高速公路边坡生态防护施工技术

日期：2007-10-25 来源：网易园林作者：黄庭华我要评论（）

摘　要:文中介绍了广惠高速公路边坡环境特点、气候与土壤、地质环境,并以路基标A、B合同段为例,阐述了广惠高速公路边坡生态防护的对策及重点工程三维网植草施工技术。

关键词:路堑边坡;生态防护;三维网植草　

　　广惠高速公路是交通部规划的国家重点公路第十五横汕尾至云南清水河公路的重要路段,也是广东省规划的干线公路中的重要组成部分。广惠高速公路的建成，使广州、惠州、汕头、粤东地区联成一体，对完善珠三角东部地区的干线公路网，加强广州对粤东地区的辐射力度，促进粤东山区的经济发展具有重要意义。

广惠高速公路全长153.2公里，起点位于广州市萝岗区，途经增城市、博罗县、惠州市惠城区、惠阳区，终点位于惠东县凌坑。沿线与广州北二环高速公路、北三环高速公路、增从高速公路、惠河高速公路、深汕高速公路、常（平）惠（东）高速公路（规划）及G324国道等连接成网，是广东省规划的干线公路网的重要组成部分。沿线路面相当平直，双向六车道，部分四车道。2003年12月20日建成通车。它绕行于崇山峻岭之中,地质地形复杂,加上该地区气候多变,施工难、风险高,被世行专家称为“中国最具挑战性的公路项目之一”。

山区高速公路由于高填深挖,会导致原生植被破坏、动物栖息地破坏、水土侵蚀等一系列生态环境问题,因此恢复和重建高速公路边坡的自然生态植被势在必行。广惠高速公路基标分八个合同段(Ａ～H),本文以A、B合同段为例,简介广惠高速公路的边坡生态防护对策及施工技术。

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1　广惠高速公路段边坡环境特点

1.1　地形险峻

广惠高速公路山谷丘陵多,地形极为险峻,自然环境恶劣,地质情况复杂,从海拔140～620ｍ,群山缠绵起伏,峡谷纵横交错,区域内地形总的趋势是中间高,两端低,层峦叠嶂,起伏变化。间隔有一些小盆地、沿河及山间台地,沟谷纵横,沟壁陡峻。属青山向斜西翼,岩性多变,岩溶、滑坡、断层带等不良地质现象分布广泛,被专家称为“地质博物馆”。A、B合同段主要出露石炭系灰岩、白云质灰岩,泥盆系灰岩,山坡陡峭、地势起伏频繁,令高边坡的整治及生物防护增加了许多难度。

1.2　气候多变

工程路段地属中亚热带季风气候区,四季有雨多雾,春天尤烈,冬天极端气温低于零下5℃,夏天极高气温超出40℃,全年无霜期长约272～310ｄ,有短期冰霜冻。区内年平均气温19.8℃,最低气温-3.4℃(1月份),最高气温39.4℃(7月份)。年均降水量1468～1752ｍｍ,风向随季风的转换而改变。但全年温暖,植物生长茂盛。有机物质积累快,有利于公路边坡及场坪的生态恢复与建植。A合同段(Ｋ5+000～Ｋ13+470)和B合同段(Ｋ21+470～Ｋ33+519.448)　　3)软弱土地基处理应以预压排水为主;复合地基处理宜首选碎石桩;若采用粉喷桩应采用湿喷法施工。最低气温-2～-5℃。A合同段日平均气温较高,且较平稳,海拔高度约在380～420ｍ;B合同段日平均气温较低,昼夜温差较大,雨量较少,海拔高度在400～620ｍ。

1.3　边坡稳定性差

广惠高速公路路基建设工程浩大,每公里土石方工程量为普通高速公路的两倍以上。全线高于20ｍ的路堑边坡就有136处,多为不稳定边坡,须设置大量的支挡结构,其中20～30ｍ的51处,高于30ｍ的85处,最高达98ｍ,其难度和规模居广东前列。全线在边坡防护工程中,采用了以锚索、抗滑桩为主,多种手段综合运用的加固方法,大部分边坡经过了多个雨季的考验,基本稳定。

1.4　A、B合同段边坡特点

1)原生植物被彻底破坏。高填深挖造成原植被破坏严重。2)坡体高陡。由于该路段地形复杂,海拔从180～620ｍ,而且降水充沛、风化强烈,所以坡面多冲蚀割裂、坡体陡峭。3)地质剖面具有表土层———风化层———岩石层典型特征。由于这里的气候和地形致使边坡剖面表土层很薄或缺失,土体的养分严重淋失。这样,边坡总体呈现无土、缺水、缺肥特点。4)干热胁迫的生物气候。路线地处中亚热带季风地区,具有明显的干湿交替特点,秋冬季干旱、夏季炎热,这些都对生长在土体很薄的坡面上的植被构成极强的威胁,人工植被易退化。5)水土流失严重。因为雨季时间长并且降雨集中,降雨强度又特别大,致使边坡水土流失严重。

2　边坡生态防护植物配置技术

2.1　以水土保持为主,兼具生态景观效果

边坡防护要考虑对整个植被进行逐步恢复,应以林草植物为主进行生态模式配置,有利于固土护坡,防止水土流失,改善高速公路边坡景观和行车效果,有利行车安全。以适应生态学理论为依据,尊重自然、正视自然、保护自然、恢复自然,兼顾生态效益、经济效益和社会效益,以达到四季常绿并可体现有亚热带特色的景观效果。

2.2　坚持生物多样性,多科属结合

边坡人工植草绿化,为减少人工草被退化,则考虑禾本科、豆科相结合和以暖季为主,冷暖季型草种相结合,并适当配以灌木的原则,从而使其能够自生自养,达到边坡四季常绿,三季有花的效果。养护完成后形成与自然生态融为一体的生态景观。

2.3　按生物气候带配置植物

由于A、B合同段海拔高度有很大区别,地域气候反差较大。A合同段海拔高度380～420ｍ,气温较为平稳,属低海拔气候带;B标段海拔高度则在400～620ｍ,气温变幅较大,为高海拔气候带。因此在草种配置上也有所区别:1)A合同段草种以暖季型草为主,有百慕达、百喜草Ａ33、画眉草、柱花草、胡枝子。再适当配置一定的冷季型草。2)B合同段选择冷、暖季型草相结合。上边坡草种:台湾百喜草(Ａ33)、百慕达、画眉草,高羊茅(猎狗5);下边坡则选择百喜草、百慕达、高羊茅(猎狗5)以及弯叶画眉草,总体上暖季型草占75%,冷季型草占25%。

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2.4　重视越夏、越冬养护管理

由于施工后会受到干、热、冷灾害气候影响,在筛选植物时考虑抗热、耐干旱、耐冷害、可塑性大、抗逆性强的植物,提倡灌草结合,利用深层水分;在栽培上要在最佳时段(春、秋)播种,在热、冷、干旱气候到来之前形成良好的草皮,避开灾害性气候;在播种材料上应加施保水剂、土壤改良剂提高土壤水分供应;同时在夏季高温、干旱时,注意及时灌水保湿。

3　三维网边坡植草施工技术

本路段边坡以高、陡、少土为主要特征,在边坡生态治理中具有一定的难度,从技术角度来说,既要考虑边坡的稳定性,又要顾及植物生长环境的安全性。因此,采用了以挂三维网喷播植草为主体技术对A、B合同段边坡进行植草绿化。

3.1　工艺流程

清理坡面———开挖水平沟———客土填平———挂三维网———Ｕ型钉固网———回填土———材料(复合肥、保水剂、粘结剂、低纤维、水等)与多草种混拌———液压喷播———盖无纺布———前、中、后期养护。

3.2　主要施工技术

1)坡面处理:坡面尽量平整,坡比必须达到设计要求,挂三维植被网时要确保网与坡面紧密结合,防止“空鼓”。2)挂网:主要依据施工设计。坡面处理好之后, 网自上而下铺展,网与网的搭接应不小于100ｍｍ,搭接处固定用的“Ｕ”型钉间距不大于1000ｍｍ,网中部固定的“Ｕ”型钉的间距不大于2000ｍｍ。3)回填土:因三维网包尺寸较小,为了确保回填土的密实度,应分为四步进行:①网筛回填土:客土经筛孔小于三维植被网的网孔筛制,过筛后自上而下进行第一次回填并拍实(忌用湿土)。②喷水沉降:第一次回填后用高压水轮浇水湿透,让回填土壤自然沉降,防止“空鼓”现象。③第二次回填土:用过筛配制的细土,继续填实网包。④泥浆回填:在进行第二次回填之后,网、土及坡面泥土基本已形成一体,但有小部分“空鼓”地方,用泥浆泵再喷一次泥浆,进一步增加密实度,将“空鼓”现象控制在最低水平。4)喷播:用液压喷播机将花草种、全价复合肥、保水剂、土壤改良剂、纸纤维按设计配方要求混合均匀喷播在坡面上。5)覆盖丙纶无纺布:丙纶无纺布的作用是防止水流对坡面及种子的冲刷、保水保温,利于花、草种的生长,盖后用Ф8ｍｍ的“Ｕ”型钉固定。

3.3　养护技术

1)喷水养护:分前、中、后期水分管理,前期喷灌水养护为60ｄ,中期靠自然雨水养护,若遇干旱,每月喷水2～3次;后期养护每月喷水2次。2)追施肥料:为满足草本植物氮磷钾等营养需求,维持苗草正常生长,须在苗高8～10ｃｍ时进行第一次追肥,追肥分春肥(3～4月)和冬肥(10～11月)两次,另外,还可依据实际情况进行叶面追肥,如用0.1%的磷酸二氢钾或0.3%的尿素液喷施。3)防治病虫害:出苗后随时观察有无病虫为害,不同草本植物所发生的病害和虫害是不一样的,一经发现,需及时喷洒针对性农药。防病害可用59%多菌灵可湿性粉剂1000倍液,甲基托布津800～1000倍液等;防虫害一般可用敌百虫800倍液,氧化乐果、三氯杀螨醇1000～1500倍液等高效低毒农药。4)防除杂草:杂草主要与主栽草类争光、争水、争肥,且有碍草坪景观。防治方法:①播种前土壤使用草甘膦、卡可基酸除灭;②草苗播出前使用地散灵、恶灵草、环已隆等灭除杂草种子发芽;③杂草生长已高出主草丛,可采取人工拔除。

4　结语

通过近四年的施工、养护,A、B合同段边坡草坪长势良好,特别是经受了2004年12月接近-6℃的严寒气候考验,草坪成活率较高,形成了很好的边坡景观和生态效益。三维网植草适用于多类边坡,如一般土质边坡、煤渣边坡、风化岩石边坡等,尤以路基填方边坡使用效果最佳。三维网植草的特点是能及时有效地保护坡面,特别是在南方多雨季节,即使施工早期未完全成坪,也能较好地保护边坡,防止水土流失。据初步统计三维网植草造价约为浆砌片石护坡的1/3,且施工易操作、效率高。若能根据不同气候和地质条件制定科学、合理的设计、施工管理办法和施工工艺,则三维网植草技术必将在高速公路的绿化工程中得到广泛应用。

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参考文献:

[1].1999.583期　高速公路边坡生态防护施工技术　　　　　　　　　　　　　　　

[2]　ＧＢ5002-94,岩土工程勘察规范[Ｓ].

[3]　ＪＴＪ064-98,公路工程地质勘察规程[Ｓ].

[4]　ＪＴＪ017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[Ｓ].

[5]　工程地质试验手册[Ｓ].北京:中国铁道出版社,1995.第23卷　第3期　　

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