破碎岩质边坡生态防护技术研究

添加人：admin 发布时间：2015/8/7 8:54:45 来源：中国破碎机网

　　2作用下，轻则造成冲沟缺口，重则导致沉陷塌方和滑坡；而对于缺少防护的岩质边坡，尤其是在风化破碎的砾岩边坡，其危害性更大，不仅岩坡面会因风化脱落掉块。影响公路正常运和安全，而且还会因风化和地衣水的渗使7体抗剪强度降低而导致较大的塌方甚至1传统防护与生态防护1.1传统防护我国西部地区多崇山峻岭，公路建设常遇到大量易风化岩石挖方边坡，其防护工程量大面广。对于岩质边坡的防护，目前多采用的方法是抹面喷，勾缝灌浆和砌沪而墙等传统方法，但目前边坡治。
　　措施存在以下几个方面的问。1设计安全性差在通常的公路设计中，由于种种原因，路基边坡收稿日期20，0910开挖和防护的设计比较简单这类设计主要缺点是设计笼统针对性差边坡比较陡以及防护措施简并且付通车后常出现的边坡坍塌故般迎过后续养护来处理带着这样的片1贯设计出来的等级公路也具有类似的特点。然而，高等级公路方面常常有比较大的高填深挖路段，简单的设计尽管当时节约了资金，但运营阶段养护费用大，远期效益差，且不能确保边坡的稳定；此外，高等级公路作为运输干道，交通量大，半违度快，路坫边坡1出现事故，对交通运输和生命财产的影响巨大因此，高等级公路设计应允分地确保路堑和路提边坡的稳定。消除后患1.1.2防护措施落后高等级公路的边坡防护设沿袭过去於通公路设，习惯大量采架砌片汀护坡护面墙拱形截水骨架等劳动密集型的边坡防护方式实际上，在很多级公路建设地难以寻找优质的砌筑材料，而且大量的劳动力也使得这些防护工程造价很高。
　　在各行各业都在向技术密集型转化的今天，边坡的防护措施也应该多采用新的技术1.1.3对生态保护重视不够许多公路的设1十文件都没有对环境保沪进专门设比大量采⑴的浓砌片石护坡及喷射水泥砂浆等防护方式完全破坏了植物的生长环境，使得由于高等级公路开挖而破坏的自然梢被很久不能恢，少量的绿化设计往往只是局部贴草皮，没有对整个边坡的梢被恢复进疔考虑缺乏梢物覆盖的边坡方面不利于水土保持，大量的雨水直接流失，还加大了对道路周边地1的冲刷，给农1水利带来不利影响；另方面也不利于改善等级公路的行车视觉效果，大量裸露的岩石和混凝土视觉效果非常差，也+利厂吸收阳光和汽车尾气，1高等级公路快捷舒适的特点+相协调。在定程度上也给高等级公路12生态防护高等级公路作为永久性大型土木工程，其建设观念技术和质量对今后的影响至关重大随着人们环保意识的进步提高，公路边坡防护措施正逐步从单纯的工程防护转向廉顾工程防护及环境保护要求的生态防护因此，公路上的边坡，特，是破碎，风化岩质边坡的生态防护的问己成为亟待解决总义重人的新课。
　　生态学是研究生命系统与环境相互关系的学科，生态学是门包括人类在内的自然学科，也是门包括自然在内的人文学科2.如果将生态学的思想引入到土木工程防护之中，便可形成门技术或学科分支工程生态防护技术学1边坡生态防护是土木工程生态防护学中的重要组成内容，遵循营造自然气氛，人造环境融于周围大环境，最大程度地恢复自然状态的原胍由此，边坡生态防护主耍通过人执草木，为自然7木提供合适的生长环境，最终达到与自然环境相协调的目的它对边坡的防护作用主要圮利用梢物根系固定坡1.利用梢物的茎和叶对边坡的覆盖防止水流对坡面冲刷以及对坡面的吹蚀所造成的水上流失。
　　同时，结合寨任级公路的实际情况，提出适合寨任路边坡条件的护坡植物品种植物防护7法以及有效的技术保障措施2.1研宄思路和方法在充分了解国内外现有研宄成果的基础上，采用实验室室内模拟及室外现场试验相结合的方法进行研究首先，删汶献的收集和分析工作，对内外相关件土质条件等，制定试验方案和制作成验装置然后，逃行试验研究1作。内界包括实验室模拟及现场试验两部分对于高速公路岩质边坡的绿化，草种的选用有其特定的特点由于坡面上种植基层厚度薄，环境恶劣，植物除应闪地制地选择适应当地气候的种类外，还要考虑到它粗放的管理方式，因此应具有以下特根系深而发达，广张忭张；生长和成坪快；抗逆性强抗寒耐热抗旱；多年屯绿期长；耐贫瘠耐粗放管理等根据以上原则，并结合些国内外己经积累的经於进行了草种的比选最终选定弯叶如1眉草百喜草高羊茅狗牙根中华结缕草多花木兰新哥来德黑麦草马蹄金白叶萨旺娜等18种草种作为现场试验样品，选定狗牙根高羊茅百喜草3种草种作为室内模型试验样品针对广西河池地区气候和环境条件。将上述选用的现场试验草种进行实地栽培试验。于2002非6月7月在寨任路17化950171+010右路段边坡采用人工喷水梭拟降雨。付该边坡进厅抗冲刷现场测试，以确定其相应的养护条件。
　　经过现场测试及试验数据整理，对选用草种的生长适应性抗冲刷能力覆盖率等进行初步比较为进步研，各草种在不同边坡坡度不同固土方理，从而挑选出适宜在寨任级公路中使用的草种，进打审内试验，将选用的室内模型试验草种植入模块盆中，盆内填土与寨任路实际情况相符，待草皮生长茂盛后，在不的倾斜角度下，采用不1强度的人工降雨进行冲刷试验，以建立起边坡倾角坡度草皮极限抗雨冲刷强度与降雨强度参考广两地区降雨强度之间的关系，后。根据试验结果，在植物根芨对边坡的加固机理奸面土壤稳固技术的机可及，靠性等方面进行分析研，2.2主要研究内容与成果1迪过对公路沿线路堑及路坭边坡调查，了解边坡形态岩土种类性质和结构构造以及风化程度等情况，根据边坡野外调查，寨任公路沿线边坡形式可分为反倾向畀质边顺倾向岩质边坡顺倾向层状岩质边坡反倾向岩质边坡上覆土层顺倾向岩质边坡上覆土层及顺倾向层状岩质边坡上覆土层共6大类，在所调研的边坡中，边坡的整体稳定性基本满足要求，不必另外实施边坡整体稳定性加固21针对风化岩质边坡，探讨植物防护措施，要解决了如下问①岩面上土壤固定技术②植物品种比选及适设性试验焊畀面植物种植施技术和艺，岩石植物防护机理。
　　通过模型试验，研究植物防护的极限抗雨冲刷强度及其与边坡坡度和边坡稳定性之间的关系。
　　现场试验，不同降雨切渡下与边坡冲驯的纪朵，随着降雨强度的增大，边坡单位时间单位面枳的冲刷量增太，固土材料菱形铁丝网为维网状结构，本身具有较强的抗拉强度，在固土层起着加筋的作用，能增强土的抗剪能力，可心效防止尚土的滑移草根发育后旅系与网筋纠结在起，能形成个具有很高抗拉强度和抗剪强度的板块结构，在坡面形成保护层，保证坡面免受冲刷，强稳定性其不足是铁丝网贴伏坡血忭能较差。
　　室内试验在不同降雨强度下与边坡冲刷的结果①土工格室维网垫固土的抗冲刷能力比菱形铁丝网的要好；同边坡在相同的降雨强度1边坡体冲刷量随坡角的增大而减小，公路边坡因降雨产生的坡面流，应是降雨强度坡面长度坡角坡面粗糙度化加快，方面却使，位坡长所接受的降雨减少，因此边坡水的流违应该存在个临界坡龟有关文献资料指出边坡坡面流速的临界坡，为40左。
　　考虑到边坡土壤侵蚀量是流量与流速的函数，可进步导出边坡土壤侵蚀量同样存在个临界坡角，大约在2左右4！本试验结果与该结论基本吻合保讨护坡执物对边坡1壤抗剪强役。抗渗能乃的影响及其作机理边坡植物防护的功能集中体现在以下方面采用边坡植物防护后，植物防护能减少地水下渗，降低地径流流速，从而防止水土流失；采用植物防护后，植物根系与土壤形成根土复合体，研究明，此复合体比单1士体的抗剪强度太为提，时由尹植物有效地阻止了地水下渗，使得富水条件下，边坡土体的含水请变化不大，从而能有效防止边坡土体因含水量，人而导致的抗剪强度降低5蔌过室内模型试验现场测试以及理论分析，对岩面上固土结构如土工格室土工格栅维土工网垫维铁丝网垫等的受力性能及长期稳定性进行研究解决如何在岩质边坡上固土，从而再来植被种草的问十分重要。目前，国内用得比较多的固土材料是维土工网格菱形铁丝网以及土工格室种实践证明，采用土工格室防护的岩质边坡具有明显的抗雨水冲刷能力，能承受任何雨滴的打击而完企吸收它们17落时的动能，保护坡面不致被派蚀研宄中对土工格室防护的岩质边坡进行了有限元分析，以确定受荷状况下固土结构的应力和变形，并由此判断固土结构的稳定性，同时与无固土结构的状况进行对比，分析。工格室与边坡岩休相吖工作机理根据寨任级公路的具体施工情况，建立计算模型1经维有限元分析后可得到以下结论。
　　岩质边坡面粗糙，土层与边坡面粘着，工格室的边坡应力等值线变化较剧烈，分布复杂这是由于层土的重力主要通过固定土工格室的锚杆传递到岩层中去，所以在锚杆附近区域的应力变化剧烈些；而在未设置土工格室的情况下，面土层的重力靠土层与岩层面的摩擦传递到岩层，所以代应力等值线变化较缓机变形分析计算叫，土工格室明显增强了填土的强度，强了整个结构的抵抗变形能力，其抗拉强度抗剪强度和抗弯强度充分发挥从有限元数据结果来看，土工格室的最大拉应力152 4651远小于材料的极限抗拉强度256；同样，锚杆承受最大的拉力为10.，远小于锚杆的抗拉能力。因此，在上述荷载作用下，土工格室稳定性良好，完全能够满足固土要求菱形铁丝网与维土工网格的最大不同之处在于其材料的不同，但从受力情况看，其机理是致的研，中还对维土网垫防扩的质边坡进行了有限元分析，以确定处于受荷状况的固土结构维土工网垫的受力状况有限元模型仍选用上述力等值线可以看出，采用维土工网垫加固与土工格室效果相似，其土以及网垫的自重主要通过销杆传递给岩质边坡。计算结果显，维土工网垫单元的最人拉应力为23.51远小于其破坏应乃值；锚杆单元的最大轴向拉力225，亦远小于其抗拉能力。从货形分析可以看出，层土体单元的谩大位移仅为0.46嫩满足固土要求因此，从受力角度分析，采用维土工网垫对岩质边坡进行固土处理，其效果明显，从使用安全角度考虑，亦满足要求3结语边坡防护直是公路工程重点关注的问，但传统防护方法存在长期防护效果不佳等诸多问生态防护是近年发展起来的边坡防护新方法，能兼顾边坡防护与环境保护的竖求，讨于风化破碎岩质边坡的植物防护，近年来虽有工程实践，但方法各异，且尚属探索阶段，在植物防护边坡的作用机理及作用效果的定量分析方血。还有待进1步深化寨任路质边坡防护通过朵内模型试验室内和现场草种试种以及现场冲刷试验，对适宜寨任路边坡防护的种进厅了比选边坡梢草防冲刷能力进行了初步探讨，对固土技术及植物防护作用机理进行了初步研，寨任级公路生态防护工程于2001年8月10日完工，共有40处边坡进行了生态防护，总共85 414，至今己有近2年的时间，所防护的边坡稳定，质量良好。工程总投资虽与砌护面墙方法防护的总投资基本相当，但防护地段植被茂盛，美化了路容，改善了行车条件，有效地保护了生态环境，社会效益良妊刘书套。高速公路环境保护与绿化北京人民交通出版社，2001.
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