談TBS植草（灌）護坡技術在城市道路工程中的應用

池金構 （福建省東南建筑設計院，福建 三明 365000）

0 前言

近年來，我國的基礎設施工程越來越多，尤其是城市道路工程。在城市道路工程設計中，經常會遇到開挖山體而形成的路塹巖質邊坡，而且有的邊坡臨近建筑主體。在這種情況下，既要保證邊坡的安全穩定又要考慮邊坡的綠化美觀，同時還要考慮邊坡工程的經濟性，一個有效辦法就是運用植被綠化護坡技術，而TBS植草（灌）護坡技術就是當前應用較多的一種植被綠化護坡形式。TBS植草（灌）護坡又稱厚層基材噴射植被護坡，它是指采用干式或者濕式混凝土噴射機把基材與植被種子的混合物按照設計厚度均勻噴射到需防護的工程坡面的生態防護技術。目標物種群落以草本為主時，只噴播草籽；當目標物種群落以灌木為主時，采用草籽混合灌木籽噴播。當邊坡需要加強邊坡淺表層穩定時，采用系統錨桿加強邊坡穩定。

本文以三明市中小學生示范性綜合實踐基地生態實踐樓處路塹邊坡防護工程為實例，介紹了TBS植草（灌）護坡在城市道路作為路塹巖質邊坡防護的設計與應用。

1 案例分析

1.1 工程概況

本工程位于三明市巖前鎮的三明市示范性綜合實踐基地園區內。因基地園區主干道開挖山體施工而形成的路塹邊坡,坡面裸露,經雨水的長期沖刷，現已出現張拉裂縫，隨時有下滑的可能性,必須進行防護治理。本次設計邊坡支護長度約為79m,支護高度為7.0m。本邊坡為永久性邊坡，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g。本邊坡按安全等級劃分屬于一級邊坡，主體結構設計使用年限為50年。

1.2 地層分布及地下水情況

道路邊坡設計首先應了解其相應的地質情況，如地下有無空洞、有無地下水等。其次還應要求地勘提供土體穩定性評價。

根據地勘資料，邊坡開挖范圍內土層主體為粉質黏土、粉砂巖殘積粘性土、殘積砂質粘性土、砂土狀/碎塊狀強風化粉砂巖、中風化粉砂巖、砂土狀/碎塊狀強風化花崗巖、中風化花崗巖。場地地下水按其埋藏條件和性質主要為孔隙潛水、基巖裂隙水。

1.3 提出邊坡防護方案

根據上述條件，提出以下3種防護方案：仰斜式擋土墻、掛網錨噴防護和TBS植草（灌）防護。

方案一，采用仰斜式擋土墻防護。取典型斷面分析，按人行道邊線外1.8m為墻腳定位線，墻腳外1m布置0.4m×0.4m矩形蓋板溝。仰斜式擋墻外露高7m，基礎埋深1.0m。根據地勘資料和巖土參數，擋墻基礎落于碎塊狀強風化花崗巖，滿足計算要求的地基容許承載力不低于200kPa的設計要求。此方案需要削坡土方2686m2（挖方綜合單價按15元/m2），需C20片石混凝土擋土墻1343m2（綜合單價按400元/m2），此方案邊坡防護共需造價約57.7萬元。

方案二，采用掛網錨噴防護。根據地勘資料和巖土參數，掛網錨噴坡面采用C20混凝土噴射，鋼筋網片為12@200×200，錨桿采用25mm鋼筋，長度為8m，2m×2m梅花型布置，坡面設計坡率為1∶0.75。此方案需要削坡土方2370m（挖方綜合單價按15元/m2），邊坡防護面積691m2（綜合單價按250元/m2），此方案邊坡防護共需造價約20.8萬元。

方案三，采用TBS植草（灌）防護。本工程巖質坡面裸露,巖質坡面蓄水能力差、土壤貧瘠,邊坡表層存在一定程度的碎落石,無法保證植被長期生長所需的養分，且邊坡較高,也不宜采用掛三維網植草，而TBS植草（灌）防護正適用于此邊坡中的巖質。植物種子根據恢復自然景觀、人文景觀以及“人造景觀、美化環境和生態工程”的設計理念進行擇優選取，被選擇植物應地上部分較矮，根系發達，生長迅速，能在短期內覆蓋坡面。根據地勘資料和巖土參數，TBS植草（灌）防護坡面設計坡率為1∶1.25。此方案需要挖方3286m2（挖方綜合單價按15元/m2），邊坡防護面積885m2（綜合單價按122元/m2），此方案邊坡防護共需造價約15.7萬元。

方案三典型斷面圖

1.4 邊坡防護方案比選，選定最佳方案

通過以下四個方面對上述的3個方案進行分析比選：

①邊坡防護形式的合理性、安全性方面

這3種方案均為處理類似工程案例的常用防護形式，按照相關規范要求進行正常設計計算，均可保證邊坡防護形式的合理性、安全性。

②工程造價方面

方案一造價約為57.7萬元，方案二造價約為20.8萬元，方案三造價約為15.7萬元。從工程造價方面考慮，方案三最優，方案二次之，方案一造價最高。

③綠化美觀方面

方案一和方案二的坡面均為混凝土面，比較單調，無景觀效果；方案三為綠植防護，具有景觀效果，尤其是本項目還臨近生態實踐樓，在實踐樓里的師生透過窗戶看到對面的邊坡是一片綠油油的植被而不是一片灰蒙蒙的混凝土墻面，心情自然會舒暢許多，同時綠植護坡理念在一定程度上也和生態實踐樓中的“生態”相呼應。因此，從綠化美觀方面，方案三最好。

④施工的難易程度方面

方案一中的C20片石混凝土仰斜式擋土墻施工需要安裝模板方可施工，方案二中的掛網錨噴防護需要坡面鉆孔打錨桿。而方案三中的噴射基材與植被種子，施工工藝更簡單、便利，工期也更短。

根據以上分析，并征得業主等各方同意后，最終確定采用TBS植草（灌）防護形式。

1.5 TBS植草（灌）邊坡的整體穩定驗算

最終確定采用TBS植草（灌）防護后，根據地勘資料和巖土參數，利用理正巖土軟件，對本方案中的TBS植草（灌）防護邊坡進行整體穩定驗算，以保證邊坡的安全性。經驗算，邊坡總的下滑力261.3kN小于總的抗滑力751.1kN，土體部分下滑力261.3kN小于土體部分抗滑力751.1kN，邊坡整體穩定性滿足要求。

2 總結

本工程竣工經驗收合格后，已安全使用了兩年，說明本次道路路塹邊坡防護形式選型安全、合理、經濟、美觀。

路塹邊坡TBS防護作為近幾年推廣的一種新的邊坡防護手段，目前該技術已廣泛應用于城市道路等基礎設施建設的巖質邊坡的防護和植被恢復。本文通過TBS植草（灌）邊坡與傳統的邊坡防護的對比，顯示出TBS植草（灌）防護的經濟、景觀效益，對今后城市道路的路塹巖質邊坡防護設計具有一定的借鑒意義。