山西路恒交通勘察设计咨询有限公司 山西省太原市 030000
摘要:为了实现社会经济的可持续发展,必须采取有效的措施实现社会经济与环境保护的协调统一发展。城市道路工程作为城市的基础设施之一,满足了人们日常的出行需求,但是在城市道路工程施工过程中,不可避免的对道路周边的生态环境造成了严重的破坏,如果不加以治理,不仅严重影响城市的自然生态平衡,而且还会影响道路工程的建设质量,给行人和车辆带来巨大的安全隐患。因此,研究分析生态护坡在城市道路边坡设计中应用具有重要的现实意义。
关键词:生态护坡;城市道路边坡设计
1.生态护坡技术的简介
1.1城市道路工程对生态环境的影响
(1)在城市道路工程施工过程中,需要对原有的地表进行开挖施工,导致原有的绿色植被受到了严重破坏,而且在施工过程中所产生的大量粉尘,也会覆盖周围的植被,影响植物的光合作用、蒸腾作用,导致植物的生长发育延缓,严重时甚至会导致植物出现枯萎死亡等现象。(2)道路工程建设期间,会使用大量的机油和沥青等材料,这些有机溶剂本身具有一定的污染性,会对道路周围的土壤产生污染,影响植物正常生长,不利于城市生态多样性的建设。(3)道路的开挖和基坑排水施工会导致道路周边的地下水水位下降,再加上路基及路面的施工,也会限制地下水水位的提高,势必导致地面的植物因缺水出现生长发育缓慢等问题。
1.2生态护坡技术的原理
(1)对于植物而言,根系是其获取营养物质的重要结构,尤其是植物的垂直根系,可以延伸到数十米之远。在地下,可以穿过较为松软的土层和风化岩层,深入到岩石层当中。根据有关研究表明,植物的栽培,可以有效的提高地面75cm到150cm范围内的土壤稳定程度,对于存在风化或者开裂的岩体也有较好的固定效果。此外,植物的横线根系会在土壤中盘织交错,与周围的土壤紧密的联系到一起,形成一个巨大的网状结构,在城市道路边坡设计中应用生态护坡技术,可以有效的提高边坡的抗拉、抗剪性能,对于提高边坡的稳定性具有巨大的促进作用。
(2)植物的水文效应:对于边坡而言,导致其失稳发生滑坡、崩塌等地质灾害的重要因素之一就是降雨。在城市道路边坡设计中应用生态护坡,有效的利用了植物的水分吸收和蒸发作用,实现了对边坡内水分的吸收和排出,降低了土体当中的孔隙水压力,降低了边坡土体本身的自重。再加上植被的覆盖可以有效的延缓地表径流的速度,避免雨水对边坡表面产生冲刷,大大提高了边坡的稳定性。
此外,当降雨过程中,如果雨滴直接击打在边坡坡面上,其所携带的能量传递给边坡表层土地,会给边坡造成巨大的冲击力,同时地表径流带走大量的土粒,导致水土流失问题的发生。而植被的覆盖,能够阻挡雨滴对边坡表层土地的冲击,有效的达到了控制水土流失的目的。
2.常见生态护坡技术
2.1植物固土技术
所谓植物固土技术,就是在城市道路的边坡上,种植一些根系较为发达的植物。利用其根系的锚固作用,来提高边坡的稳定性,降低水土流失,并达到美化城市环境的目的。当前该技术在城市道路边坡中应用十分广泛。
2.2土工材料种植复合技术
(1)土工网垫层:首先在城市道路的边坡上搭建一层由聚丙烯、聚乙烯等材料制作而成的土工网,然后在其边面覆盖碎石和土壤,并在土壤中栽培草地,已形成复合种植基,当草皮生长完全之后,会与土工网垫层以及土壤层集合成一个整体,达到护坡和美化环境的作用。(2)土工格固土:该种复合种植基技术,就是对边坡打造成一个个的土工格,并在土工格内进行草皮的种植。通过土工格的设计,提高了边坡的摩擦阻力,再利用草坡的根系固定作用,达到提高边坡稳定性的目的。
2.3生态混凝土技术
生态混凝土就是利用了多孔混凝土材料对边坡的土壤层进行加固,利用混凝土当中大量的孔隙,为植物提供了一定的生长空间,同时在混凝土当中添加一定的肥料,来供给植物生长。既达到了有效固定边坡的作用,又绿化了道路边坡。该项技术常应用沿河道周围的道路边坡工程,由于河水的流速较快,采用一般的生态护坡技术,植物无法正常的生长,而且水土流失较为严重,而通过生态混凝土的应用,完美的解决了以上问题。
3.生态护坡在城市道路边坡设计中应用
某市某道路工程,其边坡南侧为山体,边坡高度为13~20m。边坡上部主要以回填土为主,土质较为松散,局部区域存在建筑垃圾。为了有效的对本道路边坡进行加固,计划采用生态护坡技术,整个坡面划分为三级,每级高度约为6m,中间设置2m宽的台阶。这样不仅增大了生态护坡的坡率,无需对山体进行切削施工,而且美化了边坡,绿化了道路环境。
3.1生态护坡技术方案
本工程计划采用生态袋材料对边坡进行加固,作为一种无纺土工布料,生态袋材料不仅不会受到紫外线的侵蚀,而且不会产生质变,给周围土壤造成化学污染。在施工时,只需要在生态袋中装满种植土和肥料,将其与加筋土工格栅连接成一个牢固的整体,一层层的错开叠压在边坡上。最后再选用适合本地生长的植物插播在生态袋中。其优势在于施工简便,适用于一些坡度较高的岩面和硬质土边坡。缺点是造价较高,植物生长较为缓慢(见图1)。
3.2施工注意要点
(1)在土工格栅施工时,应确保其拉直平铺,避免出现重叠、卷曲以及扭结等问题。(2)在进行填料过程中,首先应就地取材,并分层进行摊铺和碾压,每层的厚度控制在30cm左右,压实度不应低于85%。对于袋体1.5m范围内的填料,应采用人工碾压的方式。(3)为了避免降雨,导致雨水渗入到生态护坡袋背后,建议在平台上设置平台截水沟。(4)如果在植物栽植时,采用混播的方式,应对生态护坡袋内的温湿度、空气、土壤以及养分等情况进行充分考虑,避免影响植物的正常生长发育。
4.生态护坡的效益分析
通过本工程的施工,解决了传统浆砌片石护坡较为呆板的问题,改善了道路周边的环境,且提高了边坡的稳定性,增强了边坡的抗变形和抗位移性能。同时处理之后的边坡绿地与山头原本的自然环境协调统一,为城市增添了一道靓丽的风景线。
5.结语
综上所述,相比较传统的道路护坡技术,生态护坡技术的应用,不仅有效的提高了边坡的稳定性,解决了边坡失稳发生的地质灾害问题,而且美化了城市的环境,实现了社会发展与生态环境建设的协调统一发展。因此,相关工作者应重视该项技术的研究,积极探索,不断创新,推动我国市政道路工程的可持续发展。
参考文献
[1]张林.山区旅游公路边坡植物防护技术的应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2014.
[2]芦建国,于冬梅.高速公路边坡生态防护研究综述[J].中外公路,2008,28(5):29-32.