椰纤维植物护坡技术在岩石边坡上的应用.doc

椰纤维植物护坡技术在岩石边坡上的应用廖文华罗敏江西省高等级公路管理局南昌江西交通工程监理咨询中心南昌摘要岩石边坡绿化是一门新兴的学科涉及面广可有效地解决岩质边坡高陡边坡防护问题本文结合公路边坡的防护绿化介绍这种方法的技术组成护坡原理和施工工艺关键词道路工程岩石边坡椰纤维植物防护绿化应用前言在公路工程建设中常存在大量的山体开挖导致边坡失稳和坡面裸露防止滑塌的常规采用减如削坡卸载挡如加载反压护滑桩等锚如预应力锚杆护如草皮浆砌片石等排如截水沟等方法椰纤维植物护坡是利用活性植物并结合椰纤维材料等工程材料在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统通过植物的生长对坡面进行加固的一门新技术根据边坡地形地貌土质和区域的特点在边坡表面覆盖一层椰纤维材料并按一定的组合与间距种植多种植物通过植物的生长活动达到根系加筋茎叶防冲蚀的目的经过生态护坡技术处理可在坡面形成茂盛的植被覆盖在表土层形成盘根错节的根系有效抑制暴雨径流对坡面的侵蚀增加土体的抗剪强度减小孔隙水压力和土体自重力从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力江西省赣粤高速公路段采用了这项技术该路段边坡最大高差坡面总面积为表层为残坡积硬可塑低液限粘土下为砂岩角砾岩泥岩产状岩层走向与路线交角在边坡左侧形成顺层坡边坡设计坡比第一级为第二级为第三级为第四级为本地区属中亚热带低山丘陵季风气候冷热差异大雨量充沛但丰而不衡年平均气温年极低气温年极高气温年平均降雨量设计方案该段护坡原设计为型和型浆砌片石骨架防护型防护为人字型骨架主要适用于风化的破碎稳定的石质边坡骨架内先挂土工网再在其上回填土最后喷播草籽型防护为叠式拱型骨架收稿日期主要适用于软石边坡由于工期紧施工期间气候恶劣材料运输困难为方便施工同时为推广运用生态护坡新技术将该边坡防护变更为椰纤维植物防护植被防护岩石边坡稳定原理根据本路段岩石的岩性按间距长短锚杆交错布设其长度分别见图示或结构组成论述铺设铁丝网后用垫板和螺帽连接使其形成一个边坡加固整体见图基材与岩石坡面结合原理坡面经锚杆稳定后再与坡面椰纤维网连为一个整体椰纤维网格性能椰纤维网格为能够承受较大的拉力另由于其特有天然的柔轫性能与岩石面很好的贴近故基材能很好的与岩石粘合基材的稳定原理基材中的黏土和木质纤维是基材在边坡上稳定的主要材料当基材喷到坡面上其纤维一头绞在坡面铁丝网上另一头粘在基材中黏土则粘在岩石和铁丝网上当椰纤维在基材中腐烂时它就完成了自身在基材中的连接筋的作用取而代之的是根系发达的草木植物的根系网它将坡面上绿色的草基材和岩石表层紧紧地连在一起结构组成图锚杆布置示意图锚杆锚杆采用的螺纹钢长锚杆和短锚杆交错排列长锚杆长短锚杆长如图其中长锚杆起固坡和挂网双重作用防护网防护网采用号镀锌铁丝网制成双扭形式规格为坡顶伸出网平行对接不重复搭接有机基材有机基材厚度为其主要成份是活性黏性种植土含粘性红土和营养土椰粉砖椰纤维网及外加剂其中粘性红土椰粉砖营养土的比例为体积比每方基材中外加剂含量玻璃纤维稻草纤维粘合剂复合肥种植土供植物生长的土壤和养料是植物生长的基础物质椰粉砖后面所述的椰纤维是基材与坡面铁丝网前期连接物质待植物的根系扎入岩石缝隙后其连接作用失效它们在基材中可保水减轻基材的重量增大基材的内摩擦角从而减小坡面基材的下滑力使绿化基材稳定在岩石坡面上同时还能防止绿化基材板结有利于植物生长椰纤维网在喷完基材后铺一层椰纤维网化学稳定剂和团粒剂为使绿化基材在岩石坡面上保持水土降低水分的蒸发在拌制和喷基材时还要加入适量的化学稳定剂和团粒剂植物物种植物物种的选择是非常重要的一个环节应考虑当地的气候边坡的地质条件等多种因素经过筛选并参照广东及福建等与江西气候相近的经验草籽选用高羊茅狗牙根和百喜草种子用量配比为同时在坡顶处适当增加种子用量在坡脚处加入部分灌木种子以形成立体绿化防排水设施坡顶铁丝网用的浆砌片石压顶为保证施工期间不因雨水冲刷需增做截水沟同时在坡面适当的位置设置急流槽工艺流程坡面清理主要是清理片石碎石等杂物有红粘土对一些孔洞进行补洞敲除凸出的岩石刷清坡面特别是对渗水严重的应进行处理防止基材长期泡水锚杆锚杆成孔安装及注浆是很成熟的工艺在此不论述挂铁丝网固网时两网连接以平衡连接为宜不必重叠用绑丝扎紧同时使铁丝网距坡面基材喷射土料过筛混合基材中粘性红土应进行过筛筛孔为把土壤中杂物和石块筛去大块打碎过筛含水量不宜过大一般小于土和物料的混合先将椰粉砖提前天用水浸泡膨胀后待用土和物料的配比应根据土的粘性坡面情况和采光情况等综合考虑混合料的拌和可利用人工或机械拌和拌合后的标准为用手抓混合料能成团松开掉地能散开物料随拌随喷不宜放置太久高压喷基材将混合好的基材用干喷机喷射到岩石上厚度平均在铁丝网外喷射基材厚度保持在不可超过喷头距岩面距离应有左右垂直喷射喷射时水压要适当同时要根据喷出的混合料的情况适当调动水阀控制量基材的施工质量应通过基材的厚度收缩裂缝流失情况粒化度酸碱度及基材的剥离状况进行综合评价液压喷播草种草种选择前面已描述挂椰纤维网在基材喷播施工后将椰纤维网从坡顶往下铺设铺设时应尽量紧贴基材用型钉按间距予以固定喷播利用喷播机将混合含有草籽粘合剂肥料保水剂绿色颜料纤维素及松软的适量有机物和水等配制而成的粘性浆体喷射到边坡上由于喷下的草籽有明显的颜色所以不会遗漏不会重复覆盖无纺布在椰纤维网外加盖一层无纺布并用下转第页图有机基材喷射绿化结构图大样型钉固定无纺布能起保温保湿及防止种子被冲刷的作用无防布覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况待草种生长稳定后要及时撤除养护管理前期养护天以喷灌水为主经常保持土壤湿润促进种子发芽和快速生长覆盖中期靠自然雨水养护每月喷水次并施肥促苗转青结语作为江西省第一次采用边坡生态防护技术本路段施工及效果应该是成功的但由于其涉及到岩石力学生物学土壤学肥料学及环境生态学等多门学科目前从事该科研的人员很少还有很多值得进一步探讨高羊茅含量太高造成植草过于茂密而导致其它草种无法正常生长影响整体效果施工规范及定额应进行增补