試論路塹石質(zhì)邊坡土工格室植草防護(hù)

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1、試論路塹石質(zhì)邊坡土工格室植草防護(hù)摘要：對(duì)路塹石質(zhì)邊坡土工格室植草防護(hù)的防護(hù)機(jī)理、材料選擇、施工過(guò)程及注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。關(guān)鍵詞：路塹；邊坡；土工格室；防護(hù)　　1前言　　　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃興起，我省的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是高速公路建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展。在建設(shè)的過(guò)程中不可避免地會(huì)開掘出大量的巖土邊坡，選擇適當(dāng)?shù)倪吰路雷o(hù)方案就顯得尤為重要。在以往的建設(shè)過(guò)程中大多采用護(hù)面墻、噴漿、噴混、錨噴等純圬工結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊坡防護(hù)，雖然其初期穩(wěn)固和抗侵蝕效果較好，但隨著時(shí)間地推移，巖石的風(fēng)化、砼的老化、鋼筋的銹蝕使其效果越來(lái)越差，同時(shí)其對(duì)自然生態(tài)整體環(huán)境的破壞以及在降低噪音、光污染、緩解視覺疲勞等諸多方面

2、的缺點(diǎn)都與當(dāng)前注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代工程理念相去甚遠(yuǎn)，目前我省在巖土邊坡防護(hù)方面均傾向于自然植被生態(tài)防護(hù)與工程防護(hù)相結(jié)合的方案。在上瑞國(guó)道主干線邵（陽(yáng)）懷（化）高速公路的建設(shè)中自然植被生態(tài)防護(hù)被廣泛采用，其中利用土工格室植草防護(hù)處治路塹石質(zhì)邊坡已取得了一定的成效?！　?工程概況　　　　邵懷高速公路系上瑞國(guó)道主干線湖南境內(nèi)的一段，全長(zhǎng)155.58km，全程雙向四車道高速公路設(shè)計(jì)，途經(jīng)雪峰山天險(xiǎn)，橋隧結(jié)構(gòu)物眾多，高填深切頻繁，是我省第一條真正意義上的山區(qū)高速公路，同時(shí)也是交通部重點(diǎn)工程環(huán)境保護(hù)的試點(diǎn)項(xiàng)目。第24合同段地處雪峰山腹地，全長(zhǎng)6.01km，屬山嶺重丘區(qū)，沿線地貌以剝

3、蝕殘丘、階地及丘陵為主，路線所經(jīng)地段海拔高程最高為232.77m，最低為160.21m，沿線高填深切路段較多，加之橫跨320國(guó)道施工，具有一定的施工難度。K140+500~K142+300段地形起伏較大，沖溝發(fā)育、交通不便，地層巖性均屬第四系全新統(tǒng)，其上部為稍密狀碎石土覆蓋層，下伏暗紫紅色礫巖，內(nèi)夾泥質(zhì)砂巖，局部為砂巖，路塹邊坡坡比為1：0.75，原設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)方案為漿砌片石護(hù)面墻，后經(jīng)總監(jiān)辦、監(jiān)理處、施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘，決定改用土工格室植草防護(hù)的方案進(jìn)行生態(tài)防護(hù)。3設(shè)計(jì)示意　　　　具體設(shè)計(jì)要求見圖1、圖24防護(hù)機(jī)理　　　　根據(jù)本段路塹邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，土質(zhì)巖性以及本地區(qū)的水文氣候條件分析，該路

4、塹邊坡主要將產(chǎn)生以下兩種破壞：①表層碎石土受雨水侵蝕產(chǎn)生沖刷，②下伏礫巖強(qiáng)風(fēng)化層易產(chǎn)生風(fēng)化剝落。針對(duì)上述情況采用土工格室植草防護(hù)在施工期利用錨桿、錨錠和土工格室的相互作用整體受力使種植客土固定存留于邊坡表面，待噴播的草籽、灌木種子成活后將主要依靠植被抵御坡面破壞：①植被的莖葉可產(chǎn)生降雨截留、消弱濺蝕和抑制地表徑流的水文效應(yīng)，同時(shí)其草本類植物根系盤結(jié)于破面淺層土中形成根-土復(fù)合材料產(chǎn)生類似如加筋的力學(xué)效應(yīng)，從而防止格室內(nèi)客土及邊坡表面發(fā)生淺層滑動(dòng)；②木本類植物的垂直根系可扎入深層，通過(guò)主根和側(cè)根與周邊巖體的摩擦作用產(chǎn)生類似于全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿的錨固效應(yīng)，其水平根系通過(guò)巖層表面的細(xì)微裂隙深入深層

5、產(chǎn)生支撐的力學(xué)效應(yīng)，通過(guò)木本植物垂直及水平根系所產(chǎn)生的綜合力學(xué)效應(yīng)防止邊坡發(fā)生深層滑動(dòng)。其坡面防護(hù)機(jī)理如圖3?！　?土工格室的選擇　　　　土工格室質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響施工過(guò)程以及完工后的防護(hù)效果，是本工程的關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。土工格室是20世紀(jì)80年代國(guó)外開發(fā)的一種新型土工合成材料，以前主要用于軟基處理、路基加筋等。土工格室主要由PE、PP等高分子聚合物經(jīng)造襪工序形成片材，通過(guò)專用焊接機(jī)高強(qiáng)力焊接而形成的一種三維X狀結(jié)構(gòu)物，儲(chǔ)存運(yùn)輸時(shí)可合攏縮疊，使用時(shí)再伸張展開。選購(gòu)時(shí)應(yīng)注意選擇大廠家，質(zhì)量好的產(chǎn)品，特別應(yīng)注意其剝離強(qiáng)度（≥250N/5cm）、焊點(diǎn)質(zhì)量、單元連接方式三個(gè)主要指標(biāo)。本工程選用

6、的土工格室為河北滄州東塑集團(tuán)華通工程材料公司的產(chǎn)品，其格室高度為100mm，焊接間距為330mm，片材厚度為1.3mm，剝離強(qiáng)度＞250N/5cm，焊點(diǎn)平順美觀，單元連接方式為螺栓式?！　?植被群落設(shè)計(jì)　　　　植被群落的選擇直接關(guān)系到防護(hù)效果的優(yōu)劣以及坡面小環(huán)境與四周大環(huán)境的協(xié)調(diào)效果，是所有植被防護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)查慎重對(duì)待。根據(jù)植物群落演替理論，典型的陸生植物群落的演替模式一般為地衣群落階段→苔蘚群落階段→草本群落階段→木本群落階段，由于已經(jīng)為高等植物的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了良好的環(huán)境，因此不需要再經(jīng)過(guò)地衣群落階段和苔蘚群落階段的礦化成土過(guò)程，演替過(guò)程直接從草本群落階段開始，同時(shí)考慮到邊坡

7、穩(wěn)固以及當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件等因素，經(jīng)調(diào)查周邊自然植被種群后確定按草灌型植物群落設(shè)計(jì)，其具體設(shè)計(jì)為：　　7施工方法　　　　土工格室植草護(hù)坡施工工序?yàn)椋浩秸旅妗潘O(shè)施施工→土工格室施工→回填客土→噴播施工→蓋無(wú)紡布→前期養(yǎng)護(hù)　　a)平整坡面　　坡面平整關(guān)系到土工格室植草護(hù)坡工程的成敗，坡面凹凸不平時(shí)鋪設(shè)土工格室格易產(chǎn)生應(yīng)力集中使格室焊點(diǎn)開裂、造成格室垮塌；同時(shí)亦會(huì)造成局部格室與坡面以間空隙過(guò)大給客土回填帶來(lái)極大的難度。因此邊坡在施工時(shí)