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高速公路邊坡生態防護施工技術

日期：2007-10-25 來源：網易園林作者：黃庭華我要評論（）

摘　要:文中介紹了廣惠高速公路邊坡環境特點、氣候與土壤、地質環境,并以路基標A、B合同段為例,闡述了廣惠高速公路邊坡生態防護的對策及重點工程三維網植草施工技術。

關鍵詞:路塹邊坡;生態防護;三維網植草　

　　廣惠高速公路是交通部規劃的國家重點公路第十五橫汕尾至云南清水河公路的重要路段,也是廣東省規劃的干線公路中的重要組成部分。廣惠高速公路的建成，使廣州、惠州、汕頭、粵東地區聯成一體，對完善珠三角東部地區的干線公路網，加強廣州對粵東地區的輻射力度，促進粵東山區的經濟發展具有重要意義。

廣惠高速公路全長153.2公里，起點位于廣州市蘿崗區，途經增城市、博羅縣、惠州市惠城區、惠陽區，終點位于惠東縣凌坑。沿線與廣州北二環高速公路、北三環高速公路、增從高速公路、惠河高速公路、深汕高速公路、常（平）惠（東）高速公路（規劃）及G324國道等連接成網，是廣東省規劃的干線公路網的重要組成部分。沿線路面相當平直，雙向六車道，部分四車道。2003年12月20日建成通車。它繞行于崇山峻嶺之中,地質地形復雜,加上該地區氣候多變,施工難、風險高,被世行專家稱為“中國最具挑戰性的公路項目之一”。

山區高速公路由于高填深挖,會導致原生植被破壞、動物棲息地破壞、水土侵蝕等一系列生態環境問題,因此恢復和重建高速公路邊坡的自然生態植被勢在必行。廣惠高速公路基標分八個合同段(Ａ～H),本文以A、B合同段為例,簡介廣惠高速公路的邊坡生態防護對策及施工技術。

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1　廣惠高速公路段邊坡環境特點

1.1　地形險峻

廣惠高速公路山谷丘陵多,地形極為險峻,自然環境惡劣,地質情況復雜,從海拔140～620ｍ,群山纏綿起伏,峽谷縱橫交錯,區域內地形總的趨勢是中間高,兩端低,層巒疊嶂,起伏變化。間隔有一些小盆地、沿河及山間臺地,溝谷縱橫,溝壁陡峻。屬青山向斜西翼,巖性多變,巖溶、滑坡、斷層帶等不良地質現象分布廣泛,被專家稱為“地質博物館”。A、B合同段主要出露石炭系灰巖、白云質灰巖,泥盆系灰巖,山坡陡峭、地勢起伏頻繁,令高邊坡的整治及生物防護增加了許多難度。

1.2　氣候多變

工程路段地屬中亞熱帶季風氣候區,四季有雨多霧,春天尤烈,冬天極端氣溫低于零下5℃,夏天極高氣溫超出40℃,全年無霜期長約272～310ｄ,有短期冰霜凍。區內年平均氣溫19.8℃,最低氣溫-3.4℃(1月份),最高氣溫39.4℃(7月份)。年均降水量1468～1752ｍｍ,風向隨季風的轉換而改變。但全年溫暖,植物生長茂盛。有機物質積累快,有利于公路邊坡及場坪的生態恢復與建植。A合同段(Ｋ5+000～Ｋ13+470)和B合同段(Ｋ21+470～Ｋ33+519.448)　　3)軟弱土地基處理應以預壓排水為主;復合地基處理宜首選碎石樁;若采用粉噴樁應采用濕噴法施工。最低氣溫-2～-5℃。A合同段日平均氣溫較高,且較平穩,海拔高度約在380～420ｍ;B合同段日平均氣溫較低,晝夜溫差較大,雨量較少,海拔高度在400～620ｍ。

1.3　邊坡穩定性差

廣惠高速公路路基建設工程浩大,每公里土石方工程量為普通高速公路的兩倍以上。全線高于20ｍ的路塹邊坡就有136處,多為不穩定邊坡,須設置大量的支擋結構,其中20～30ｍ的51處,高于30ｍ的85處,最高達98ｍ,其難度和規模居廣東前列。全線在邊坡防護工程中,采用了以錨索、抗滑樁為主,多種手段綜合運用的加固方法,大部分邊坡經過了多個雨季的考驗,基本穩定。

1.4　A、B合同段邊坡特點

1)原生植物被徹底破壞。高填深挖造成原植被破壞嚴重。2)坡體高陡。由于該路段地形復雜,海拔從180～620ｍ,而且降水充沛、風化強烈,所以坡面多沖蝕割裂、坡體陡峭。3)地質剖面具有表土層———風化層———巖石層典型特征。由于這里的氣候和地形致使邊坡剖面表土層很薄或缺失,土體的養分嚴重淋失。這樣,邊坡總體呈現無土、缺水、缺肥特點。4)干熱脅迫的生物氣候。路線地處中亞熱帶季風地區,具有明顯的干濕交替特點,秋冬季干旱、夏季炎熱,這些都對生長在土體很薄的坡面上的植被構成極強的威脅,人工植被易退化。5)水土流失嚴重。因為雨季時間長并且降雨集中,降雨強度又特別大,致使邊坡水土流失嚴重。

2　邊坡生態防護植物配置技術

2.1　以水土保持為主,兼具生態景觀效果

邊坡防護要考慮對整個植被進行逐步恢復,應以林草植物為主進行生態模式配置,有利于固土護坡,防止水土流失,改善高速公路邊坡景觀和行車效果,有利行車安全。以適應生態學理論為依據,尊重自然、正視自然、保護自然、恢復自然,兼顧生態效益、經濟效益和社會效益,以達到四季常綠并可體現有亞熱帶特色的景觀效果。

2.2　堅持生物多樣性,多科屬結合

邊坡人工植草綠化,為減少人工草被退化,則考慮禾本科、豆科相結合和以暖季為主,冷暖季型草種相結合,并適當配以灌木的原則,從而使其能夠自生自養,達到邊坡四季常綠,三季有花的效果。養護完成后形成與自然生態融為一體的生態景觀。

2.3　按生物氣候帶配置植物

由于A、B合同段海拔高度有很大區別,地域氣候反差較大。A合同段海拔高度380～420ｍ,氣溫較為平穩,屬低海拔氣候帶;B標段海拔高度則在400～620ｍ,氣溫變幅較大,為高海拔氣候帶。因此在草種配置上也有所區別:1)A合同段草種以暖季型草為主,有百慕達、百喜草Ａ33、畫眉草、柱花草、胡枝子。再適當配置一定的冷季型草。2)B合同段選擇冷、暖季型草相結合。上邊坡草種:臺灣百喜草(Ａ33)、百慕達、畫眉草,高羊茅(獵狗5);下邊坡則選擇百喜草、百慕達、高羊茅(獵狗5)以及彎葉畫眉草,總體上暖季型草占75%,冷季型草占25%。

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2.4　重視越夏、越冬養護管理

由于施工后會受到干、熱、冷災害氣候影響,在篩選植物時考慮抗熱、耐干旱、耐冷害、可塑性大、抗逆性強的植物,提倡灌草結合,利用深層水分;在栽培上要在最佳時段(春、秋)播種,在熱、冷、干旱氣候到來之前形成良好的草皮,避開災害性氣候;在播種材料上應加施保水劑、土壤改良劑提高土壤水分供應;同時在夏季高溫、干旱時,注意及時灌水保濕。

3　三維網邊坡植草施工技術

本路段邊坡以高、陡、少土為主要特征,在邊坡生態治理中具有一定的難度,從技術角度來說,既要考慮邊坡的穩定性,又要顧及植物生長環境的安全性。因此,采用了以掛三維網噴播植草為主體技術對A、B合同段邊坡進行植草綠化。

3.1　工藝流程

清理坡面———開挖水平溝———客土填平———掛三維網———Ｕ型釘固網———回填土———材料(復合肥、保水劑、粘結劑、低纖維、水等)與多草種混拌———液壓噴播———蓋無紡布———前、中、后期養護。

3.2　主要施工技術

1)坡面處理:坡面盡量平整,坡比必須達到設計要求,掛三維植被網時要確保網與坡面緊密結合,防止“空鼓”。2)掛網:主要依據施工設計。坡面處理好之后, 網自上而下鋪展,網與網的搭接應不小于100ｍｍ,搭接處固定用的“Ｕ”型釘間距不大于1000ｍｍ,網中部固定的“Ｕ”型釘的間距不大于2000ｍｍ。3)回填土:因三維網包尺寸較小,為了確保回填土的密實度,應分為四步進行:①網篩回填土:客土經篩孔小于三維植被網的網孔篩制,過篩后自上而下進行第一次回填并拍實(忌用濕土)。②噴水沉降:第一次回填后用高壓水輪澆水濕透,讓回填土壤自然沉降,防止“空鼓”現象。③第二次回填土:用過篩配制的細土,繼續填實網包。④泥漿回填:在進行第二次回填之后,網、土及坡面泥土基本已形成一體,但有小部分“空鼓”地方,用泥漿泵再噴一次泥漿,進一步增加密實度,將“空鼓”現象控制在最低水平。4)噴播:用液壓噴播機將花草種、全價復合肥、保水劑、土壤改良劑、紙纖維按設計配方要求混合均勻噴播在坡面上。5)覆蓋丙綸無紡布:丙綸無紡布的作用是防止水流對坡面及種子的沖刷、保水保溫,利于花、草種的生長,蓋后用Ф8ｍｍ的“Ｕ”型釘固定。

3.3　養護技術

1)噴水養護:分前、中、后期水分管理,前期噴灌水養護為60ｄ,中期靠自然雨水養護,若遇干旱,每月噴水2～3次;后期養護每月噴水2次。2)追施肥料:為滿足草本植物氮磷鉀等營養需求,維持苗草正常生長,須在苗高8～10ｃｍ時進行第一次追肥,追肥分春肥(3～4月)和冬肥(10～11月)兩次,另外,還可依據實際情況進行葉面追肥,如用0.1%的磷酸二氫鉀或0.3%的尿素液噴施。3)防治病蟲害:出苗后隨時觀察有無病蟲為害,不同草本植物所發生的病害和蟲害是不一樣的,一經發現,需及時噴灑針對性農藥。防病害可用59%多菌靈可濕性粉劑1000倍液,甲基托布津800～1000倍液等;防蟲害一般可用敵百蟲800倍液,氧化樂果、三氯殺螨醇1000～1500倍液等高效低毒農藥。4)防除雜草:雜草主要與主栽草類爭光、爭水、爭肥,且有礙草坪景觀。防治方法:①播種前土壤使用草甘膦、卡可基酸除滅;②草苗播出前使用地散靈、惡靈草、環已隆等滅除雜草種子發芽;③雜草生長已高出主草叢,可采取人工拔除。

4　結語

通過近四年的施工、養護,A、B合同段邊坡草坪長勢良好,特別是經受了2004年12月接近-6℃的嚴寒氣候考驗,草坪成活率較高,形成了很好的邊坡景觀和生態效益。三維網植草適用于多類邊坡,如一般土質邊坡、煤渣邊坡、風化巖石邊坡等,尤以路基填方邊坡使用效果最佳。三維網植草的特點是能及時有效地保護坡面,特別是在南方多雨季節,即使施工早期未完全成坪,也能較好地保護邊坡,防止水土流失。據初步統計三維網植草造價約為漿砌片石護坡的1/3,且施工易操作、效率高。若能根據不同氣候和地質條件制定科學、合理的設計、施工管理辦法和施工工藝,則三維網植草技術必將在高速公路的綠化工程中得到廣泛應用。