摘要:市政道路工程是市政工程的重要组成部分,在道路工程修建的过程中,首先要做好边坡防护工作,从而确保道路的稳定性。随着现代人们对生态环境要求的提升,各项市政工程的设计和施工都要有生态防护的理念,并对施工方法和技术进行完善。本文主要就市政道路边坡生态防护设计进行了相关的阐述和分析。
关键词:市政道路;边坡防护;生态防护
在市政道路修建的过程中,存在裸露边坡、断面等问题,这些问题不仅会影响道路工程质量,还会造成地貌特征发生改变,进而损坏生态环境。为了避免这些问题,需要采取边坡防护措施。此外,在道路边坡设计的过程中,不仅要考虑边坡稳定的问题,还要充分考虑生态问题,采取生态防护的设计理念。在传统道路建设的过程中,往往倾向于交通功能的优化,忽略了环保的重要性,从而引发水土流失等问题,在缩减道路使用寿命的同时,还会危害生态环境,不符合我国可持续发展的要求。所以,现代市政道路的修建要对生态问题加以考虑,在边坡防护设计的过程中,采用生态防护的设计理念和方法。
一、市政道路边坡生态防护设计的功能
(一)基础功能与机理
边坡防护具有防止水土流失、塌陷、滑坡等问题的功能,为了保障边坡防护能够充分发挥作用,在实际设计和施工的过程中,要充分考虑工程与植被两种护坡的作用与功能,将工程防护作为基础框架,配合植被防护实现土体加固的目的。生态防护的措施主要利用了植被水文效应和根系力学效应。一方面,水文效应可以截留降雨,减少因为降雨量过大而产生的边坡溅蚀问题,也能控制地表径流,进而增加边坡整体稳定性。另一方面,根系力学效应可以满足锚固、支撑等要求,植物根系普遍生长在浅表土层,在延伸的过程中会与土体形成三维加筋复合形态,进而强化土体抗剪能力,改善浅表土层稳定性。木本植物具有根系垂直或水平的特点,水平根系在延伸生长的过程中会形成根系网,其具有较强的固结和支撑作用。垂直根系则向土体深处伸缩扩张,能够起到锚固作用。在水平与垂直根系的连结作用下,能够全面提升土层的稳定性,进而保障边坡防护能够充分发挥效用。
(二)生态景观功能
在市政道路施工的过程中,免不了土方开挖、填筑等工作,这些施工环节有时会破坏道路周边的环境和景观,不仅影响道路美观性,还会降低环境质量。采取生态防护的设计理念和施工方案,可以恢复植被的种植与生长,并通过植被种植为周围生物提供更大的生存空间,进而改善道路周边生态环境,减少对道路景观、环境的破坏问题。此外,边坡生态防护带能够缓冲道路与环境之间的关系,降低噪音、颗粒、粉尘等污染问题对周边生态环境造成的影响。通过各类草本、木本植物的合理搭配,能够改善边坡裸露问题,增强边坡的美观性。
(三)道路交通优化功能
运用生态防护的方式,能够增加地表绿化率,进而降低风速,减少沙尘等危害。同时,也能控制路面温度,避免因为温度过高而造成的沥青老化问题,从而延长道路的使用寿命。此外,搭配合理的植物系统,也能提升道路安全水平,改善交通质量。例如,利用视线诱导的原则种植植物,司机可以根据植物线形变化来判断道路的延伸方向,便于司机的观察和分析。或者利用争光植物,减少夜间灯光对视线的影响等。
二、市政道路边坡生态防护设计的理论基础
(一)抗剪强度实验
抗剪强度实验可以分为无根系土和含根系土两种,在无特殊受力的情况下,剪力作用引发的失稳情况比较常见,通过施加不同的荷载,来分析有根系和无根系土的抗剪能力。施加50KPa和150KPa两种强度的荷载,检测出无根系土的抗剪能力为31.1KPa和42.5KPa。而在50KPa的情况下,有根系土的抗剪强度为50KPa,在150KPa的情况下,其抗剪强度则为64.8KPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可见有根系土的抗剪能力更强,根系可以增加土体粘结度和土壤摩擦力,进而改善土层抗剪能力。
(二)土壤工程性质
同样对有根系土和无根系土进行检验,在荷载为50KPa的情况下,无根系土沉降为0.25mm,有根系土的沉降则为0.22mm;在荷载为150KPa的条件下,无根系土的沉降为0.79mm,有根系土的沉降则为0.49mm。可见,有根系土在荷载发生变化的情况下,产生的沉降问题较小,其具有较强的稳固土体的作用。
(三)土壤抗冲刷
在土壤抗冲刷测试方面,也采取相同的实验方法。如果土壤含根量为55%、62%、67%,则其土壤流失量则分别是76%、62%、67%。可见,增加土壤内的含根量,可以减少冲刷问题,进而改善边坡稳定性,防止水土流失。
三、市政道路边坡生态防护设计的方法
(一)植树种草
种草植树是比较常见的市政道路边坡生态防护措施,普遍应用在缓坡防护和施工之中。在草种选择的过程中,要尽可能选择易于存活的品种,且保障草植的根系发达,控制成草高度,确保草植生长出来之后比较繁茂,普遍采用对年生草种。常见的种植方式有两种,一种是人工种植,另一种是湿法喷播种植。可以根据实际种植需求和种植情况选择种植方式。也可以采用铺草皮防护的方式,草皮可以铺设在陡坡、冲刷严重的边坡位置,通常采用水平叠铺、平铺等方式。此外,也可以通过种植树木来提升边坡的稳定性。普遍在缓坡区采用植树护坡的方式,在边坡外缘、河岸等位置种植。该方法能够强化边坡的稳固性,减少冲刷问题。不仅如此,该方法还有防风固沙、调节美化的作用,能够促进城市整体建设水平的提升。在品种选择时,要尽可能选择根系发达、适应性强、容易生长的植株,普遍选择矮灌木。
(二)液压喷播和土工网植
液压喷播是比较常用的一种生态防护技术,在草植种植之前,将草籽和粉料、土壤改良剂色素等搅拌在一起,按照一定的比例加入适当的水,搅拌均匀后利用机械设备将草籽喷洒在边坡上。这种种植方式不仅快捷,而且有很高的成活率,防护效果较好,无需消耗过多的种植成本。此外,土工网植草也是比较常见的种植方式之一。其包括两个方面,一方面是边坡加固,另一方面是植物防护。采用方法首先要利用土工网加固边坡,并且起到一定抗冲刷的作用,提升土壤稳定性。在草籽生长的过程中,边坡会逐渐被草皮覆盖,进而增加自身生态防护能力。该方法具有时效长、绿化和防护水平高、施工简便等应用优势,可以在市政道路工程中防范应用。
(三)蜂巢式网格和三维网种植
蜂巢式网格植草护坡主要以干砌片石护坡为基础,在已经修正的边坡上铺设混凝土框砖,框砖的形状为六边形,能够铺设成蜂巢形状,并在网格内部种植草植,进而满足边坡防护的需求。该防护技术在受力结构方面有较大的应用优势,能够分散边坡表面的雨水径流,使水流流速得到缓冲,进而减少冲刷问题带来的危害,能够保障草皮的健康生长;三维网种草技术则主要具备加固土体、防止冲刷的作用,是近几年比较推广的生态防护措施之一。该技术主要是在边坡上固定某种多层聚合物网,该网具有比较突出的网包,可以将草植种植在网包之中。按照功能进行区分,三维植被网可以分为两个部分,一部分是抗拉纤维层,另一部分是固土网包。按照抗拉和固土能力进行区分,可以分为多层层网。其中,下边坡主要采用薄层层网,上边坡则采用厚层层网。
结语
综上所述,在市政道路修建的过程中,不仅要做好边坡防护工作,还要充分考虑生态环保的要求,积极采用生态防护的措施和方法,强化树木、草植的种植,通过绿化种植改善边坡稳定性,并优化周围环境、提升工程美观性。
参考文献
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[3]王友顺.生态防护技术在公路边坡工程中的应用研究[J].公路与汽运,2017(5).
论文作者:王雪霁
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
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