高速公路岩石边坡绿化方法研究.pdf

CM&M 2023.041850 前言高速公路旁边裸露的岩石边坡会带来一系列问题，如行车安全隐患、局部小气候恶化等。在高速公路绿化中采取一定措施，在保证边坡稳定的前提下，尽快让岩石边坡披上绿装，是减轻生态恶化、美化环境、确保行车安全的需要。同时，高速公路作为社会基础设施建设的重要组成部分，加强区域联系与交流的同时也对沿路植被造成一定影响，尤其是岩石边坡。为提高边坡稳定性，深入探究边坡绿化方法、掌握方法要点是必要的。1 高速公路岩石边坡绿化建设的必要性1.1 有利于保持水土开展有效的边坡绿化施工工作，有利于涵养水源，保持水土。边坡土层通常都比较松散，并且存在风化层，一旦受到外界的压力作用，就会出现坍塌等问题。这不仅会影响到公路工程的施工质量，还会产生一些安全事故。在进行边坡绿色施工时，可以在边坡上种植一些绿色植物。这些植物的根系在生长过程中，能够穿过坡体浅层结构，直达深处比较稳定的岩土层上。这样就能够对浅层存在的松散风化层予以稳固，从而起到预应力锚杆的作用。植物自身则能够通过吸收以及蒸腾边坡内部的水分，减少土体内部存在的水分，同时还能够提高土体本身的抗剪性能，保障坡体结构的稳定性。另外，处在降雨天气时，雨水在落到坡面之前，会被坡面上存在的绿植截留住。与此同时，植被根系有固化土体作用，并能够吸收更多的水分，有利于降低雨水对边坡的冲刷力度。这既能够起到涵养水源的作用，还能够避免坡面受到水的侵蚀。1.2 完善生态系统的多样性从目前的实际情况来看，在边坡防护工程建设过程中以及投入运营厚，很有可能出现自然生态系统失衡的情况，要想维持生态系统的完善和多样性，其中非常重要的一个措施就是种植绿色植被，这也是完善生态系统不能缺少的一个环节。种植植被也有利于改善周边的环境以及空气的质量，促进自然环境的可持续发展，最终形成一个完善多样的生态系统。1.3 有利于生态环境的保护要想保证生态系统的正常运行，前提就是要实现生态系统的多样性。通过边坡绿化建立形成的生态系统，在一定程度上可以减少环境破坏带来的伤害。种植绿色植被也可以在最短的时间内修复那些被破坏的地表。在绿色植被生长的同时，也能促进周围其他植物的快速生长，对于生态系统的形成有着一定的促进作用。2 高速公路岩石边坡绿化方法2.1“挖沟+三维网+液压喷播”绿化方法挖沟、三维网和液压喷播是高速公路岩石边坡绿化的常用方法之一，不同于其他边坡，岩石边坡无法提供良好的土壤环境，所以为实现绿化目标，施工人员需要开展综合型绿化工作，即将上述 3 种土质边坡绿化方法进行有机整合，以此优化边坡环境。该绿化方法的施工流程如下：提前做好边坡清理工作，确认无垃圾、无杂物后开挖楔形沟，开展岩石坡面锚杆施工作业；之后回填挖沟并将三维网铺上，选用“U”形钉将其固定，确保其固定后将螺母、锚杆垫板安装其上；将土覆盖于三维网之上并洒水覆盖，开展液压喷播高速公路岩石边坡绿化方法研究张洪涛摘要：在社会经济全面发展、基础设施建设愈发完善背景下，高速公路规模和跨度均呈明显上升趋势，这给公路绿化建设提出更高质量要求。尤其是岩石边坡，与其他边坡不同，岩石无法为植物提供生存、生长所需的土壤、水分等物质。基于此，为实现高速公路绿色生态建设目标，从高速公路岩石边坡实现绿化建设的水文效应和力学效应两方面分析建设必要性，重点研究绿化方法，涵盖多种、组合式绿化建设方法，以供同类工程参考。关键词：高速公路；岩石边坡；绿化建设；施工技术（玉田县交通运输局，河北玉田064100）186工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工或液压撒播作业，落实无纺布养护。在选用该方法建设公路岩石边坡时，施工人员要分析该方法的适用性。一般情况下，稳定软质岩石边坡常用该绿化方法。该方法易开挖、易风化，容易产生促进植物存活与生长的矿物元素，能够达到边坡绿化的目标。2.2“三维网+土工格室+液压喷播”绿化方法所谓土工格室，主要是指一种特种土工合成材料，广泛应用于垫层、边坡绿化等施工场景。相较于上述方法，主要是将挖沟替换为土工格室。该绿化方法要点为：做好公路岩石边坡人工清理工作，判断坡面足够平整，确保符合施工要求和标准后按照绿化施工设计钻孔；安装顶部固定钉，将土工格室挂上并灌浆插入锚杆；注浆结束后安装底部固定钉，连接挂好的格室间；最后填土、铺好三维网固定，落实液压喷播和无纺布养护作业。不同于上述方法，“三维网+土工格室+液压喷播”绿化方法主要应用于坡度 1:0.31:0.5 范围内边坡，且多为灰岩、泥岩和砂岩，例如渝黔高速公路的岩石边坡绿化就采用了这一方法。2.3“土工格栅+混凝土骨架+液压喷播”绿化方法在该绿化方法中，钢筋混凝土骨架主要发挥加固作用。一般是在高速公路岩石边坡的坡面上，开展现浇混凝土锚梁施工作业，利用作业后形成的骨架结合锚杆，提高岩石边坡稳定性。通过将其与土工格栅和液压喷播相结合，不仅可以有效建设边坡绿化，还能够提高边坡绿化的整体稳定性。该方法的施工流程为：严格按照相关标准铺设土工格栅并固定；开展锚杆及混凝土框架梁施工作业；填土、浸润，进行液压喷播，然后进行无纺布养护。通常情况下，深层稳定岩石边坡绿化建设常使用该绿化方法，且边坡坡度在 1:0.51:0.75 范围内。2.4“混凝土骨架+六方空心砖植草”绿化方法六方空心砖植草原本应用于路堤边坡，且是较为低矮的边坡，但通过将其与钢筋混凝土骨架相结合，可以很好满足高速公路岩石边坡绿化需求。施工流程如下：做好边坡清理工作，开展锚杆和混凝土框架梁施工作业；之后在内部铺满六方空心砖，并将土填至内部；最后在表层进行草种撒播，覆盖薄土并养护，以此改善植被生长环境，恢复公路周围生态环境。一般情况下，该公路岩石绿化方法适用于边坡坡度在 1:0.75 的稳定岩石边坡环境下，例如绵广高速公路岩石边坡绿化工程。2.5 喷混绿化方法所谓喷混绿化方法是将各种干料以加水的方式混合搅拌，待其均匀后采用喷射方法，将其覆盖在公路岩石坡表面，待其凝固后形成具有连续空隙的硬化体。在该绿化方法中，混合料具有多种物质，比如植物种子、保水材料、土壤、水泥等。随着时间的推移，植物种子将会在空隙内生长、发育，最终达到有效绿化高速公路岩石边坡的目的。具体施工流程如下：修整公路岩石边坡，保证硬化体的连续空隙；挂网并安装锚杆，开展混合料喷射作业；铺无纺布养护，保证施工质量，促进植物存活、生长。喷混绿化方法适用于岩体坡面，尤其是开挖后的岩体坡面，比如盐坝高速公路的软岩边坡绿化工程就选择这一绿化方法，并获得良好绿化效果。2.6 厚层基材喷射绿化方法厚层基材喷射绿化方法施工原理与喷混绿化方法类似，即使用混凝土喷射机，将混合物喷射至目标防护坡面，混合物中含有植物种子、绿化基材、土壤和纤维等，能够达到边坡绿化的效果。该方法包括三部分，分别是锚杆、基材混合物以及复合材料网，由于绿化基材为该绿化方法的核心，所以施工人员应对其进行合理配置，以此确保绿化施工效果满足预期计划。需要注意，上述两种方法之间存在一定差异，具体如下：一是黏结材料存在差异，喷混绿化方法利用的是水泥黏结性；而该方法则是利用高分子材料的性能。二是厚层基材喷射绿化方法选用高分子团粒剂，能够加速形成植物种子存活以及后续生长发育的团粒结构；而喷混绿化方法则主要依托于混合物凝固后形成的连续空隙体。3 高速公路岩石边坡绿化实例分析3.1 项目概况某高速公路项目岩石高边坡属于稳定、干燥、破裂性边坡，围岩呈弱碱性，局部有水软性泥质灰岩和白云岩。边坡虽然不会发生大面积滑坡，但因风化局部会形成滚石。考虑到交通安全，必须对边坡进行防护处理。同时本项目沿线分布多个旅游景区。综合考虑以上因素，选用植被混凝土绿化法。植被混凝土边坡绿化技术所涉及学科比较多，包括化学、土壤学、生物学、力学及园林工程学等，利用科学合理的混凝土配方和种子配方绿化岩石边坡，可起到有效的防护作用。这里所说的植被混凝土主要是由生植土、肥料、混凝土添加剂、防护网、有机质、保水剂还有胶结物质所组成，其中水泥的含量应控制在 5%12%之间，添加剂含量控制在 2%5%之间，植被混凝土含量约为 80%，有机质含量控制在 8%16%之间。草种的具体选用需结合当地气候条件及边坡实际情况，通常情况下多采用根系比较发达的灌木植物。CM&M 2023.041873.2 施工流程及方法施工流程如下：修筑排水沟彻底清除干净岩石边坡上的各类杂物防护网铺设植物混凝土的均匀搅拌喷射种植覆盖无纺布养护处理。夏季雨水多，容易影响岩石边坡绿化防护工程施工作业，所以绿化工程多选在冬季施工。先清理干净岩石边坡上的各类杂物，包括各种建筑垃圾和碎石块等。清除干净后实施平整处理，然后利用手风钻在边坡上进行钻孔，并给孔中注射混凝土浆液，以对锚杆起到有效的固定作用。在锚杆上固定好铁丝网，并按照一定比例配制生植土、水泥、保水剂、腐殖质和草种混合物，同时搅拌均匀，从而形成植被混凝土干料。进行分层次喷射，基层喷射厚度应控制为 8cm 左右，表层厚度约为2cm。需要注意的是，在表层喷射时种入草种，喷射结束后还需覆盖一层地膜，定期洒水养护，种子出苗后方可揭开地膜。植被混凝土绿化示意图如图 1 所示。3.3 施工注意事项3.3.1 清理边坡面层铺设铁丝网之前，一定要彻底清理边坡面层，将坡面中的淤积物、不稳定浮石彻底清除，同时严格处理坡顶以及坡面转角部位的棱角，尽量保证坡面平整。3.3.2 设置铁丝网设置铁丝网时，应该由上至下进行铺设，要确保铁丝网全面覆盖坡面。网面应该超过坡顶，延伸出0.51.0m左右。平行对接相邻网片，搭接宽度要保证在10cm以上，搭接接头要拧结。在上下两张网片的搭接过程中，要将上面的网片置于顶层，将下面的网片置于下层。采用铁丝将锚杆和铁丝网绑扎牢靠，严格控制坡面与铁丝网的距离，一般为种植基材厚度的 1/2 左右。3.3.3 配置植被混凝土配制植被混凝土时，要根据面层和基层进行分类，只有面层使用的植被混凝土含有植物种子，基层使用的植被混凝土不含植物种子，避免浪费草种。一定要严格控制各种材料的使用量，在搅拌时应该选取立式搅拌机，应依据坡面倾角来决定添加剂和水泥的使用量。要根据当地的实际条件来选择植物品种，要尽可能选择自然繁殖、四季常青的植物。3.3.4 高压喷播在高压喷播过程中，要保证空气压缩机等设备的使用性能，使用前对各项设备进行检查，防止中途出现设备故障。施工时应由上至下把混合料喷于岩面之上，厚度控制在 1012cm 左右。要分两层进行喷播，首先进行基层喷播，厚度控制在 810cm。之后进行面层喷播，厚度控制在 12cm。喷播作业完成之后做好养护工作，一般养护 2d 之后植被混凝土就可具有一定强度，养护 1 周之后植被混凝土就可以抵御暴雨的冲击。3.3.5 覆盖覆盖应该采用无纺布，以避免植被混凝土受到阳光暴晒，同时可以防止植被混凝土受到严重的雨水冲击。在覆盖无纺布过程中，应由上至下进行覆盖，无纺布之间的重叠长度应该在 15cm 左右。覆盖支护要进行固定，该工程中采用铁丝制作的 U 形构件进行固定。3.4 绿化效果该高速公路岩石高边坡喷射施工后 6d，草种发芽破土，30d 后 80%坡面覆盖青草。2 个月后，青草浓密茂盛，100%覆盖坡面。随后经历春季几场大雨和 45 月连续 20d 以上梅雨的冲洗，边坡未出现植被混凝土脱落，达到边坡防护和绿化要求。4 结束语综上所述，高速公路岩石绿化能够有效提高边坡稳定性，维护公路附近生态环境。相关人员应深入研究当前较为常用的绿化方法，掌握其要点，不断推陈出新，做好技术组合，从而不断提高绿化施工效果和效率，满足绿化建设要求。图1 植被混凝土绿化示意图参考文献1 韩笑.高速公路岩石边坡绿化施工技术研究J.中华建设,2022(6):143-1452 张婧丽.公路边坡绿化喷播植草技术应用分析 J.黑龙江交通 科技,2021,44(7):88-893 徐福银,胡艳燕，陈祥.边坡绿化植物选择及绿化方式 J.黑 龙江农业科学,2020(10):140-142.4 张慧.高速公路边坡绿化植被的种植及养护技术:以福永高速 公路为例 J.福建建材，2020(9):73-74+125 满伟德,李廷山.浅析高速公路边坡绿化恢复 J.江西化工,2020(3):120-122.6 孙盛年.高速公路边坡绿化植物种类的搭配及应用 J.现代农 业科技,2019(24):123-124