时间:2023-12-28 16:19:10
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关键词:高速公路;生态防护;边坡;绿化措施
中图分类号: S891+.5 文献标志码: 文章编号:
1. 引言
高速公路目前已成为人们出行最为便捷的交通方式,高速公路的兴建是一个系统工程,它要占用大量的土地,并影响天然的植被、地形、水系等,在公路营运期间车辆排放的尾气、扬尘、废水以及产生的噪声、震动,都将会给生态环境带来长期的不利影响。生态高速公路的实践性研究也就越来越得到重视,边坡生态防护作为生态高速公路理念的重要组成部分,也被越来越广泛的应用。
2. 边坡生态防护措施
2.1 直接喷播绿化
直接喷播绿化护坡技术是利用液态播种,将草籽、灌木籽、草花籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压射到边坡坡面而完成植草施工的绿化技术。
适用范围:①高度低于4m或高度大于4m,有工程防护措(如拱形骨架防护、菱形网格护坡等)的路堤边坡;②坡比较缓(坡比缓于1:1)、高度低于2m的稳定土质边坡。
特点:①施工简单、速度快;②防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后可形成防护、绿化功能;③施工质量高,草籽喷播均匀发芽生长快,较整齐;④工程造价低等特点。
2.2 三维网喷播绿化
三维网喷播绿化护坡技术是利用三维网作为固土与早期冲刷的筋材,同时,利用三维网网包的作用,形成利于植物生长的一定厚度土层,并结合液压喷播技术进行边坡绿化防护。三维网是一种通过特殊工艺生产的三维立体网,在播种的初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物的生长、成熟,坡面直接被植物覆盖,植物根系与三维网共同对边坡起到了长期绿化防护作用。试验证明,三维网喷播植草能承受4m/s以上得流速的水流冲刷,在一定条件下可以替代浆(干)砌片石护坡。路堑边坡坡面往往不平整,采用这种技术在覆土后容易出现网下空鼓,翘起,进而导致坡面易被冲刷,达不到网与土壤结合共同防护的作用。
适用范围:①坡比缓于1:0.75,高度低于16m的自身稳定的土质与风化较为严重的泥页岩路堑边坡;②高度大于4m的路堤边坡。
特点:①具有一定培土能力,且抗坡面冲刷能力强;②工程造价低。
2.3 CF网喷播绿化
椰纤维植物护坡技术(CF网)是利用CF网特殊的纤维层状结构(有固土保水的作用),结合液压喷播技术,形成利于植物生长的一定厚度土层,在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,能达到永久固坡的目的。
适用范围:①坡比不陡于1:0.75,坡高不大于5m,坡面软质岩或软硬岩互层边坡,坡面岩体自身稳定,坡面可以通过人工方式初步整理圆顺,硬质岩体可适当;②坡比不陡于1:1时,坡高不大于13m,长度一般不大于100m坡面为土质或强风化软质岩(泥岩、页岩)边坡,坡面可以根据人工方式整理圆顺,与周边协调过度;③坡比不陡于1:1.25时,坡高不大于17m,坡面为土质或强风化软质岩(泥岩、页岩)边坡也可采用CF网喷播绿化。
特点:①CF网经过3~5年自动降解,是一种环保型材料:②施工速度快;③工程造价低;④固土保水能力强。
2.4 喷有机材绿化
喷有机基材绿化技术是将有机质土、长效肥、速效肥、粘结剂、保水剂及凝固剂等到按一定比例组成并搅拌均匀的有机基材,通过专门喷播机(空压)喷播在挂有底网的坡面上,形成一定厚度的有机基材层。植物长成后,发达的根系可通过基材深入到岩体的节理和裂隙中,能达到永久固坡和美化环境的双重目的。该技术又可称为:客土喷播绿化、TBS植被防护、挂网喷混植草,是目前较为推荐的一种措施。
适用范围:①边坡坡比不陡于1:0.75,整体高度不大于300m,分级开挖或不规则的岩质边坡,边坡需自身稳定,但岩体以软硬岩(泥岩与砂岩)互层或硬岩为主夹软岩条带,边坡坡面有一定的起伏且不易整平的边坡段落;②边坡坡比不陡于1:0.75,整体高度不大于20m,分级开挖,自身稳定的土夹石边坡;③边坡坡比不陡于1:1.0,整体高度不大于20m,分级开挖,自身稳定的瘠薄土边坡。
特点:①对风化岩质边坡绿化效果好;②能防止雨水冲刷,有一定护坡作用;③该措施技术较成熟,施工控制较好。
2.5土袋绿化
通过在麻袋或编制袋中,填装种植土,然后码砌在框架梁、拱形骨架等坡面,最后在其表面整体喷射一层有机材,从而达到绿化整个边坡的目的。
适用范围:坡率不陡于1:0.5的框架梁边坡(陡于1:0.75的边坡可采用一定的加固措施)。
特点:①绿化土层较厚,结合喷有机材措施,利于灌木生长和施工后较稳定;②施工复杂,进度较慢;③对于高陡边坡,应注意防止垮塌失稳。
2.6 植生袋绿化
通过在植生袋中,填装专门的绿化基质,然后码砌在框架梁、拱形骨架等坡面,利用在口袋夹层中的种子生长,从而最终覆盖整个坡面的绿化防护措施。
适用范围:坡率不陡于1:0.5的框架梁边坡(陡于1:0.75的边坡可采用一定的加固措施)。
特点:①绿化土层较厚,结合喷有机材措施,利于灌木生长和施工后较稳定;②施工工艺要求较高,需专门厂家生产;③对于高陡边坡,应注意防止垮塌失稳。
2.7 藤蔓植物绿化
对光面爆破的完整岩石边坡、浆砌片石边坡、上挡墙边坡等,不适合进行喷播绿化。而在坡脚、平台、坡顶等位置种植灌木(采用丛状种植)、攀缘植物和垂吊植物等,并根据边坡实际情况,适当的砌筑小型花槽,种植灌木、攀缘植物和垂吊植物局部绿化,使岩石边坡的绿化更加自然,层次感更强。
适用范围:1:0.3~1:0.5的完整岩石边坡、浆砌片石边坡、上挡墙边坡。
特点:①造价低,施工简单;②由于完全覆盖边坡的时间长,短期效果不明显。
2.8预制砼框格填土绿化
预制砼框格填土绿化护坡是采用预制的砼框格在边坡上形成固土的框格,通过在框格内培一定厚度的土,提供植物生长的基本条件,再进行喷播绿化的技术。近年来,这种技术在高速公路路堑边坡上应用越来越多。
适用范围:单级坡高度小于10m、边坡坡率不陡于1:0.75的较平整岩质边坡。
特点:①固土能力强,覆土厚度较易于控制,能保证绿化效果;②对坡面平整程度要求高;③圬工结构物较多,绿化施工单位很难控制其施工质量。
3. 结语
由以上各措施特点可知,路堤边坡一般多采用直接喷播绿化或三维网喷播绿化,其余生态防护措施一般多用于路堑边坡,其中喷有机材绿化措施,其技术较成熟,施工较易控制,实践效果好,可结合菱形网格、方格网等工程加固措施广泛使用。针对不同的边坡坡比,不同的边坡地质状况,结合一定的边坡工程加固措施,选用适当的边坡生态防护措施,对营造良好的景观形象,构筑和谐的生态环境起着愈发重要的作用。
参考文献:
姜永明. 高速公路边坡绿化方式探析[J]. 黑龙江交通科技,2011(11).
史成武. 高速公路路基边坡生态防护设计方案探讨[J]. 公路与管理,2012(27).
关键词:生态防护林;营林措施;有效管理
森林是地球上最古老的生物之一,也是可再生性能源之一,具有不可估量的价值和作用。但由于我国在过去发展经济中忽视了对森林的保护,大肆采伐林木发展林业经济的同时也对我国原生态森林造成了巨大破坏,一些偷伐、滥伐现象也较为严重,不仅严重影响和破坏我国绿化环境,对于人类长远生存和发展更造成一定损害,因此我国近年来不断提倡走可持续发展路线,在发展林业经济的同时加大人工林种植力度和面积,并提高对人工生态林防护手段和措施,为保护可再生能源生长和发展奠定基础,并为加大森林覆盖率起到促进和推动作用。
一、生态林的规划原则
必须贯彻“全面规划,因地制宜,适地适树,加强管理,注重生态效益”的林业工作方针;规划要立足当前,着眼长远,长短结合,以短养长,做到林业生态建设与增强农业生产后劲加快群众致富相一致。当前利益与长远利益,局部利益与整体利益兼顾,经济效益生态效益,社会效益同步发展;规划要从实际出发,按自然规律办事,点、面、线各项布局要与当地的自然条件相吻合,达到既要突出重点,又要照顾全面;投资规划要本着自力更生精神,以地方投入和群众投劳为主,国家适当扶持。
二、生态林营林对策
第一,从生态林的特点及其与病虫害关系的基础理论出发,为降低生态林病虫害几率、实现营林的最优效果,也净化空气、提高生活环境的质量,生态林营林对策有以下几个方面。在营造选择树种时,要考虑到病虫害因素,尽量选择与当地流行性病虫害抗病的树种,选用种苗要健壮,进行植物病虫害检疫;在营造生态林时,充分考虑各植物的生物学特性,避免有转主寄主植物靠近或共存。
第二,通过对当地常见树木病虫害的类型进行分析,并寻找出防治的办法进行及时补救。首先,用有效的药物、溶液等在树木上涂抹进行基础防治工作,降低病害对林木造成的损害;其次,通过对当地虫害种类和防治方法进行研究,可以利用种植害虫天敌植物的方法,在林木间隙和周边进行种植,不仅可以增加林区的树木种类,保持生态平衡,更能够在一定程度上减少害虫对林区树木的破坏,实现利用天然屏障保护林区的目标。
第三,采取多树种、多林种,提高林分的抗自然灾害的能力。生态林要以自然林为参照,各林分结构衔接合理,喜阴和向阳植物合理搭配和布局。乔木品种多样化,株行距间距不宜太大,苗木选用优质壮苗;灌木品种的选择应与乔木有密切相关,能维持较好的小环境的稳定;草本植物以自然景观草本为主,具有涵养水源,抗病菌的为好。为体现生态林的优势,喜阴和向阳植物要合理搭配,以便更好地利用有限的土地资源,维持较好的生态系统功能,从而发挥生物防治功能,实现整体效果。在营林初期,各林分结构不是很融洽,抵御病虫害的能力较低,需要利用现代灌溉设备,造林技术,病虫害防治技术,为生态林的建立提供保障,提高效率。
三、生态林的未来发展目标
1.森林资源所有者、经营者和利用者之间开展对话
由于受到人群的数量、兴趣、行为活动多样性以及动态特征等对生态林的重要影响而导致出现近自然生态林病虫害问题,因此,生态林所有者、经营者及利用者之间开展有效地对话是至关重要的。生态林所有者、经营者是生态林营林的前提和基础,而利用者则是生态林发展的动力和目的。森林土地所有权问题会影响到生态林的整体规划设计,只有各所有者互相协调,实现最优规划。生态林经营者的各项管理措施,生产力水平会直接影响到生态林的能否健康,持续,高效发展。生态林利用者反作用于营林的整个过程,以及生态林的病虫害发生。只有这三者互相协调,达成最优发展方案,才能降低病虫害机率。
2.生态林资源清查及监测
首先,利用智能化技术手段对林区进行时时观察,利用安装智能检测系统和监控摄像头对林区各个地方进行监测,而智能系统能够通过对树木检测形成具体数据反映到计算机终端,林业人员可以通过对数据分析和研究判断出树木的生长状况以及周边环境的变化情况进行分析并决定对该林木范围是否出采取处理和其他手段,以确保林木能够正常健康地生长;其次,通过智能检测系统对生态林资源病虫害情况及时反映,而林区人员根据反映的数据对造成病虫害的因素进行分析,并及时采取有效防治措施,对建立和保持生态林生环境长及发展奠定基础。
3.强化生态林健康理念和研究生态恢复技术
生态林有其较为复杂的林分结构和自我调节能力,充分研究和利用其自然恢复力,为健康营林提供理论、技术支持。首先,把生态林健康理念从局部上升到整体,从宏观上做规划和把握动态发展。整体的规划,要以局部的营林措施为基础。具体地说,选树种有优势互补、协同作用、和谐发展的特点;其次,把直接影响某一树木和林分健康的关键因子作为研究目标,研究人类活动(利用、干扰和污染)对生态林直接和间接影响的范围及特点;其三,随着人们对各种各样植物群落恢复兴趣的增加,以及对一些创建和维护这些植物群落的技术存在着不同的观点,对指导生态恢复技术的研究的需求会不断增加。该领域研究的重点主要包括:预测在各种资源管理状态下,植物群落将来的生长及发育,以及土地利用者及附近居民可以接受的生态恢复技术。
四、结语
通过以上分析我们可以了解到,近年来我国在林业种植发展上虽取得了一些成果,但由于我国森林覆盖率仍然只有20%作用,因此仍然不能忽视生态森林防护工作等问题。而我们将通过利用智能化、科学化理念和手段,对生态林做好一系列防护措施,利用对生态林检测、观察以及防止的手段有效地进行管理,才能达到持续发展的状态,而只有彻底改善我国林业现状,才能够真正做到生态与经济共同稳定发展的目标。
参考文献:
关键词:农村生态 环境问题 保护对策 防治措施
中图分类号:X22 文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-120-02
农村经济与环境协调发展息息相关,在农业生产过程中不合理使用化肥、农药以及灌溉水、工农业废弃物、生活垃圾等对农村生态环境都会造成很大的影响。改革开放以来,朝阳农村经济有了快速发展,但随着农业的发展,农村环境污染和生态破坏问题日益突出。如果不高度重视农村生态环境问题,并采取切实措施加大环境保护力度,农村可持续发展的基础将被动摇,而且农业运行的不稳定将会加剧,其后果不堪设想。
1当前农村生态环境的主要问题
1.1外界污染对农村生态环境的破坏
1.1.1水污染
近年来,随着朝阳工业的发展,大量的废水排入河道,致使各河道受污染。主要污染指标包括化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、油、氨氮、总磷等。局部地下水含氟较高。
1.1.2大气污染
大气污染及其所带来的影响也在一定程度上破坏农村生态环境。朝阳市气候属于暖温带半湿润季风型大陆性气候。风向影响着污染物扩散输送的方向,风速的大小决定着污染物的扩散和稀释速度。降水是农田灌溉的主要补给源,季风也影响着降水量。总之,大气污染不仅破坏了大气生态环境也破坏了土壤、水体生态环境。
1.2农业自身生产对农村生态环境的破坏
农药、化肥、农用塑料薄膜的过量和不合理的使用,污染了土壤和水环境。随着农业的发展,这三项污染越来越加剧。我市化肥施用基本在每年30万吨左右,多为氮肥和复合肥,氮、磷、钾的折纯量分别为8.15万吨、2.95万吨和2.65万吨。施用后剩余的氮磷基本转化为氨态氮、硝态氮和无机磷进入大气和水体,造成环境污染。农用地膜带来的白色污染造成新的环境问题。另外,规模化的养鸡场、养猪场迅速发展起来,都没有建设相应的废弃物处理设施,结果造成畜禽粪便随地堆放,污水横流,污染农田,严重恶化了农村生态环境。
1.3乡镇工业问题的影响
我市乡镇工业具有地域分散、发展不平衡、综合规划能力差、污染面广量多、污染治理困难等特点。由于乡镇工业的污染物排放,导致农作物、农田、植物受破坏面积增加,造成很大经济损失。
2农村生态环境恶化的原因
2.1主观原因
2.1.1观念上的错误
农村生态系统是生态效益、经济效益和社会效益的统一体,但由于对环境保护意识不强,片面注重经济效益,重开发轻保护,重建设轻维护,对资源采取粗放型开发利用,加剧了农村生态环境的恶化。
2.1.2体制的不完善
随着生活水平的提高,人们对生态环境的要求越来越高,但由于部门行业条块分割、机构组织不健全、农村环保部门队伍薄弱,对环保工作影响很大。致使破坏生态环境的现象屡禁不止,加剧了生态环境的退化。同时,长期以来对农村生态环境保护和建设的资金投入不足,也造成农村生态环境的恶化。
2.2客观原因
农村生态环境是一个复合的和开放的系统,主要由光、热、气、水、营养物等非生物因子和植物、动物、微生物等生物因子所组成。农村生态环境污染具有影响因子多样性、作用机制复杂性和污染爆发滞后性等特点。大气、水、土壤、岩石等环境因子和植物、动物、微生物等生物因子都通过不同途径、不同作用机制影响农村生态环境。另外,粗放型的经济增长方式也是农村生态环境恶化的重要因素之一。
3保护和改善农村生态环境的对策建议。
3.1 加快环保基础设施建设
应针对我市农村较为分散的特点,设施建设的“瓶颈”因素,在市场经济条件下,应转变观念,通过各种渠道争取环保资金,除应将环保投资纳入经济和社会发展规划中,逐步增大环保投资在生产总值中所占的比例以外,还应当积极利用市场有利条件,鼓励民间资本参与环境基础设施建设,如采用BOT方式、特许权经营等方式投资建设环保基础设施,政府则应在税收、贷款等方面建立比较完善的配套政策,给予政策支持。另一方面,按照“污染者付费”的原则,开征生活污水排放费和生活垃圾处理费,通过合理的价格体系,多渠道地加大环保投入。以提高环境质量为目标,建立经济实用的环保设施。
3.2种养结合,发展生态养殖业
种养结合,可以变废为宝,做到资源综合利用。猪粪便经过无害化处理后,是很好的有机肥料,不仅为农作物提供养分,还有助于改善土壤性质,提高土壤肥力。如果养殖场与周围农户合作,并且将两者结合起来,将养殖场位于农田附近,猪粪便水经无害化处理后,由农户用于蔬菜和果树等农作物肥料,作物收获产生的青秸秆和菜叶等作为青饲料喂猪,实现优势互补,资源综合利用,将环境效益和经济效益很好的结合在一起。针对养殖业所造成的严重污染,可将这一模式加以推广。
3.3加强技术指导,合理施肥
加强农业技术部门的作用,对农民使用农药、化肥进行科学的指导,及时为农民提供病虫害的预测和防治措施。推广生物防止技术和低毒、高效农药的使用,提倡有机肥和无机肥配合使用,有机肥具有养分全,肥料稳定性好,后效长的优点,但养分浓度低,肥效慢,与无机肥配合使用,不仅可以满足农作物迅速生长的要求,还能满足作物持续需肥和当季作物高产的需要。
3.4发展生态农业
通过发展生态农业,促进农业生产中的物质循环和能量转化,减少外界有害物质过多进入生态系统。平衡栽培技术体系根据具体作物和自然-人为环境的不同情况,综合考虑各项农业生产必需因素,平衡作物生长的各种条件,保证农作物在低成本的生产过程中高产优质解决传统技术存在的缺陷,提高农产品的质量和产量。
工程防护
相对比较传统的防护措施,工程防护在我国的公路工程建设中已经被应用了很多年。这是一种针对不适合植物生长的土质挖填方的边坡以及节理发育和风化严重的岩石路基的边坡,另外还有碎石土的挖方边坡等为了降低工程成本而采用就地取材等方式的一种防护措施。一般情况下,采用石灰、水泥和砂石等矿质材料,对于坡面来进行有效防护。
1工程防护类型
工程防护的类型,一般以勾缝、喷涂、砂浆抹面、护面墙和石砌的护坡等为主,这几类防护措施的实施,都应该根据不同的情况区别选择使用。选用抹面防护,一般适用于坡面整体比较完整、暂时还没有大面积坡面剥落的情况;采用喷浆防护,就要在路基材料容易风化,而边坡的坡面又是不平整岩石挖方的边坡的情况下才能采用,并且这个防护措施施工简单方便且效果又好,缺点是使用水泥量比较大,从而大大增加了工程的造价,此缺点使得这个防护方式应用在重点工程领域的情况比较多。上述两种方式在对坡面进行防护的时候一般加以修饰和着色,因此很大程度改善了道路的景观。采取灌浆和勾缝的防护方式,一般是用在坡面都是非常坚硬的岩石坡面的时候,可以用来防止有水渗透进缝隙从而给路基带来损害。上述几种防护方式都没有考虑经过大河流冲刷的路基防护的情况:如果有大河流与路基交汇的情况出现,那么就应该用到护面墙的防护方式了。护面墙的防护方式虽然造价比较高昂,但是能较好的起到防止河水和地面水流冲刷边坡带来的作用,护面墙就是设置干砌片石护面。这种防护方式设计和施工都比较复杂,要根据边坡的地质条件有效而合理的选用。
2工程防护的优劣势分析
工程防护技术在施工初期防护效果非常好,修建之后的作用非常显著且见效也快。通过多年施工实践经验的累积,已经形成了一套在不同条件下,非常成熟的设计、施工和维护技术的作业流程,同时工程的材料可以提前预制,所用的这些材料因素的取得就变得非常方便,在施工中具有工期短、进度快等巨大优势。同时应该指出的是,对于自然环境而言,工程防护带来的破坏性非常大,生态环境效益就非常差,因在路基施工过程中而造成损坏的自然植被很难快速得到恢复。在公路施工所修建的地方,周围的环境比较单调和乏味,通常只有黑、白两色,容易对行驶在公路上的人员造成厌倦的情绪和视觉上的疲劳,从而在一定程度上对公路的安全驾驶带来隐患。公路的防护工程施工结束以后,不管采取什么材料的施工防护措施,随着时间的加长,都会面临老化和破坏的风险,给后期的维护造成巨大的后续费用。
植物防护
公路工程中常说的生态防护,就是植物防护。在边坡上种植灌木和草丛或者两者兼种,从而减缓边坡的水流速度,通过对植物根系固结边坡土壤的形式来有效缓解雨水的冲刷,达到保护边坡的目标的方式,并且还能美化路容效果的防护方式,就是植物防护的具体概念。
1植物防护技术分类
1)在岩质边坡上面铺挂镀锌的铁丝网,通过专用喷射机把其搅合拌匀,然后将这些种植基材喷射到坡面上,对植物依靠基材生长起到对应的防护作用,这就是广泛应用在各类防护工程里的喷射植生植物的护坡方式。2)在护坡的坡面上挂网,人工铺设或机械喷填对应厚度客土的技术,就是客土植生植物的护坡方式。根据气候和地质条件的不同来进行种子和基质配方,一般在无法绿化的普通条件下的护坡上应用比较广泛,因为它机械化的程度非常高,所以具有防护效果好且速度快等优势。3)禾本科植物里有一种叫香根草,天生根系发达、长势旺盛且适应能力极强,在土质边坡上行栽上香根草进行边坡防护的技术,就是行栽香根草护坡技术,这个技术则具有增强边坡稳定等优势。4)在边坡面上通过拼铺六边形的混凝土框砖,形成蜂巢式样的网格,然后在框砖里栽种草类的一类防护,称之为蜂巢式网格植草护坡方式。这个方式能分散坡面的雨水径流,受力结构有效合理,还能大为减缓水流的速度,防止坡面的雨水冲刷,保护草皮良好的生长。5)把肥料、粘着剂、草籽和土壤改良按比例混合再通过机械加压来喷射到边坡坡面上的技术,就是液压喷播植草的护坡方式,这个方式具有草籽发芽均匀、施工简单且速度快、造价低和适用广等优点。6)经过特殊工艺生产的三位立体网就是土工网,这是一种集植物防护和坡面加固于一身的防护技术,被称作土工网植草护坡,它具有在播种初期保持土壤利于草籽生长并能对边坡进行加固等优势,广泛应用于公路的边坡防护工程中。7)国外新开发了一种技术,利用新型的化工产品OH液用水通过一定比例的稀释,混合草籽并喷洒在坡面上,能在极短的时间迅速硬化,把边坡表面的土壤固定结构成具有弹性的固体薄膜,这就是OH液植草的护坡方式,它能起到在植草初期边坡防护且不需要后期养护、施工简单且快速和防护效果非常好等诸多特点。
2植物防护的优劣势分析
传统的公路施工工程中,植物防护被作为工程防护的辅助手段。近年来的工程实践和发展趋势,植物防护措施的应用已经远远超过工程防护,这是因为其具有明显的生态景观效益。植物防护技术能在大工程中恢复被破坏的自然环境,并使生硬的公路构造不单调,生气盎然,这就大大丰富了公路周围的生态景观环境。这类护坡方式的出现和发展,大大减少了水土的流失程度,植物的水源得到有效涵养,并且营造出很多景色宜人的路边景观,是一个良性生态系统整体的靓点部分。不过植物防护也有它的局限性,没有及时合理栽植植被的时候,就能对路基的稳定性产生消极影响,并且植物的生长需要相应的时间,从而植物的防护效果也没有工程防护的效果快。
【关键词】边坡防护;生态环保;防护技术
在我国经济发展不断增速的时代背景下,各类交通运输行业也都迅速发展壮大起来,形成了水、陆、空“三位一体”的有机结合运输形式,构建了完整的运输系统。其中道路汽车运输所占的比重最大,也是交通运输的主要命脉。但是由于道路受沿线的地质结构、地质水文和气候条件等的影响较大,在道路修建过程中,对于原有地形的填挖改造而形成的边坡,常常会因为地形、地质、地下水等因素而不稳定,对汽车行驶运输的安全而言形成了隐患。对道路的边坡进行防护和加固成为建设过程中的一个重点控制内容。此外为实现可持续发展,符合生态环保的需求,在边坡防护工程中不仅要考虑结构的稳定性和安全性,还要考虑其环保性和美观性,因而传统边坡防护与生态综合防护的形式越来越常用。
一、进行边坡加固与防护的原因
在现代交通中,高速公路已经成为了一项重要的基础设施,也成为了城市发展进步的标志,为了进一步的促进经济的发展,高速公路的建设必须克服线形曲折、穿越地区多、地质环境多样的困难,凿山搭桥、挖丘填壑成为了高速公路建设中很常见的工程形式,也就使高速公路的路基经常呈现出深路堑、高路基的边坡情况,这就需要对其进行及时的治理来确保高速公路的安全运行。
(一)传统边坡防护的缺点
在传统边坡防护治理的下,由于思想观念的局限性,人们常常只注重边坡的安全稳定,主要对其采取工程防护的措施,而忽视了生态环境的环节。不但对环境造成了很大的负面影响,又不能使边坡得到充分的巩固。此外,传统的边坡防护方法在技术上也存在着很大的弊端,没有先进的机械与技术手段作保障,难免边坡加固的工程不尽如人意。
(二)影响边坡防护的各种因素
除了传统工艺在本质上存在的弊端要求边坡防护工艺的进步以外,还有人为因素和自然因素的影响,要求边坡防护技术必须加强。首先,公路在现代经济中的作用使公路必然受到很多人为因素的影响。如,各种重型车辆的穿梭对公路路面、路基的破坏,养护不科学、不到位、以及工程设计和施工上的缺陷等等。其次,在自然环境的影响方面体现在长距离的公路穿梭于不同的地质环境中,其对公路的重力承受能力不一,不同地区气候因素的差别,以及不同地区的水文作用的差异等。
二、传统边坡防护与生态综合防护技术的内涵
如今,高速公路的施工建设随处可见,对于高速公路路基的边坡防护也势在必行。但是,由于时代进步的要求,经济发展与保护环境相结合,人与自然和谐相处,自然资源可持续发展战略等等,在各种各样的形式要求和政策的号召下,公路路基的边坡防护寻求出了一条传统边坡防护与生态综合防护的完美途径,既保证了植被不被破坏,又使之为我所用,共同为路基的边坡防护而贡献力量。那么,高速公路路基的传统边坡防护与生态防护的结合要注意哪些技术方法呢?下文中对此进行阐释。
(一)传统边坡防护与生态综合防护的原理
通常,边坡加固主要是采取破趾反压、坡顶卸荷、设置截排水通道等方式来实现。一旦现场条件不足,无法运营的时候,就要采取诸如内部加固、外部加固、混合加固的结构性工程措施来解决,通过在边坡内设置锚杆、土钉、锚索、挡土墙、土工格栅等方式进行固化。而传统边坡防护与生态综合的防护方法则是在对边坡深层防护后的坡体自稳时,少采用砌拱形骨架、砌石护面墙以及喷混凝土护坡等防护工程,多采用草木植被进行防护的防护原理。传统边坡防护与生态综合防护的机理分为草自身的防护与挂设三维网、铁丝网两个部分。
据研究统计,当边坡表面的水分含量较大时,就会使土壤的容重增大、抗剪力降低,加大土体下滑的面积和速度。这时候,单一的土体就不足以抵挡土体的下滑力,要依靠边坡上植被的跟、茎、叶等延长雨水渗透的时间,分散雨水对泥土的直接冲击,改变水的流向、稳固土壤的流失,进而起到保护坡面的作用。此外,植被的根茎与铺设的网物纠结缠绕在一起,形成一个抗拉力强的整体网状结构,是经济、美观,切行之有效的途径。
(二)传统边坡防护与生态综合防护的方法
运用生态防护与传统边坡防护相结合来进行边坡防护首先要根据待加固防护边坡的土质、高度、坡度及其周围的环境因素来确定具体的防护形式。目前常用的方式是厚层基材植被护坡法,即用混凝土喷射机将混合有草种的有机基材按照预计的厚度均匀的喷射在坡面进行绿色护坡的技术方式,主要由网、基材和锚杆三部分组成。
在进行传统边坡防护与生态综合防护坡体的过程中,草种的选择和配方也是急需掌握的技术。边坡草势的好坏与草种和配方有着直接的联系,需要选用粗生、耐寒、耐热、根系发达、耐干旱、耐贫瘠,并且植株矮小自然,外形美观的顽强草种。对于旱季施工时选取的草种主要以繁殖力强的变叶画眉草、狗牙根等,在冬季施工时就要选择耐寒性强的苜蓿、高羊茅、黑麦草等冷季行草种,在春夏之间施工则可以选择暖季型草种为主,加之冷季型草种辅佐的选种方法。于此同时,也要根据不同的环境需要来选取最合适宜的草种,例如在硬质岩地质中施工就要选择耐贫瘠、抗逆性强的藤本植物或灌木植物,并且施以锚定板、挡土墙等进行固坡。
三、结语
道路路基的边坡防护采用传统边坡防护与生态综合防护的形式是时代推动的结果,它既有效地防护了路基的边坡,使之比以往传统的防护方式更具效力,它利用了草木植被的根系固结作用,使边坡在自重的作用下就能达到防护的作用,与此同时,切实的履行了保护环境的原则和可持续发展战略,使路基的边坡绿色盎然、生机勃勃,极富生态美感。这种科学、适用、两全其美的边坡防护加固措施应该得到更加广泛的推崇,使之最大限度的造福于全人类。
参考文献:
[1]江华,郑长安. 高等级公路绿化初探[J]. 湖南交通科技. 2001(03)
关键词:公路边坡,防护技术,施工
中图分类号: X734 文献标识码: A
1.前言
我国公路建设迅猛发展,边坡防护也越来越受到重视。边坡是公路建设中最常见的形式,随着公路路基变宽、挖填变大,怎样确保公路安全稳定,延长公路使用寿命,都必须加强边坡防护。公路边坡防护从设计到施工应紧密结合工程实际,灵活有效的防护方式和环境保护并重,在保证边坡安全稳定的前提,加大植被面积,建造生态公路,人文公路。
2.边坡防护技术
2.1边坡防护与加固的类型
边坡防护技术主要从坡面防护和坡体稳定两个方面考虑。坡面防护主要是保护路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性。边坡稳定采用的加固措施有护脚墙、抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱、排水固结等。边坡防护包括植物防护和工程防护。植物防护:植被混凝土、种草、铺草皮、植树等;工程防护:片石护坡和护面墙、网格护坡、喷射砼护坡等。
2.2边坡防护技术的现状
2.2.1浆砌片石护坡
浆砌片石护坡是工程中坡面防护普遍应用的方法,是采用砂浆与毛石料砌筑的砌体结构,主要有片石护坡和片石护面墙两种方式。通过浆砌片石防护坡面,可防止雨水对坡面的冲刷,同时对坡体也具有一定的稳定作用。护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层,用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡,多用于易风化和风化严重的软质岩层以及较破碎的岩石地段,以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷,防止滑动型、流动型及落石型边坡崩塌,最常用于上边坡。护面墙除自重外,不负担其他荷载,亦不承受墙后土压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应符合极限稳定边坡的要求。浆砌片石护坡施工工艺简单,但由于其形式单一,与环境协调效果差,在现代公路边坡防护中,其应用有不断减少的趋势。
2.2.2骨架植被防护
骨架护坡和生态防护相结合的防护措施是指浆砌片石在坡面形成框架,在框架里面铺填种植土,再铺草皮、喷播草种和种植灌木等的一种防护措施。与浆砌片石护坡相比较,该方法在能满足坡面防护功能的情况下,还具有节省材料、降低工程造价、对高边坡降低坡体荷载、较好地协调周围环境等优点,因而在边坡防护工程中得到了广泛应用。骨架可以采用拱形、人字形、菱形、矩形等多种形式,骨架形式与尺度应从美学和当地的文化背景方面多加考虑。当要突出骨架时,骨架施工应精细。骨架内的植被防护可结合边坡岩土性质、坡率,采用前述植被防护的各种措施。一般情况下,浆砌片石或混凝土骨架植被防护、多边形混凝土空心块植被防护适合于坡率缓于1∶0.75的土质和全、强风化岩石边坡。
2.2.3挂网喷射混凝土护坡
挂网喷射混凝土护坡也是常用的护坡方法,主要应用在石质边坡且岩石比较破碎的地段。当石质边坡很高、岩质较差、坡面岩石易风化、坡面岩石切割破碎严重、节理发育易受外界影响而产生危害时,或其他防护措施造价较高或难以实施时,为了防止高陡石质边坡坠石砸伤行人或车辆,采用坡面挂网喷射混凝土的方法防护。它是依靠锚杆、钢筋网和喷射混凝同负荷来提高边坡岩体的结构强度和抗变形刚度,以减少岩体侧向变形,增强边坡整体稳定性和耐久性。有些地段岩石较好,可不挂网,直接喷射混凝土进行防护。
2.2.4土工格室植被护坡
土工格室是一种新型的土工合成材料,具有强度高、抗腐蚀、抗老化性能好等特点,其在坡面防护方面具有独特的优势。将其张拉开固定在坡面上,在其格室内填入腐殖土,种上草,不但可起到坡面防护的作用,还可起到恢复生态环境的作用。土工格室边坡绿化防护适合于坡率缓于1∶0.5的各类边坡。这种方法操作简单,施工速度快,工程造价低,尤其在缺少石料或生态环境要求高的地方具有很大优势。
2.2.5喷混植生防护
喷混植生防护是当前边坡生态修复的最新模式,是岩石边坡工程防护与生态绿化并重的新技术,能使植物在短时间内快速生长覆盖。喷混植生技术是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌合均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用。该技术使用的种植基材由种植土、有机核心料、粘结剂、稳定剂、水、植物种子等混合组成,种植基材的良好是成功的关键。粘结剂使喷混基质与岩面粘结,并使喷混基质硬化,从而避免雨水等对种植基质造成冲刷侵蚀。不仅喷混基材有很强的抗侵蚀性能,在灌草植被与基材的共同作用下,基材的抗侵蚀性又得到进一步的增强。另外以客土为主的喷混基层的厚度为10cm,能确保植物安全生长的极限需求,可以保障植被快速成型及生态稳定性。石质边坡上喷混植生后,60d能全面覆盖,1年灌草立体生态成型。该方法适用于坡率缓于1∶0.75稳定土质与风化较为严重的岩石路堑边坡,该技术已广泛应用于各类岩石边坡的生态防护工程。
2.3边坡防护的基本原则
(1)在满足功能和安全的条件下,边坡防护应选择刚性结构与柔性结构、多层防护与生态植被防护相结合的方式。在防护方案选择时,需要考虑实际工程中的边坡岩土性质、环境气候条件、排水条件等多种因素影响,选择合理的防护措施。从安全稳定、节约费用、环境保护、美学观感上综合考虑防护措施的选择与调整,保证安全的前提下优先考虑绿化防护,以取得良好的景观效果。
(2)边坡防护贯彻协调自然的原则,应充分考虑防护措施与沿线景观的协调、防护措施自身的协调,力求避免采用连续的大面积护面墙,使公路与沿线景观达到有机的统一。多种防护措施在同一边坡上采用或相邻边坡群采用不同的防护措施时,应考虑防护措施间的协调。稳定的岩质边坡有时不防护比进行不必要的人为防护更好;自然的边坡坡形、坡面有利于与周围环境相协调;适当保持稳定的孤石能增加公路景观的情趣。边坡防护应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,使防护工程于周围环境融为一体。
3.边坡防护技术发展趋向,工程防护逐渐减少
工程防护的防护能力强,但是美化效果差,不利于生态环保。修建较早的公路边坡防护大都不见草木,普遍采用浆砌片石、预制混凝土网格等,虽然相对美观,但人工迹象明显,与自然环境不协调。随着我国公路建设技术的高速发展,对公路沿线景观的要求不断提高,美观、生态和环保越来越受到人们的重视。因此,工程防护的应用在不断减少,除非必要,一般都会尽量避免采用这种单一的方式。生态型植被护坡能保护边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止延缓软弱岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变进程,从而保护边坡的整体稳定性,同事兼顾美化环境、恢复生态环境和协调自然环境的作用。生态边坡防护技术符合可持续发展的理念,其效益是巨大的,必将得到普遍推广应用。
4.结语
边坡防护是公路工程的重要组成部分,采用合理的边坡防护技术,以达到节约费用、美化和保护生态环境的效果。本文对常见的边坡防护技术进行了,并探讨了边坡防护技术今后的发展方向,生态边坡防护技术是今后发展的主流。
参考文献:
[1]黄求顺,张四平,胡岱文.边坡工程[M].重庆:重庆大学出版社,2003.7.
[2]高民欢,李辉,张新宇.高等级公路边坡冲刷理论与植被防护技术[M].北京:人民交通出版社,2009.9.
关键词:山区道路 坡面防护 植物防护 工程防护 挡土墙
在我国经济快速发展的带动下,对道路的需求量也在不断地提高,每年都有大量的新建、改建、扩建项目开工建设,而山区道路就是其中的一部分。山区道路的建设使原地面的地表植被受到严重破坏,不可避免地在道路两侧形成了大量的坡面。如果道路正适逢通过坡度较大或构造不良的地带,还有可能造成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,对道路使用者的安全构成很大的威胁。因此,在山区道路工程施工中,坡面的防护和加固,是保证道路安全、稳定不可或缺的工程技术措施。大量的工程经验说明,在道路建设中,必须实行行之有效的防护工程,这一点对于提高道路工程质量,确保工程投资取得必要的收益和延长道路的使用年限都具有重要的意义。
一、道路坡面防护简介
道路的坡面也叫边坡,坡面防护主要就是通过一定的技术措施来保护路基边坡表面,使其在非正常天气的情况下,减缓温度及湿度变化的影响,如在雨天让路基边坡免受雨水冲刷,有效防止和减少不良岩土表面的风化、剥落等,常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护。目前,我国大部分道边坡的防护还基本上采用“工程措施为主、植物措施为辅”的工程技术,但随着人们对美的要求的提高,对周围环境也产生了较高的要求,且人们对保护环境的重要性的认识,这种工程技术的适用范围和适用度正在逐步缩小。因此,在一定的层面上来讲,有“生命”的植物防护在维持路基边坡稳定、提高路基强度和改善道路环境方面,要优于无机物的工程防护。
(一)植物防护
植物保护也称为生态防护,是指在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的,同时也起到美化路容的效果。
1.植物防护的优缺点.在以往的工程施工中,植物防护一直是做为工程防护的辅助措施,但在近年的工程实践中,植物防护措施以其明显的景观、生态优势,应用程度远远多于工程防护。合理的植物防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌陷或者滑坡等常见的路基病害。通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体,同时植物根系起到加筋作用,防治坡面的破坏。采用植物方式进行边坡防护,由于材料成本的低廉,且使用年限会远高于工程防护,一般工程成本都会低于同样防护效果的相应工程防护措施的成本。这种良好的边坡植物系统,不仅是营造出景色宜人的路容路貌,并且可以产生可观的生态效益,大量的植物可以涵养水源,减少水土流失的发生等。在公路工程施工中,当植物防护建成后,只要经过一定时间的维护与保养,这些植被系统就会进入相对稳定的平衡状态,持续发挥起防护作用。在一般情况下,并不需要特殊的养护,后期投放的资金要远远小于工程防护,大大降低了工程造价。但植物防护也有一定的局限性,如果不能及时合理地栽植植被,就会影响边坡的稳定性,而且植物防护由于植被的生长需要一段时间,致使植物防护的见效性慢。
2.植物防护的类型。植物防护的方法主要有种草、铺草皮和植树。这几种类型可以同时选取,但要注意的是公路边坡植物防护的主要目的是提高路基的稳定性,其次是美化道路沿线景观环境。因此,要求植物防护选择的植物根系一定要深,能快速覆盖地表,尽快达到防护效果。
(二)工程防护
工程防护是一种传统的防护措施,在我国公路建设中已被成熟应用多年。这种防护主是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等或者是为了就地取材,降低工程成本时采用的。通常采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护。
1.工程防护的优缺点。工程防护技术初期防护效果好,修建后见效快,作用也非常显著,经过多年的施工已逐步形成针对不同条件下的较成熟的设计、施工、维护技术措施。由于工程防护所用原材料比较容易取得,且可以提前预制,因此在施工中具有进度快、工期短的优点。但工程防护对自然环境破坏程度较大,生态环境效益极差,在路基施工中已经损坏的自然植被无法快速得到恢复。公路修建之处,只见黑、白两色,周围环境单调乏味,易对在公路行驶的人员造成视觉上的疲劳和厌倦的情绪,给公路行驶带来安全隐患。而且工程防护工程施工结束后,随着时间的推移,不论采用何种材料施工的防护措施,都将面临着老化、破坏的风险,这势必会带来十分巨大的后期维护费用。
2.工程防护的类型。工程防护的类型有主要有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙等。这几种防护要分不同情况具体选择使用。当坡面比较完整、尚未有大范围剥落的坡面,一般可选用抹面防护。如果路基材料是易风化而边坡坡面是不平整的岩石挖方边坡,可选用喷浆防护,此种防护施工简便、效果较好。但由于水泥用量较大,会加大工程造价,重点工程可选用。这两种方法在坡面防护时着色或修饰,有助于改善道路景观。当坡面为比较坚硬的岩石坡面,以防止有水渗入缝隙给路基带来的损害,可采取勾缝与灌浆。上述几种防护针对的都是没有大的河流经过的路基,当路基和大的河流交汇时,为防止地面水流或河水冲刷边坡一般应设置干砌片石护面。护面墙是一种造价比较高的坡面防护措施,防护效果较好,设计、施工都较复杂,应该根据边坡地质条件合理选用。
二、针对山区道路坡面防护的几点想法
1.由于山区道路地形复杂,高填方、高挖方现象是非常的普遍,对这种坡面防护就需要采用植物防护和工程防护相互结合的方法,已达到最好的防护效果。
2.在采用植物防护的时候,在草种和树种方面应逐渐走本地化道路,这样才能使植物更能适应当地气候,更能与自然融为一体。多采用草种和小灌木树种进行混播,通过植草提供的初期植被,通过灌木生长来提供长期植被,从而达到“还林于山”的目的。只有这样,才能使植物防护的成本真正降低下来,走一条“低投入低养护”的路。
3.在采用工程防护的时候,尽量采用山区自有石材,以降低工程成本;坡顶采用浆砌防洪沟,以阻挡山体雨水对坡面的冲刷;坡脚采用小挡墙,以减少对自然山体的破坏,防止滑坡等自然灾害的产生。
参考文献
[1]邓学钧.路基路面工程(第二版).人民交通出版社,2005.