护坡技术综述

1、生态护坡技术综述一、 生态护坡的概念与意义 性和侵蚀”，概括地说，边坡生态防护就是用活的植物或植物与非生命材料相结合的方式， 破坏的自然生态环境，是一种有效的护坡、固坡手段。生态护坡技术在高速大路建设中占有重要的地位 这类边坡地表暴露, 地质不稳定, 立地条件差, 尤其是一些石质边坡, 生态系统难于自然恢复, 成为水土流失的隐患, 影响道路交通安全和路域生态环境为高速大路建设的重要内容, 防护方式亦从传统的工程措施转向生态防护措施坡技术的推广应用。据统计, 随着我国高速大路建设的进展, 每年形成的边坡面积达23 亿 , 其中石质边坡面积约1 0001 500 万 , 而且大局部分布在我国南方各

2、省。二、边坡植物防护作用机理边坡受到的主要破坏就是降雨,也就是三个主要过程,首先雨滴落下激溅开,在土壤外表形成片状的水流,在水流集中的地方消灭细沟侵烛,然后形成较大的冲沟,对边坡的破坏力加大,最终引发边坡坡面的滑塌。植物对边坡的防护作用,主要表达在以下三个方面:一是能准时缓和降雨对坡面的激溅。植物的基叶能有效削减雨滴对坡面的激溅,在肯定程度上起到消土壤的量增加,这是由于植物的枯枝落叶包括草坪在土壤外表形成松散掩盖层,这些植物的 根系在土壤中也形成了穿插的孔道,植物的残体增加了土壤的有机质含量,其团粒构造增加, 大大增加了雨水在土壤外表的渗入量,避开了坡面形成径流,降低了降雨形成的侵烛作用;三,

3、并对网状构造之间的土壤紧紧包裹20cm左右深度内的土壤构造具有束缚作用。在边坡坡面建立植被对于边坡具有很好的保护作用,边坡绿化工艺必需以边坡植物防护作用。三、边坡分类常见的边坡分类所依据的标准有:边坡的成因、边坡的构造、边坡的岩性、边坡变形破速度进展分类;有的依据变形发育阶段进展分类。按边坡与工程关系把边坡统分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式把边坡分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变样子况把边坡分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。依据岩(土)体性质及其构造, 对岩质边坡和土质边坡进展细局部类,还按边坡的高度、坡度等对边坡做出一般性分

4、类。 1.按岩质边坡的岩性不同分类荷裂隙。喷出岩边坡:如玄武岩凝灰岩、流纹岩、凝灰角砾岩等。强度差异大,裂隙发育。有时具有层状或似层状构造,孔隙性大,边坡形态受外形把握。碎屑沉积岩边坡:如砂岩、砾岩、页岩等。强度差异较大,具有层状构造,边坡形态受岩层产状把握,页岩透水性微弱。碳酸岩类边坡:如石灰岩、白云岩等,强度一般较高,多呈层状构造。边坡形态受岩层产状把握,常形成陡崖,有时岩溶发育。具层状构造。脆弱岩层边坡:如白垩第三纪红色粘土岩、泥岩、泥灰岩、页岩等,以及半成岩,河湖相砂页岩。强度甚低,为风化、崩解。特别岩类边坡:含石膏、岩盐等的易容岩层,强度甚低,易容于水。,岩体完整性差。2 按岩质边坡

5、的岩体构造分类块状构造岩石边坡:块状构造岩石边坡是指一般由块状岩浆岩或巨厚层沉积岩组成的边坡。此类边坡的特征是,就局部地段而言,没有层状节理分布,不具备各类层状岩石边坡的特征,就其物质组成而言,岩石可视为相对均质体。碎裂构造岩石边坡:碎裂构造岩石边坡是指具有猛烈发育的不规章节理裂隙的各种岩多呈相互镶嵌的碎块,从宏观上看,可视此类边坡为散体,边坡形态主要打算于节理裂隙的切割程度和组合形态。层状同向缓倾岩石边坡:层状同向缓倾岩石边坡是指由坚硬层状岩石组成的边坡,岩层层面,坡脚以上岩层有路面方向活动的空间,因此当层面间抗剪强度较低时,可以沿层面产生滑动。影响边坡稳定的主要因素是岩层的倾角大小 面被切

6、断,当边坡岩层被坡面切断后,最常见的变形是顺层滑动,特别是沿脆弱夹层产生滑动。当节理裂隙的切割有利于割离坡体,下伏有脆弱夹层时,雨后更易滑动17。层状同向陡倾岩石边坡:层状同向陡倾岩石边坡是指岩层走向与边坡走向根本全都, 但岩层倾角大于边坡坡角的岩石边坡,由于坡面未将岩层层面切断,因此,没有沿岩层层面对下滑动的余地,一般状况下边坡是稳定的。层状反向构造岩石边坡:层状反向构造岩石边坡是指岩层走向与边坡走向接近全都, 而倾向与坡面倾向相反的边坡,又称为逆向边坡。此类边坡由于沿层面没有滑动变形空间, 因此不管岩层倾角大小,一般状况下是稳定的。层状斜向构造岩石边坡:层状斜向构造岩石边坡是指由岩层与坡面

7、走向呈肯定夹角的层状岩石组成的边坡,也称为切向边坡,是高速大路工程边坡中较为常见的一种边坡类型。土质边坡分类黄土边坡。黄土一般呈棕黄色或淡黄色,具多孔性,孔隙比一般 40%50%,成分以粉粒为主,质地均一,无层理、柱状节理和垂直节理发育,自然状态下含水甚少,枯燥时甚结实。直立边坡,但遇水简洁剥落或患病侵蚀。 作为工程边坡,一般透水性较大,饱和含水的均质砂土边坡,在振动力作用下,易于液化产生液化边坡。粘性土边坡。粘土以颗粒细密为其主要特征,但由于生成环境的不同,各类粘土的组织构造等差异较大,对边坡稳定性的影响也不一样塑性状的特点。软土边坡。抗剪强度极低,流变性征显著,对于边坡稳定性不利。胀缩土边

8、坡。胀缩土具有特别的物理力学特性,因土中富含蒙脱石等易膨胀矿物,干湿效应特别明显。土石边坡由土和坚硬岩石混合组成的边坡统称为土石边坡,可分为碎石土边坡和岩土混合边坡二类。碎石土边坡是指由坚硬岩石碎块和砂土碎屑细颗粒物质,混合组成的边坡。按其形成条件, 可分为积存型(包括沉积、积存)和残积型。前者土石碎屑经搬运位移土石混杂,如坡积体及变形边坡残留体等,后者则为基岩原位风化而成,岩土未经搬运位移,如残积层。按构造形态又可分为土石混合构造和土石叠置构造,前者整个坡体皆由土石混合物组成,边坡的特性打算于土石混合体自身的特性,后者土石混合体的下部有基岩分布,边坡的特性打算于土石体 本身外,尚与土石体与基

9、岩接触面的特性有关。此种构造边坡,亦称岩土混合边坡,呈叠置构造的岩土混合边坡还有上部为全风化玄武岩,下部为砂砾岩,或上部为玄武岩,中部为全风化页岩,下部为坚硬岩石,上岩中土下岩的边坡。4 按边坡高度不同分类1。1 按边坡高度不同分类表m高度边坡类型10050100205020低边坡按边坡坡度不同分类2。2 按边坡坡度不同分类表坡度边坡类型15153535555590悬坡变形边坡分类滑动变形边坡。滑动变形边坡,系指边坡的一局部岩体,沿肯定的滑面,相对于另一局部岩体产生过剪切位移变形边坡较常见形式。蠕动变形边坡。蠕动变形边坡系指由于种种缘由,岩体发生长期缓慢变形的边坡,所谓蠕动,系从广泛意义上而言

10、,它包括 2 种状况:一种状况是作为脆性材料的岩块,沿已有滑面或绕肯定的转点产生长期的缓慢的滑动或转动,即产生剪切变位或角变位,但岩块本身的形态不发生显著的变化,岩块与岩块之间由于蠕动而发生各岩块间相对位置的变化或消灭岩块间的折裂,从而使岩块消灭松动架空现象。岩块的这种蠕动可以是连续进展的,也可以是间歇性的、跳动式地进展。3)张裂变形边坡。张裂变形边坡系指边坡岩体因种种缘由发生张裂、岩体消灭微量角变位,但尚未发生剪切位石。倒塌变形边坡。离母岩而翻滚坠落的急剧变形破坏现象,以此类变形形式为主的边坡,称谓倒塌变形边坡,倒塌变形的坡脚常积存以岩(土)块积存体。坍滑变形边坡。坍滑变形是一种复合变形类型

11、,在岩质和土质边坡都可能发生其特征是边坡的岩(土)体解体向下坐塌,有时伴随以局部或整体岩土体的滑动,因岩土体解体、滑面多不平坦,局部还可能伴之以倒塌,为滑动、倒塌、蠕变松动等综合型变形22。剥落变形边坡。剥落变形系指边坡表部土层或强风化岩层消灭自然碎裂解体的现象 ,影响范围不深,一般数厘米或数十厘米,主要发生在高寒地区的粘土或砂质粘土边坡,常因冻融作用使边坡表部层 深部逐层进展。四、主要的生态护坡工艺挂网喷播方法:用锚杆、钢筋及钢丝网进展坡面防护处理, 然后将种子、肥料、土壤稳定剂和水1. 3 m21 根锚杆, 出露约 10 cm, 并用5cm粪) 510( kg/ m 338( kg/ m3

12、46( kg/ m3510( kg/ m 30. 51. 0( m2/ m389 cm, 为了增加基质12cm。喷后掩盖无纺布, 定期喷水养护。60以上的陡坡都可应用。止水土流失方面效果好, 土壤侵蚀状况较轻, 是边坡生态防护的首选。液压喷播4050g/m2 、纸浆100150g/m2、粘合剂38g/m2、保水剂38g/m2、复合肥50100g/m2、水适量，喷植后用无纺布掩盖, 定期喷水养护。一般依据边坡的立地条件试验确定。适用范围：路基边坡承受浆砌片石网格稳定边坡, 网格内植草承受液压喷播技术。特点:机械操作的程度较高,施工效率大大提高,每台机器每天可以满足近万平米的进度, 积的草坪;由于

13、是机械化操作,制作的草坪比较均匀,形成的草坪效果较好。这种技术应用较 广,一般适应于具有土质路堤边坡。三维植被网护坡做固上网垫,是以热塑性树脂做成的,通过不断地挤出和拉伸,使网相互缠绕,并且形成很多擦合的节点,做成的网呈现多层且凸凹不平的网袋状,以便在使用时能够固定土壤和种子 了缩短草坪培植时间,先在草坪生产场或者是多余的空地进展预先培植,等形成肯定的草坪 效果时,再通过卷折,运输到需要进展草评铺设的地方进展作业,这样能快速解决绿化的要求。使用范围：三维植被网只适用于肯定条件的护坡,一般都是土质护坡,在水资源缺乏的地区, 1: 1.2510草皮护坡的路基坡面，依据肯定的规格要求重铺植，使路基边

14、坡快速形成草坪的护坡绿化技术。适用范围：有肯定自然土壤,坡面较缓。藤本护坡方法:坡面平坦后, 按肯定密度开挖栽植穴, 然后栽植藤本植物。适用范围：有肯定自然土壤的边坡, 坡面较缓。较差, 养护时间长, 投入大, 假设养护跟不上经常形成斑秃, 极大地影响了后期的景观效果铺后, 防护效果较好。植被类型单一, 形成的群落不稳定, 生态效益较低。草棒技术方法:把草棒按肯定间距排列并固定在坡面上,然后在草棒上覆肯定厚度的客土, 在客土上进展播种和种植。适用范围：石质或土石混合边坡, 坡面较缓。20cm 左右厚度的种植层, 且植物材料腐化后可成为有机肥料, 供给植物后期生长所需养分差, 植被生长与分布不平

15、衡, 究其缘由最重要是, 由于草棒的存在造成土层中有大量的空隙, 抗降水侵蚀性大大降低, 植被在浅土层处生长不良施工技术与种植技术, 应用前景还是宽阔的。植生带技术方法:将带有种子的植生带铺于坡面, 进展固定,然后进展适当地养护。适用范围：有自然土壤, 坡面较缓。生态毯技术方法：承受废棉、PP 和麻纤维为原料，承受为 m( 棉) m( 麻) m( PP) = 23 5; 配比，棉、PP 和黄麻纤维分别单独成网，按黄麻在第一层，PP 纤维在中间，棉为基层 能及高强低伸的力学性能，有利于植被稳定生根、生长，从而到达护坡作用。植被形成后， 这种生态毯腐烂变成肥料，对环境不造成污染，环保效果好。植生袋

16、技术方法：在做边坡防护中,经常会遇到边坡岩面内四的状况,一般承受植生袋围堰,再通过填土和栽种一些灌木。植物的养分来自于植生袋内的混合料,混合料成分主要有耕植土、有机基质、保水剂、肥料。植生袋法应用的范围进一步扩展,有些可在边坡外侧直接用植生袋堆湖,形成植生袋层面,植生袋内本身的种子发芽生根后,对整个边坡起到绿化的作用。 10轮胎固土方法:将轮胎固定在坡面上, 覆客土, 然后播种或栽植。适用范围：岩石边坡, 坡面较缓。五、护坡植物选择生物护坡工程物种选择的理论依据a.植物适应性即所选物种必需具有耐荫性，耐早性，深根性，青绿期长，再生力量强，生长快速，抗 设工程的要求.符合高等级大路行车安全条件的

17、要求(如不宜种植果树和家畜喜食的草类 免引迷人畜进人危急路段，造成不必要的损失)。b.生物多样性 藤、花等植物进展合理配植。关于生物多样性，有些学者设计并建立模拟群落，把握物种多 态系统功能过程的速率和强度依靠于种的多样性的规律 方面增加了生态系统功能的稳定性:途径，各养分水平间的能量流淌趋于稳定;高的多样性增加了生态系统被干扰后对来自系统外种类人侵的抵抗力量;高的多祥性增加了系统内某个种全部个体间的距离，降低了植物病原体的集中;高的多样性各种群充分占据已分化的生态位，从而提高了生态系统对资源利用率。 要强调群落的优势种(驱动者)这一类群的变化对群落的影响比其他一般种深刻得多 何一个种的丰富度

18、的削减都会由另一功能特点相像的种类来补偿 简洁的种类越多越有利于生态系统的稳定 境变化的应变性越大，功能性越强。c.植物功能性高等级大路边坡的绿化与一般的小流域植被恢复和一般绿化具有肯定区分恢复强调生物可持续利用和治理水土流失;一般绿化强调欣赏性;而大路绿化强调治理水土 流失、绿化、美化、改善行车条件、防止眩光、降低噪音等功能。不同气候条件下的植物选择寒温带: 东北半干旱、潮湿地区特点：温度低, 降水量较大, 湿度较高植物：早熟禾黑麦草高羊茅羊草沙打旺草木犀温带:西北高原干旱、半干旱地区特点：降雨量少、风沙大、温度低、湿度低植物：冰草碱茅羊草紫羊茅沙打旺草木犀 c.温带、寒温带:青藏高原半干旱

19、地区特点：降雨量少、温度低植物：老芒麦、猩猩草、披硷草温带、暖温带:云贵高原、四川盆地潮湿地区特点：降水量大、温度较高植物：早熟禾、黑麦草、小冠花、高羊茅、红豆草、狗牙根、紫花苜蓿、小冠花、结缕草温带、暖温带:京津、华北半干旱、半潮湿地区特点：降雨量中、温度中、湿度较低植物：早熟禾、黑麦草、小冠花、高羊茅、狗牙根、紫花苜蓿、红豆草、结缕草暖温、亚热带:华中、华东半潮湿、潮湿地区特点：温度高、降雨量多、湿度高植物：假硷草、狗牙根、画眉草、白喜草、紫花苜蓿、结缕草、香根草、大米草热带:华南、港澳台潮湿地区特点：温度高、降雨量多、湿度高植物：假硷草、狗牙根、画眉草、白喜草、结缕草、香根草不同坡度条件下的植物选择A植物：高羊茅、百喜草、结续草、野牛草、假俭草、早熟禾、白三叶、小冠花、小叶女贞球、小叶黄杨球、千头柏、海桐球、红叶小菜、丁香球、苏铁、菊花、月季、大丽花、牡丹。方法：人工撤播、液压喷播、铺置草皮、点植灌木、丛植花卉。均一的草地;然后在草地上点缀花卉丛或球形灌木。b.15一35植物：高羊茅、百喜草、