药物生物技术

现代生物技术在路基边坡坡面防护中的应用 

来源:药物生物技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-31
瓣鬻黧黧一蓑涸l坝代生物技木在路基边坡坡面防护巾响应用河北青银高速公路筹建管理处王书斌【摘要】随着人们环保意识的增强,路基边坡的防护正在由工程防护向生物防护转变。通过总结传统生物防护的缺陷,分析了各种现代生物防护技术的特点豢犰势,探讨了现代生物技术的应用前景。≯移f关矛勃雾Z豢移菇簇:謦纂逆麓麓霹劈彰::’,i∥1前言在公路路基的施工过程中.大量的挖方填方,一方面引起岩土体的移动、变形和破坏.增加了地质脆弱地带边坡的不稳定性,另一方面.由于植被和表土损失.自然植被恢复困难.如对边坡不做处理.这些裸露边坡会为降水汇流的形成提供特定的边界条件和动力来源的同时,也使边坡坡面土体含水量降低.土质松散,岩石风化碎裂,从而发生坡面土体侵蚀、水土流失、山体坍滑、滑坡、河流阻塞、水污染等灾害.因此路基防护是公路工程建设中的重要组成部分。它即要保持边坡的整体稳定性.又要兼顾路容美化,协调自然环境。目前.国内常用的路基防护分工程防护和生物防护.传统的工程防护主要包括水泥护坡,浆砌片石护坡,水泥网格护坡,空心砖护坡等类型。生物防护是利用绿色植物预防和治理水土流失.加强路基边坡稳定性,改善路域生态环境的综合措施。随着人们环境保护意识的一步步提高,对公路路基的边坡防护方法应重新认识.应该由传统的工程造价高、投资大、损毁后影响生态环境的工程防护逐渐向生物防护方式转变。生物防护作为一种环境保护技术,目的是促进生态环境系统的恢复,创造良好的人类生存环境。对植物防护技术普遍重视不够.边坡刷坡成形后,只是撒草籽、铺草皮或种植灌木等,植物防护方法单一.科技含量低,防护效果差.既不讲究科学施工,也不重视养护管理。目前公路系统边坡坡面绿色防护的设计思想、具有公路特色的设计体系也正在逐渐形成。液压喷播植草、植生带植草、土工合成材料综合植草、oH液植草、行栽香根草、混凝土框格内填土植草、客土植生.岩质边坡植草等边坡现代生物防护技术先后在我国高速公路工程中逐步得到了应用.取得了良好的防护效果。2传统的生物防护技术2.1种草种草适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡.是利用植被覆盖坡面,使其根系固定坡面表土,以美化路容.保护环境,防止水土流失,防止风对坡面的吹蚀,固结和稳定边坡,增强路基的稳定性。播种时宜采用几种草籽混合播种.使之形成一个良好的覆盖层。该方法施工简单方便、成本低,施工进度快。主要适用于边坡高度小于6m、坡度不陡于1:1.25的土质边坡,不适宜于长期浸水的土质边坡和岩石边坡防护。播种时宜选在温度、湿度较大的季节。2.2铺草皮铺草皮适用于各种土质边坡.特别是当坡面冲刷比较严重.边坡较陡.流径大于06m/s时,采用铺草皮防护比较适宜。铺草皮防护除具有种草防护的特点外,它受施工季节和气候季节的影响较小,能迅速对施工完后的边坡实施坡面防护。由于公路路基边坡结构的特殊性,保水性差、浇灌不便,铺帖后的草皮易枯死,在草皮移植过程中.根系损伤较大,因此返青成活率较低。另外在铺草皮前往往还需对边坡进行换土改良,平整地表和清除表层石块,费时费工、效率低而投入大。并且在路堑岩石边坡上传统的人工播种或草皮移植方法很难获得理想效果。平铺草皮既可单独用来防护边坡.亦可与片石骨架、土工合成材料等联合2004年.第s期继醒基麴簇 方数据万交通环保使用形成边坡综合防护。3现代生物防护技术31液压喷播植草防护液压喷播植草是一种现代植草新技术.适用于草坪建植和不同坡率的土质(包括碎石类土)边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡坡面绿色防护。液压喷播植草技术是利用液态播种原理.将试验确认适用、生命力强、且能满足各种绿化功能的植物种子经科学处理后与肥料、防土壤侵蚀剂、内覆纤维材料、保水剂、色素及水等按一定比例放入喷播机混料罐内,通过搅拌器将混合液搅拌至全悬浮状后,利用离心泵把混合液导入消防软管.经喷枪喷播在欲建边坡裸地,形成均匀覆盖层保护下的草种层.再铺设无纺布防护,而后进行养护,在坡面形成植被防护。由于混合液中的纤维、防土壤侵蚀剂形成的半渗透覆盖层和表土粘合后,具有良好的固种保苗效果,加之外铺无纺布的防护作用,保证了遇刮风、降雨时植物种子不会被流失。同时.覆盖层大大减少水分蒸发,给种子发芽提供水分、养份和遮荫条件,创造了植物种子的适生初始条件.促使其生根发芽、生长发育。另外.利用植物具有的“土生土长”、”劣境锻炼则生命力强”等特性.及向光、向水、向土、向肥四个“向性”和植物生长的连续性和长期性,并根据其生长情况进行适当浇水、施肥、除病虫等养护工作.促使植物适应各种恶劣环境而健壮生长,最终使裸地永久性的被植物覆盖。液压喷播植草防护具有施工简单.适用性广,施工质量高,防护效果好,工程造价低等特点,近几年得到迅速推广应用。由于限制液压喷播防护效果的最主要因素是水热条件,因此不同地区要根据水热条件选择喷播期.一般而言.雨季前和雨季是最佳喷播期,干旱季节或台风暴雨季节不宜喷播.如因业主或工期要求以及交通条件限制需要实施喷播时.需加大易存放种子用量.并作好防护养护工作;最热的夏季或寒冷的冬季不应进行喷播施工。液压喷播植草技术可套种乔、灌木,形成边坡乔、灌、草立体复层绿色防护.还可以与浆砌片石骨架、土工合成材料联合使用,形成边坡综合绿色防护。3.2植生带植草防护植生带植草防护是将工厂化生产的中间均匀夹有草籽的两层无纺布构成的植生带.铺设于各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡进行边坡防护的一种植物防护新方法。植生带防护施工操作简单,先清理坡面浮石、浮根,平整坡面.再将植生带沿等高线铺设在边坡上,用铁钉固定,然后盖上细土.并适当洒水养护,促使种子发芽、生长.对边坡形成植物防护。植生带植草防护充分利用了植生带的固种保苗作用.以及在植物长成以前对坡面良好的防冲刷作用,避免了风、雨造成的种子流失和坡面表土流失.而且植生带重量轻,搬运施工都很方便,但是在施工过程中通常难以使植生带全部与边坡坡面密贴.往往造成部分幼苗死亡.达不到绿化防护目的。因此,近十年来.该技术多用于平地植草绿化.而在公路边坡防护工程中未能得到大量推广采用。33土工合成材料植草综合防护土工合成材料(土工网、三维土工网垫及立体植被护坡网)植草综合防护是近十年多开发的~项集坡面加固和植物防护于一体的综合边坡绿化防护措施。是利用土工合成材料对路基边坡进行加筋补强或防护,并结合液压喷播植革进行的一种综合防护技术.近年来在国外得到越来越广泛的应用.如:(1)土工网垫植草护坡土工网垫植草护坡.是国外近二十年新开发的一项集边坡加固、植草防护和绿化于一体的复合型边坡植物防护措施。施工工序是:平整边坡一铺设土工网垫一摊铺松土一人工(或机械)播种一覆盖砂土一养护。所用土工网垫是一种三维立体网.不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长.坡面逐渐被植物覆盖.植物与土工网垫共同对边坡起到长期防护、绿化作用。(2)土工格栅与植草护坡对填料土质不良的路堤.采用土工格栅对路堤边坡进行加筋补强.以保证路堤的稳定性,同时对坡面采用液压喷播植草.可防止雨水;中刷。34OH液化学植草防护oH液化学植草防护是国外近十年针对不同坡率的各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡开发的一项化学植草防护新技术。oH液植草防护是通过专用机械将化工产品HYCEL-OH液用水按一定比例稀释后和种籽一起喷洒于平整坡面,使之在极短时间内硬化.而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解.此时草种已发芽、生长成熟.已能独立起到边坡绿化防护作用。0H液化学植草防护具有施工简单、迅速,无需后期养护,边坡绿化防护效果好等特点.但由于该技术所用的化工产品OH液还未实现国产化.使得其工程造价较高.故目前难以推广应用。3.5香根草护坡香根草属禾本料岩蓝草,是一种多年生草本植物.以其优良的特性近年来受到工程界的青睐,已广泛应用于路基边坡防护中。香根草具有以下优良的特性:(1)具有顽强的生命力和广泛的适应性。它能抵抗一1OoC严寒和500C的34盆遢萎垂薹重塞逝z 方数据万004年.第s期|f≤|≤誉};l¨|};}爹誉}}|f繁誉》豢誉il;i;{li》i;《;藤高温酷署,能承受严重干旱及久淹不死j在年降雨量300mm~6000mm之间的各类土壤及母岩碎屑、风化花岗岩及PH=4~11均能生长。(2)具有发达的根系,能很好地稳固边坡。香根草根系多,扎深可达2m~3m.最深为5m:网状庞大交错的根系与土壤交结在一起提高了土体的剪切力与粘附力,根的抗张强度能达75MPa,相当于一般钢材的1/6。(3)施工技术简单、经济合理。香根草护坡造价种适用于岩质边坡坡面植草的绿色防护技术.是将种子、肥料、粘结剂、土壤改良剂、种植土、保水剂和水等材料按一定比例搅拌均匀后,利用强力压缩机喷射于岩石边坡坡面作为植生基材层,再铺设无纺布覆盖.然后依靠基材层使植物生长发育.形成坡面植物防护的措施。对于植生基材层厚度小于3cm、且边坡坡率缓于1:1的可直接进行植生防护;在其他条件下,应先在边坡由于该技术具有边坡防护、绿化双重作用.一般条件下可以取代传统的边坡喷锚防护、片石护坡防护等圬工措施。最近几年来在公路边坡防护工程中应用较多。该技术还可与混凝土框架联合使用。4结语(1)由于生物防护具有良好的边坡防护和绿化环保双重效果已逐渐受到人与铺草皮费用相当,为工程防护费用的1/10。由于香根草属粗放型管理植物,3~4个月内可长成茂密的活篱笆,具有长势挺立、茎杆坚硬挺拔,在分散径流量,缓;中径流强度,拦截泥沙甚至小石块方面优于其它植物的特点。特别是其生长快,能迅速覆盖地面.避免了其它植物在种植物初期因株间地表光秃而使土壤遭受侵蚀.因此该技术在马来西亚、泰国、美国及澳大利亚得到广泛研究和推广应用.取得了比较好的效果。在我国的广东、福建、江西等省的公路建设中也进行了探索性试验。3.6客土植生防护客土植生防护是对不适宜植物生长的土质边坡.先将坡面开挖成台阶状.再换填一定厚度适宜植物生长的种植土,然后在坡面建植草、灌植物,进行边坡防护。该技术一般适用于路堑边坡.换填方式可选择采用人工铺设或采用泥浆机喷射.换填材料可选用种植壤上施工短锚杆、铺设一层机编镀锌铁丝网.再进行植生防护,其植生基材层厚度一般为5cm~10cm。该技术所建成的植生基材层有下述特性:(1)由于植生基材层的材料组成中包含粘结剂,因此具有自身稳定性.不易被雨水冲刷:(2)由于植生基材层的材料组成中包含肥料、土壤改良剂、种植土、保水剂等材料.因此植生基材层适合植物生长发育。所以,植生基材层组成材料的合理配比是实施该技术成败的关键。们的重视.使之成为当今世界边坡防护工程的发展趋势(2)传统的种草、铺草皮等生物防护措施.由于草苗成活率低,防护效果差,应用范围受限制等缺陷,已不能满足岩石边坡贫瘠条件下的生物防护需要。(3)基于现代生物防护技术施工简单、速度快、施工质量高、防护效果好.适用性广等特点.具有广阔的推广前景。但基于目前人们对这些技术掌握程度的局限性.有待于进一步的试验研究和推广应用。■土或混合材料.换填厚度通常为5cm~1Ocm.植物建植方式可选用液压喷播植草、人工种草或贴铺草皮等。客土植生防护适用于土质(如:过酸土、过碱土等)不适宜植物生长的各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡。3.7岩质边坡喷混植生防护喷混植生是近年来从国外引进的一 方数据万z…年.第s期继缝麴蒸

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