公路工程中生態護坡的方法以及基質選擇

李盛斌

(延安大學建筑工程學院 716000)

公路工程中生態護坡的方法以及基質選擇

李盛斌

(延安大學建筑工程學院 716000)

邊坡修復是公路工程中的一項重要工作，要想保證公路邊坡具有良好穩定性的基礎上，避免對生態環境平衡造成破壞，實現更加理想的修復效果，就需要將力學、工程學、生態學、植物學等多種學科進行綜合，完成生態護坡的設計與建設。生態護坡基質是影響其應用效果的最直接因素，所以，為了充分發揮生態護坡的工程價值和生態價值，就需要科學選擇基質。文章簡要介紹了生態護坡及其基質，并對公路工程中生態護坡方法以及基質選擇進行了討論、分析，希望能夠提供借鑒。

公路工程；生態護坡；方法；基質選擇

當前，我國已經建設完成了覆蓋全國的公路交通網，在方便人們出行和貨物運輸方面發揮著重要作用。但是，在公路工程建設中還有一些問題有待解決，其中邊坡開挖環節出現的問題尤為突出，不僅會造成水土流失，降低公路邊坡的穩定性和可靠性，還會對自然生態平衡造成嚴重破壞，所以必須加大對生態邊坡的研究力度，開發并應用更加科學、有效的邊坡防護技術。

1.生態護坡以及基質介紹

1.1 生態護坡介紹

生態護坡是近些年興起的一種新型邊坡防護、加固技術，通過從力學、工程學、生態學、植物學等多種學科方面進行分析，建設由植物或者工程與植物相結合的護坡。具體操作過程是在建設完成的邊坡上種植植物，利用根系錨對植物進行固定，使其與邊坡土層及巖石形成整體結構，對邊坡表面的土層形成保護作用，避免因雨水侵蝕發生水土流失現象，在加固邊坡表面土層的同時，還可以恢復被破壞的生態環境，具有較高的工程效益和生態效益。

1.2 生態護坡的基質介紹

生態護坡基質的本質是植物栽培的人工土壤，是由直徑小于0.03mm 的細碎物質及礦土物質組成的，多為泥狀結構，在整個護坡結構中起到膠結作用。在開挖邊坡時，從基質的水肥性、粘黏性、穩固性等多方面進行綜合考慮，將機質、肥料、保水劑、粘結劑等多種物質，按照合適的比例混合在一起配制成基質，為植物提供生長所需條件，保證植物對邊坡起到更好的加固作用。生態護坡基質除了具備土壤的基本特性之外，還需要具備較強的穩固性能，能夠抵御雨水和強風的侵襲，同時，還可以長期為植物提供生長所需營養，這些都是設計和配置生態護坡基質時需要考慮的問題[1]。

2.公路工程中生態護坡的方法

現階段公路工程中經常用到的生物邊坡防護技術主要有人工種草護坡、液壓噴播植草護坡、客土植生植物噴薄護坡等，不同生物護坡方法的特點都是不一樣的，需要進行詳細的分析。

2.1 人工種草護坡

人工種草護坡是一種傳統型的生態護坡方法，具體過程是在建設完成的邊坡表面，采用人工方式播撒一層草種。人工種草護坡技術操作簡單，易于施工，并且不需要使用大量設備和材料。但是人工播撒很難控制好草種密度，并且草種容易暴露在土層表面被雨水沖走，導致草種成活率較低，防護效果不理想。近些年該技術已經逐漸被淘汰，并且適用范圍有限，在高邊坡生物防護中不考慮使用該方法。

2.2 液壓噴播植草護坡

液壓噴播植草護坡是從國外傳入到國內的一種生物邊坡防護技術，施工過程中，需要先按照一定的比例，將草種、肥料、保水劑、粘結劑等多種物質進行混合，再使用液壓噴射裝置將混合均勻的物質噴射到邊坡表層，完成邊坡防護施工。液壓噴播植草護坡方法具有施工難度小、作業效率高的優點，同時草種分布比較均勻、草種成活率較高，覆蓋率可以到達70%以上，一般兩個月之后就會有明顯成效。并且，該方法適用范圍較廣，已經成為近些年國內公路高邊坡生物防護中常用技術之一[2]。

2.3 客土植生植物噴薄護坡

客土植生植物噴薄護坡是一種新興的公路生態護坡技術，具體操作過程是利用專業化機械，將肥料、保水劑、粘結劑、植物纖維等物質制成的客土，吹附在邊坡表面使其形成一層人工土壤，然后再使用噴薄機將選好的草種及肥料、營養物質、保水劑、粘結劑等噴附在客土表面，形成植物防護層。客土植生植物噴薄護坡施工一般都是使用機械完成的，作業效率和作業質量都是比較高的；并且，客土層與邊坡表層具有較強的粘合性，邊坡穩固效果更好；同時，人工制成的土壤具有除了營養豐富之外，還具有良好的透氣性和水肥性；除此之外，還可以根據實際地質情況選擇不同的客土配比方案，應用范圍較廣。在使用客土植生植物噴薄護坡生物防護技術的時候，需要注意的是邊坡坡度不宜過大，邊坡土層含水量不能過高。

3.公路工程中生態護坡基質的選擇

高邊坡是公路工程中經常遇到的一種施工情況，邊坡防護施工難度較大，尤其是遇到巖石地質后，更是要對生態護坡基質進行深入研究和科學配置。公路工程中生態護坡基質的具體選擇過程如下所示。

3.1 基質的配比材料

生態護坡基質的配比材料主要有土壤、機質、肥料、保水劑、粘結劑、酸堿調節劑等多種。土壤可以為基質長期提供營養物質，多選用壤土、園林土、菜地土等。機質是為植物提供有機物質的主要材料，同時，還起到疏松基質土層、增強各種材料之間粘結度的作用。保水劑主要是保證基質具有充足的水分，常用材料為聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉/鉀。粘結劑可以使基質中的各種材料形成一個整體結構，硅酸鹽水泥、理清、高分子聚合物等都是常用的粘結劑。酸堿調節劑主要是對人工土壤的酸堿性進行調控，經常使用檸檬酸、磷酸等材料起到該調節效果[3]。

3.2 基質的配比方案

生態護坡基質配比所用到的材料數量眾多，如果通過試配方式來確定最佳配比比例是非常麻煩的，而采用正交法可以將多種因素進行綜合考慮，確定配比方案的具體數量。正交表的選擇是應用正交法的第一步工作，如果用L和n表示正交表及其組合個數，用m和r表示影響因素及其水平數，則存在公式Ln（rm）。在實際配置過程中，只需將具體數值代入公式即可得到不同配比方案，如果影響因素有4種，每種影響因素的水平值有3個時，最終的配比方案會有9種。

3.3 選擇最優基質配比方案

在得到具體的配比方案之后，需要對基質的物理指標、化學指標、生物指標等進行測試，對基質是否滿足邊坡穩定性以及植物生長需求進行判斷。然后對所得數據進行極差分析，根據不同因素影響程度的高低，并按照主次順序對影響基質指標的因素進行排序，明確各項指標與影響因素之間存在的關系。再利用方差法確定各因素對指標影響的顯著性。最后還需要通過綜合評分法，對多方面因素進行綜合分析，確定最優基質配比方案。

結束語：

在公路工程中設計并建設生態護坡，既是加強公路邊坡穩固性的基本要求，也是保護自然生態平衡的有效措施，已經成為當前公路工程中一項必不可少的重要工作，必須予以足夠的重視。為了充分發揮生態護坡的工程效益和生態效益，必須科學配置生態護坡基質，保證基質配置的科學性及合理性，促進我國公路建設事業的健康、穩定發展。

[1]袁彬鴻,吳金棟.生物基質生態混凝土在生態護岸、護坡建設中的應用[C] 2013全國河道治理與生態修復技術交流研討會.2013.

[2]李東升.公路巖石邊坡生態護坡基質的優選過程[J].山西建筑,2011,(32)∶135-136.

[3]劉萌.城鎮河道生態護坡材料篩選及其生態健康評價研究[D].山東師范大學,2013.

S210

B

1007-6344（2017）01-0097-01

陜西省教育廳專項科研項目(15JK1820)：

陜西省高水平大學建設專項資金資助項目(2015SXTS03)