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【摘 要】本文从生态护坡原理入手，就我国高速公路现阶段岩石边坡绿化的常用方法及其特点进行了分析和探究。
【关键词】高速公路；边坡加固；生态护坡；绿化方法
在高速公路施工过程中，要进行土石方的开挖和路基的填筑工作，所以不可避免地会对当地原有的土质及植被造成破坏，使公路边坡出现裸露的问题，从而很容易导致公路边坡出现生态失衡和水土流失问题。传统的高速公路边坡防护大都采用水泥混凝土配石头来进行防护，但是这会耗费大量的施工材料，施工成本较高，同时施工工期较长，但是如果单纯的依靠自然界的力量来进行自我恢复，则会耗费大量的时间，也是不可取的。采用生态护坡的公路护坡方法则可以在加固边坡的同时，营造良好的生态环境。所谓的生态护坡实际上就是在高度公路的边坡上种植特定类型的植物，再配合土工施工材料，则可以大大增强边坡的稳定性，确保其不受外界雨水等的侵蚀。
1．生态护坡原理
1.1 植被的力学效应
植被的力学效应主要表现在两个方面，即：浅根的加筋作用和深根的锚固作用，下面就这两个方面的具体内容进行阐述。
（1）浅根的加筋作用。植被在生长的过程中，其根系会向四周扩散，成盘结状态，同时在其根系延伸的过程中，它可以与土木施工材料相互结合，形成一种稳定的复合材料，而植被的根系则可以近似于钢筋混凝土中钢筋的作用。另外，根据摩尔-库伦定律我们还可以得出植被根系的加固作用与土体的性质以及植被根系的强度和密度有关。
（2）深根的锚固作用。植被的垂直根系在穿过公路边坡的浅层松散风化带后，会将自身的根系锚固在深层比较稳固的岩土层上，其作用近似于锚杆的锚固作用。通常而言，小灌木、豆科类以及禾木科的植被的根系可以伸到地下0.75-1.5m的部位，所以可以加强土壤的稳定性，而一般植物的根系则可以伸到更深的岩土层，可以极大地提高边坡的稳定性。另外，实验研究表明，植被根系的直径越小，则其抗拉性能越好。
1.2 植被的水文效应
植被的水文效应主要表现在三个方面，即：降低坡体孔隙水压力，降雨截流、削弱溅蚀以及固土防砂，下面就这几个方面的具体内容进行阐述。
（1）降低坡体孔隙水压力。由于坡体的水压力与其稳定性之间具有紧密的联系，所以公路边坡出现滑坡问题的一个重要因素就是降雨。如果在边坡上种植是适当的植被，则植被可以吸收或者蒸腾土体中一部分水分，从而可以降低边坡土体中孔隙水的压力，增强土体的抗剪能力，提高了边坡土体的稳定性。
（2）降雨截流，削弱溅蚀。在遇到降雨的时候，一部分落到公路边坡的雨水被植物截流，以后植被通过蒸腾作用可以将其充分排放到大气中。而另一部分落到土体上的雨水，会冲击土体，溅起的土体会被植被拦截，减少土体的流失。
（3）故土防砂。如果降雨在地表冲出一些沟壑，则会进一步加剧土粒流走的可能性，进而很容易使边坡出现沟施或片蚀问题。而如果在边坡上种植适当数量的植被，则其可以有效地抑制土粒的流走，同时也可以削弱雨水溅蚀作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实验研究表明，植被的覆盖率与边坡土体土粒的流失量近成反比。
总体而言，与传统的土木工程加固相比，生态防护的初期效果虽然不如工程加固方法好，但是随着时间的延长，植被的根系越来越发达，所以生态防护的护坡能力越来越高，而工程防护的护坡能力则逐渐递减。另外，生态护坡有助于恢复公路施工过程中对植被的破坏，起到美化环境的作用。但是这不意味生态护坡非常完美，它也有其局限性，如植被根系的生长容易造成边坡土体开裂，增加了土体的渗透率；植被根系的生长无法人为进行有效的控制，假如深部没有稳固的岩土层，则加固效果会不理想。因此，生态护坡技术需要将二者结合起来，充分发挥两者的优点，全面地确保边坡的稳定，美化环境。
2．常见的高速公路岩石边坡绿化方法及其特点分析
2.1 挖沟、三维网及液压喷播结合绿化法
通常而言，挖沟、三维网以及液压喷播均是常用的边坡土质绿化法，但是由于高速公路岩石边坡的土质不适合植物直接生长，所以这三种方法如果仅仅依靠单一一种是无法实现岩石边坡的防护的。要想实现岩石边坡的绿化，就必须要将挖沟、三维网以及液压喷播这三种植草绿化方法进行有效地结合，形成一种新型的绿化方法才可以实现对岩土边坡的加固和绿化。而就该方法的具体施工流程而言，其主要包括以下几个流程：（1）人工清理公路岩石边坡，确保其平整性；（2）在边坡上按照设计要求来挖一些楔形沟；（3）用锚杆加固坡面；（4）回填所开挖的楔形沟；（5）先铺设三维网，然后用U型钉进行固定；（6）安装锚杆的螺母，并将对应的锚杆加固牢靠；（7）填筑三维网，并用适当的水润湿；（8）液压喷播；（9）在最上层铺一层无纺布来对植被进行养护处理，以确保施工的质量。
该种方法主要适用于那些坡度不高于1:0.75的页岩或泥岩等稳固性较强的软质岩边坡，并且边坡要便于开挖，风化性要高，这样有利于为植被生长提供所需的矿物元素，从而促进植物生长，提高植被的固土能力。比如成南高速公路和渝黔高速公路等均是采用该种方法来进行边坡绿化施工。
2.2 土工格室、三维网及液压喷播结合绿化法
土工格室是20世纪80年代在国外兴起的一种土工合成材料，起初它主要应用于公路垫层和路基加筋施工中， 而随着应用的推广，其已经被应用于高速公路岩石边坡绿化施工中。同上述的方法，该法也需要合理的结合土工格室、三维网植流程为：（1）人工清理公路岩石边坡，确保其平整性；（2）在岩石边坡特定位置按照设计要求进行钻孔；（3）在钻孔中安装顶部固定钉；（4）先将土工格室挂到特定位置，并进行插锚灌浆处理；（5）在相对应的位置安装底部固定钉；（6）连接土工格室；（7）对各个土工格室进行填土处理；（8）在土工格室上部铺设一层三维网，然后进行固定处理；（9）液压喷播；（10）在最上层铺一层无纺布来对植被进行养护。
该种方法主要适用于那些坡度不高于1:0.3至1:0.5的灰岩、泥岩或砂岩等稳固性较强的软质岩边坡。另外，同上述方法，边坡要便于开挖，风化性要高，这样有利于促进植物生长，提高植被的固土能力，比如渝黔高速公路的岩石边坡绿化施工就是采用该种方法。
2.3 混凝土骨架、土工格栅及液压喷播结合绿化法
钢筋混凝土骨架也是一种常用的边坡加固方法，它是通过在高速公路路堑边坡的坡面上浇筑钢筋混凝土来形成可以固定土体的骨架，再配合锚杆的锚固作用，则可以大大提高其加固边坡的效果。将钢筋混凝土骨架与土工格栅以及液压喷播进行有效的结合，则在起到固土的同时，达到绿化的目的。而就具体的施工顺序而言，其主要包括以下几个过程：（1）人工清理公路岩石边坡，确保其平整性；（2）先铺设土工格栅，然后进行加固处理；（3）进行锚杆和混凝土框架梁施工；（4）先向施工完毕的混凝土框架内部填土，然后在适当的将其润湿；（5）液压喷播；（6）在最上层铺一层无纺布来对植被进行养护。
该种方法主要适用于那些坡度不高于1:0.5至1:0.75的深层稳固性较强的岩石边坡，比如渝黔高速公路就是采用该种绿化加固法来对边坡进行施工。
总之，高速公路岩石边坡绿化方法实际上采用的是生态护坡技术，即将固土护坡与绿化结合在一起的护坡技术。生态护坡的方法有许多种，本文主要介绍了三种常用的岩石边坡绿化方法以及其特点，希望可以给后续工程的应用提供借鉴。
参考文献：
[1]李保锋,郎煜华.高速公路岩石边坡绿化坡面处理方法的研究[J].中华民居,2014,18 (4):197-198.
[2]马洪勇.公路岩石边坡绿化防护技术分析[J].福建建设科技,2012,26(1):33-34.
作者简介：
陈顺民（1962.02-)，男，甘肃会宁人，本科，工程师，甘肃华恒建筑工程有限公司党支部书记。
论文作者:陈顺民
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/8
标签：植被论文; 护坡论文; 根系论文; 岩石论文; 土工论文; 方法论文; 高速公路论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;