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边坡防护的技术及发展.doc
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1、边坡防护技术的应用与发展生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、
2、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。鉴于此,只有借助人工才能加快其恢复过程。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。滑坡形成的条件1地质条件1)岩性:在岩土层中,必需具有受水构造、聚水条件和软弱面(该软弱面也是有隔水作用)等,可能形成滑坡。在硬质岩地层中,发生滑坡的可能性较小,但岩体内夹有软弱破碎带或薄风化层,倾角较陡且有地下水活动时,岩层可能沿软弱面(带)而滑动。在软质易风化岩层中,干燥时,岩层风化成散粒碎屑(碎片),当受水潮湿后,容易形成表面溜滑。在黏性土层中,一般上部地层较松散(如膨胀土在干旱时表层收缩裂缝),
3、易渗水,下部比较致密起隔水作用。当水下渗后,在其分界处构成软弱滑移面,常使上层土体沿此软弱面而滑动。坡积黏性土,当其含水量较大时,抗剪强度显著降低,易沿下伏基岩顶面滑动。2)地质构造:岩体构造和产状对山坡的稳定、滑动面的形成、发展影响很大,一般堆积层和下伏岩层接触面越陡,则其下滑力越大,滑坡发生的可能性也愈大。由于地质构造形成滑坡现象有:上层土体或岩体沿着两个不同地质的分界面或沿已有的构造面滑动,如坡积、残积层沿其岩面滑动。其形成条件往往是下卧层面受水软化,具隔水作用,形成滑动面。滑动层易受水,同时在层间又具供水条件,如下卧层顶面为地下洼槽,易受水,聚水。在断层破碎带或节理裂隙密集带处,由于抗
4、剪强度显著降低,构成软弱面,呈与坡向一致而又位于斜坡底部时,易沿此面发生滑坡。2、候及径流条件1)气候条件夏季炎热干燥,使黏土层龟裂,如遇暴雨时,水沿裂缝渗入土体(滑坡体)内部,促使滑动。雨季开挖边坡,坡土湿化,黏聚力降低,重度增大,对坡体稳定不利。气候变化促使岩土风化,减少黏聚力和结合力,尤以粉质黏土或夹有黏土质岩的地层,当雨水渗入较多时,易发生浅滑或表土溜滑。2)地表水作用地表水下渗,增加坡土的含水量。使土达塑性状态,降低土体的稳定性。当水渗入不透水层上时,使接触面润湿,摩擦力减少,使坡体失去稳定而下滑。水库、河道水体冲刷及潜蚀坡脚,削弱坡体的支撑部分,引起坡体下滑。河水涨落引起地下水位升
5、降,易引起坡体下滑力和抗滑力的变化,以至造成滑坡。3)地下水作用地下水量的增加,使土体含水量增大,滑动面上的抗滑力减少而下滑。由实验可知,黏性土的抗剪强度随土的含水量增加而显著减少。地下水位的增高,使土体的重度增大,浸湿范围加大,浸湿程度加剧,降低山坡体土的黏聚力。在黏性土层中最易沿此层发生滑动。地下水流速的加大,促使土的潜蚀作用,破坏了坡体的稳定性而滑动。地下水动水压力和静水压力都是助长滑动的因素。3形及地貌从局部地形可以看出,下陡中缓上陡的山坡和山坡上部成马蹄形的环状地形,且汇水面积较大时,在坡积层中或沿其岩面易发生滑动。 4其他因素1)地震、爆破及机械振动等可能增加下滑力。振松土体结构,
6、易于渗水;同时也减小土体内抗剪强度。2)由于切坡不当,破坏坡脚体支撑部分,失去平衡而下滑。如坡脚处开挖路堑挖去坡脚等,须应特别注意。3)人为地破坏山坡表层覆盖,引起渗入作用加强,易促进坡体活动。4)人为地破坏了自然排水系统,如设计的排水设备布置不当,或泄水断面太小,引起排水不畅或漫溢乱流,使坡体被浸湿等。5)人为地浸水,如将滑坡外的地表水引入滑坡区内作为灌溉之用,或高位水池排水管道、渠道漏水,都可加速滑坡的活动。6)堆载,如在坡体上修造建筑物,施工中的弃土堆放在坡顶附近,都可能破坏坡体的平衡,造成滑坡。边坡植物防护主要表现在边坡防冲刷方面其中,降雨是边坡冲刷的最主要的原因降雨对坡面的侵蚀有三个
7、过程:首先是雨击溅侵蚀,进而形成片状水流侵蚀,最后在水流集中处出现细沟侵蚀,其中以细沟侵蚀破坏作用最强,细沟逐步加大形成较大的冲沟,引起坡面滑坍等破坏植物对坡面的防护,主要表现在拦截雨水、减缓径流和保护土壤,具体包括:缓和雨水的冲击植物的茎叶及枯枝落叶层能拦截雨滴,起到消能作用,降低了雨滴对坡面的冲击;增大入渗量,相应地减少了坡面径流量,随着覆盖度增加,入渗量也随之增大,而坡面径流量和径流速度相应随之减少这是由于植物的枯枝落叶在地面形成松散覆盖层,植物的根系在土壤中形成了大小不一、纵横交错的孔道,植物的残体为土壤制造了的腐殖质,增加了土壤的团粒结构,大大增强了土壤透水能力,相应地减少了坡面径流
8、,同时也大大减缓了坡面径流的流速,降低了雨水的侵蚀作用强度;支撑作用,植物根系交织形成了巨大的根系网络,在土壤表层形成网状结构,将其周围土壤缚紧,使得坡面20 em左右深度范围内形成了一个加筋整体因而在坡面上建植植被对坡面表面具有较好的护坡作边坡生态防护现状近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。目前,在生态防护中草坪应用比较广泛。在边坡防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种,如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等,然后采用合理的施工技术播种,
9、并精心呵护以保证一定的成活率。为达到四季常青的效果,在护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖,还是很难达到四季长青的效果。究其原因,我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程,往往违背了自然演替规律,在选配植物时,大多只考虑单个物种的生态习性,欠考虑物种间的竞争关系,忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾,因此,在边坡防护过程中,植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果,有利于生态系统的正向演替。生态
10、边坡防护技术根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:人工种草护坡;平铺草皮护坡;液压喷播植草护坡;土工网植草护坡;OH液植草护坡;行栽香根草护坡;蜂巢式网格植草护坡;客土植生植物护坡;喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。人工种草护坡人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。平铺草皮护坡平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用
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