，途經(jīng)保山市和龍陵縣的蒲縹、新城等地，東接已經(jīng)建成的大理至保山高速公路，兩與龍山卡至龍陵二級公路相連，是云南省內(nèi)地通往西部及東南國家的主要通道。

    1.2地形、地貌

    保山市位于保山地區(qū)北部，境內(nèi)地勢北高南低，西部為高黎貢山，瀾滄江與怒江之間為怒山山脈南延余脈，山川相間，均為南北走向，地形起伏較大。線路區(qū)域地貌特征，根據(jù)成因可分為：侵蝕構(gòu)造地形，侵蝕溶蝕地  形，構(gòu)造剝蝕地形，堆積地形。

    1.3氣侯條件

    保山市屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫l5．5℃，最熱月平均氣溫21．O℃，最冷月平均氣溫8.2°C：年平均降水量967.1mm，雨季5～l0月降水量占全年降水量的82.6％，無霜期239天，由于境內(nèi)高差大，氣候垂直變化明顯。

    龍陵縣屬北亞熱帶季風(fēng)氣候．全縣多雨，因地貌復(fù)雜，高差懸殊．年平均氣溫l4.9℃，最冷的1月平均氣溫0.4°C，最熱的6～9月平均氣溫19.9℃，最高氣溫31℃，最低氣溫-4.8°C。年無霜期237天，初霜于11月下旬，終霜3月下旬，基本無雪，年平均降雨量2101.8mm,集中于6～8月，年日照2071小時，相對濕度84％。多南風(fēng)和西南風(fēng)，最大風(fēng)速20m/s。

2.工程沿線地質(zhì)情況

    路線區(qū)處在“歹”字型構(gòu)造體系與徑向構(gòu)造體系的復(fù)合部位，構(gòu)造極為復(fù)雜，斷裂縱橫交錯，褶皺多數(shù)不完整，路線區(qū)域內(nèi)構(gòu)造形態(tài)以斷裂為主、主要影響公路項目的構(gòu)造帶有北西向構(gòu)造帶和弧形構(gòu)造帶(表1)。

表1沿線地質(zhì)構(gòu)造

樁    號	地    質(zhì)    特    征	防護(hù)形式
K513+000～K5 1 6+700	巖性以灰?guī)r夾砂巖為主，覆蓋層原約3.50m，以亞粘土、碎石為主	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K516+700～K519+000	巖性為粉砂巖、頁巖夾泥灰?guī)r、灰?guī)r夾泥灰?guī)r、頁巖	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K519+000～K522+700	巖性以灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，巖石相對破碎，沖溝發(fā)育	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K522+700～K526+000	巖性以玄武巖、灰?guī)r夾灰?guī)r為主，表層風(fēng)化嚴(yán)重，風(fēng)化層大于iom。受地表水 沖刷，沖溝相對發(fā)育	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K526+000～K529+250	位于蒲縹盆地，該盆地為構(gòu)造溶蝕沖湖積盆地，地勢起伏不平，中上部以粘性 土為主，局部存在軟土	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K529+250～K536+500	以隧道形式通過，該路段呈中山陡坡地形，團(tuán)山河呈“V’’型巖性以灰?guī)r、白云 巖、泥巖、礫巖、玄武巖等巖類為主，地下水較富集	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K536+500～K545+000	位于濫棗河谷東西兩岸山坡，為中陡坡地形，巖性以灰?guī)r、白云巖、砂巖、泥 巖夾白云巖為主，覆蓋層以粘土和碎石較多	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K545+000～K558+000	位于壩灣盆地，并在街道附近跨怒江，巖性上部為砂性土、卵石土，表層以耕 植土為主，水文情況較好	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K558+000～K562+400	位于怒江西岸，巖性為松散巖組，上部以砂性土為主，下部多為卵石土．局部 地段為坡積碎石土，堆積緊密	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K562+400～K582+200	本路段隧道較多，巖性以混合片麻巖為主，由于受斷裂影響，部分路段有不良 地質(zhì)，滑坡較發(fā)育	工程防護(hù)+植被防護(hù)
K582+200～終點	以混合花崗巖，混合片麻巖為主，風(fēng)化層厚達(dá)l5～25m，植被良好，由于地表水 較發(fā)育，緩坡下有含水軟層	工程防護(hù)+植被防護(hù)

3.邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)類型

    目前國內(nèi)外高速公路的邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)較多，針對保龍地區(qū)的特殊地質(zhì)情況和立體氣候條件，參考山區(qū)邊坡生態(tài)防護(hù)的成功經(jīng)驗，制定本工程的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)有以下7種：

    3.1直接植草綠化技術(shù)

    液壓噴播技術(shù)是以水為載體的植被建植技術(shù)，將配置好的種子、肥料、覆蓋料、土壤穩(wěn)定劑等在專用噴播機(jī)內(nèi)與水充分混合后，用高壓噴槍均勻的噴射到坡面上。噴播后的混合物在土壤表面形成一層膜狀結(jié)構(gòu)，能有效的防止種子被雨水沖刷，并保證在較短的時間內(nèi)迅速覆蓋地面，以達(dá)到穩(wěn)固邊坡和綠化路容的效果。本公路設(shè)計中同時結(jié)合并盡可能的利用本地喬、灌木的配合栽植，使邊坡達(dá)到與周圍  環(huán)境融為一體的效果。

    本方案適應(yīng)土質(zhì)條件較好的土質(zhì)及土夾石邊坡。如保龍高速公路  K577+100-K577+188。

    喬、灌木的栽植結(jié)合地形在全坡面以散落式、疏密有致的栽植一些喬木和灌木(第一臺坡面不栽植喬木)，點播灌木種子后液壓噴播植草。喬木栽植時挖穴后應(yīng)及時栽植并回填種植土，以保證坡面穩(wěn)定；同時對于坡比大于0．75的邊坡喬木栽植的位置應(yīng)當(dāng)選擇栽植在坡頂、坡側(cè)及碎落臺里側(cè)。對于重點路段比較緩的土質(zhì)邊坡可密植杜英(H=2M、D=3cm、1株/4m²)。路堤下邊坡液壓噴播植草邊坡不進(jìn)行喬、灌木的移栽，灌木種子點離開路緣邊坡l米以外點播。

    施工工藝流程：清理坡面——喬木栽植——灌木移植——點播灌木——液壓噴播植草——蓋無紡布——養(yǎng)護(hù)。

    3.2掛網(wǎng)噴射厚層有機(jī)基材綠化技術(shù)

    掛網(wǎng)噴射厚層有機(jī)基材綠化技術(shù)是20世紀(jì)90年代采用的新型噴播綠化方式，在H本應(yīng)用廣泛，且綠化效果極佳，國內(nèi)正處于推廣階段。它是將有機(jī)質(zhì)土、長效肥、速效肥、粘結(jié)劑、保水劑及凝固劑和草籽等按一定比例組成并攪拌均勻的有機(jī)基材，通過專門噴播機(jī)(空壓)噴播在掛有底網(wǎng)的坡面上，然后再在其表面噴播草種。草皮長成后，發(fā)達(dá)的根系可通過基材深入到巖體的節(jié)理和裂隙中，能達(dá)到永久固坡和美化環(huán)境的雙重目的。有機(jī)基材的主要作用提供植物生長的基盤，并改良土壤。

    本方案適用于陡坡、固土困難的巖質(zhì)路塹邊坡。如保龍高速公路K523+755～524+000。

    施工工藝流程：人工清坡——施工坡面錨桿——掛設(shè)鐵絲網(wǎng)（使網(wǎng)距坡面5～7cm)并綁扎——同定鐵絲網(wǎng)—— 噴射有機(jī)基材(8～10cm)——噴播植草——養(yǎng)護(hù)。

    工藝要點：

    利用噴射機(jī)將混合均勻的有機(jī)基材噴于坡面，噴射應(yīng)盡可能從正面進(jìn)行，凹凸部分及死角部分要噴射充分，噴射厚度為8～10cm，其中鐵絲網(wǎng)上要設(shè)置3～5cm的基材。根據(jù)邊坡巖性，可酌情調(diào)整噴射厚度，以保證有機(jī)基材能夠提供草種生長的足夠營養(yǎng)與水分。

    3.3柔性防護(hù)噴射有機(jī)基材植草綠化技術(shù)

    柔性防護(hù)噴射有機(jī)基材綠化技術(shù)與掛網(wǎng)噴射厚層有機(jī)基材綠化技術(shù)原理基本相同。主要對已做主動防護(hù)柔性網(wǎng)的邊坡進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，如保龍高速公路K515+733～K515+821。

    施工工藝流程：施工坡面錨桿(或膨脹螺絲）——綁扎固定。鐵絲網(wǎng) (使網(wǎng)距坡面5-7cm)——噴射有機(jī)基材(8～10cm)——點播灌木——噴播植草——養(yǎng)護(hù)。

    工藝要點：

    由于坡面已進(jìn)行柔性網(wǎng)防護(hù)，在施工時不能進(jìn)行坡面處理，不能清理坡面,坡面存在凹凸不平，所以在噴射有機(jī)基材的過程中，對于有條件的部位適當(dāng)增加有機(jī)基材的噴射厚度，加密灌木種子點播密度。使其形成預(yù)定的生長優(yōu)勢，對其附近不利植物生長的部位進(jìn)行遮擋。

    3.4植生袋綠化技術(shù)

    根據(jù)綠化場地的不同而生產(chǎn)各種不同物種不同規(guī)格的植生袋，同時也可將不同物種均勻的混播，從而可建植出抗病蟲害，抗逆性更好，喬、灌木、草共生的生態(tài)群落。用植生袋建植防護(hù)的邊坡，發(fā)芽快、出苗齊，形成草坪速度快，同時它還具有保水和避免灌溉及大雨沖刷種子的優(yōu)點。

    本方案適用于穩(wěn)定平順(凹凸高差≤_+20cm)的邊坡；排水系統(tǒng)完善；已做框架防護(hù)(框架深度～20cm)的路塹邊坡。如保龍高速公路K565+840- K565+980。

    施工工藝流程：邊坡清理——基質(zhì)裝袋——植生袋回填及錨固——點播灌木種子、移栽小灌木——養(yǎng)護(hù)。

    工藝要點：

    ①基質(zhì)裝袋：裝填的綠化基質(zhì)可按5份綠化機(jī)質(zhì)、2份河砂、3份泥炭土以及少量復(fù)合肥保水劑拌和，在邊坡現(xiàn)場裝袋。

    ②植生袋內(nèi)物種配置原理：高速公路惡劣的生態(tài)條件要求選擇的綠化樹種要具備極強(qiáng)的抗性，具有抗旱、抗寒、覆蓋速度快、耐瘠薄的，具備低養(yǎng)護(hù)條件下生長良好的生物學(xué)特性，選擇鄉(xiāng)土草種和灌木中適用于高速公路環(huán)境特點的草種和灌木，引進(jìn)適合此段高速公路立地條件的異地草種。

    3.5掛網(wǎng)噴射薄層有機(jī)基材綠化技術(shù)

    該技術(shù)又稱為“高次團(tuán)粒綠化施工法”，在日本已經(jīng)成功地應(yīng)用了20多年．護(hù)坡及綠化效果極佳。利用這種先進(jìn)的濕式有機(jī)噴漿技術(shù)，輔以工程手段在被破壞的巖石或其他難直接綠化的面上建植理想的植物群落，有效的防止水土流失、恢復(fù)生態(tài)平衡、凈化空氣、美化景觀、保護(hù)環(huán)境。

    此方案適用于坡度邊坡坡度≤0．5：坡面比較破碎的巖石邊坡和石質(zhì)含量較高的土夾石邊坡，同時也適用于弱風(fēng)化的花崗巖邊坡。如保龍高速公路K560+375～K560+600。

    施工工藝流程：清坡——坡面處理——掛網(wǎng)錨固——支緩沖木條——噴射薄層有機(jī)基材（4-6cm)——噴含種子基質(zhì)——蓋布。

    工藝要點：

    ①掛網(wǎng)錨固：材料要求：錨桿用直徑6mm、長度40cm的鋼筋，每平方米l根．將鐵絲網(wǎng)平順、穩(wěn)定的固定在坡面。機(jī)編鍍鋅網(wǎng)，網(wǎng)材為菱形鍍鋅低碳鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)絲直徑不小于2mm．網(wǎng)絲間距約6cm。施工要求：鐵絲網(wǎng)搭接牢固，與坡面間距不超過5cm．在部分邊坡松散的區(qū)域適當(dāng)加入長0.8～1m，直徑14mm的主錨，以保證鐵絲網(wǎng)的穩(wěn)定。

    ②噴射薄層有機(jī)基材：基質(zhì)組成：高次團(tuán)粒添加劑、纖維、據(jù)木屑、泥炭、肥料、保水劑、穩(wěn)定劑、種植土等，將其按一定比例裝入有機(jī)噴漿機(jī)內(nèi)，充分?jǐn)嚢韬髧姴サ狡旅嫔希�稍干后進(jìn)行第二次噴射，保證平均厚度在4～6 Cm以上。基質(zhì)組成中纖維含量比例較大，增強(qiáng)了基質(zhì)的保水和抗沖刷能力，增強(qiáng)了基質(zhì)的透氣性；流體基質(zhì)義能滲透到坡面縫隙與邊坡成為一個整體，有利的保證了植物生長所需的條件。

    3.6不掛網(wǎng)噴射薄層有機(jī)基材綠化技術(shù)

    不掛網(wǎng)噴射薄層有機(jī)基材綠化工藝原理與掛網(wǎng)噴射薄層有機(jī)基材工藝原理基本相同，此施工工藝對于部分邊坡較緩、風(fēng)化強(qiáng)度較高的邊坡比較適應(yīng)，同時降低投資成本。

    此方案適用于坡度邊坡坡度≧0．75；坡面比較破碎的巖石邊坡和石質(zhì)含量較高的土夾石邊坡，同時也適用于弱風(fēng)化的花崗巖邊坡。如保龍高速公路K541+540～K541+760。

    施工工藝流程：清坡——苗木栽植——坡面處理——噴射薄層有機(jī)基材(3～5cm)——噴撒種子基質(zhì)——蓋布。

    工藝要點：

    噴射薄層有機(jī)基材：基質(zhì)組成：高次團(tuán)粒添加劑、纖維、據(jù)木屑、泥炭、肥料、保水劑、穩(wěn)定劑、種植土等，將其按一定比例裝入有機(jī)噴漿機(jī)內(nèi)，充分?jǐn)嚢韬髧姴サ狡旅嫔希�稍干后進(jìn)行第二次噴射，保證平均厚度在3—5el_T1以上。

    3.7土工格室綠化技術(shù)

    土工格室是由高強(qiáng)度的HDPE寬帶，經(jīng)過強(qiáng)力焊接而形成的一片網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。土工格室護(hù)坡綠化是指在展開并固定在坡面上的土工格室內(nèi)填充改良客土，栽植和點播灌木后，進(jìn)行液壓噴播植草。利用土工格室為植物生長提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。

    此方案適用于邊坡坡度>0．75，坡面較為平順的石質(zhì)邊坡。如保龍高速公路K514+300～K514+920。

    施工工藝流程：清理坡面——展開土工格室——釘入主次錨并澆灌水泥——填充種植土——坡面澆水—— 再填充種植土——定植苗木——澆定根水——點播灌木——液壓噴播—— 覆蓋無紡布——養(yǎng)護(hù)。

    工藝要點：

    ①將兩塊格室用塑料螺栓上下聯(lián)接緊固后在坡面上展開，并按設(shè)計圖紙要求從上到下、從左到右將主、次錨釘人相應(yīng)的格室孔中。其中主錨釘在格室孔的中間，并及時澆灌混凝土  加以固定，而次錨釘在格室孔的上部，使其直接受力，不再澆灌混凝土。主次錨釘入深度為平齊格室面（格室厚10cm)。

    ②將聯(lián)接好的格室繼續(xù)展開并用螺栓與前面鋪好的格室左右相聯(lián)，同樣用主次錨將格室固定在坡面上(也可以先將格室在坡面上大面積展開后再釘主次錨)。

    ③坡面格室固定好后開始向格室內(nèi)填充種植土，在填土過程中向坡面噴水使松散的種植土沉降密實(種植土中加入適量的草碳土5％和復(fù)合肥100g／m)。

4.問題和思考

    保龍高速公路實施的生態(tài)護(hù)坡工程結(jié)果表明，采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，在穩(wěn)定邊坡的基礎(chǔ)上人工快速建植坡面植被，具有機(jī)械化操作方便快捷，經(jīng)濟(jì)成本降低，沿線路域景觀自然協(xié)調(diào)等優(yōu)點。但在具體推廣應(yīng)用上，尚存在一些亟待解決的問題。

    生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是一門集巖土工程、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)、水土保持學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合工程技術(shù)，技術(shù)體系必須考慮眾多的因素。受不同區(qū)域自然條件的限制，實施生態(tài)護(hù)坡涉及的草種噴播材料配比、土壤基質(zhì)層的配制、草種的選擇及其混播組合比例等尚無統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，實際施工中隨意性較大，這勢必影響生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的推廣應(yīng)用。應(yīng)  盡快制訂公路邊坡生態(tài)防護(hù)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周慶桐譯．坡面綠化施工法fM]．北京：人民交通出版社．1988

[2]向勁松．林業(yè)生態(tài)工程(林業(yè)專業(yè))[M]．北京：高等教育出版社．2002

[3]張俊云，周德培．植被護(hù)坡工程技術(shù)[M]．北京；人民交通出版社．2003

[4]國道主干線上海～瑞麗公路保山(大官市)至龍陵(龍山卡)段工程可行性研究報告．云南省公路勘察設(shè)計院，2001．10

[5]張華君，吳曙光．邊坡生態(tài)防護(hù)方法和植物的選擇[J]．公路交通技    術(shù)，2004(2)：84～86

[6]鄧輔唐．元磨高速公路邊坡生物防護(hù)[J]．中國公路，2005(2)：  103～106．

[7]譚少華，汪益敏．高速公路邊坡生  態(tài)防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展與思考[J]．水土保持研究，2004，11(3)：81～84

[8]舒翔，杜鵑等．生態(tài)工程在高速公  路巖石邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[T]．公路，2001．(7)

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

上一篇： VMS誘導(dǎo)系統(tǒng)對行車安全的影響分析

下一篇： 淺談監(jiān)理工程師怎樣進(jìn)行設(shè)計質(zhì)量控制