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高速公路边坡绿化施工方式

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随着人们环境保护和交通安全观念的转变,高速公路的边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视,要确保高速公路边坡的稳定、安全、搞好环境保护,必须加强高速公路边坡防护绿化设计的综合研究。


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 高速公路的防护工程绿化设计应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护形式,在保证高速公路边坡稳定、安全的情况下,加大植被的绿化面积,为建设生态公路打下良好的基础,使公路主体既安全又环保绿化。


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 1、高速公路边坡破坏的主要形式与机理
  1.1 高速公路路堤边坡
 (1)路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的破坏,主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。
 (2)边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地,砂石土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路基边坡较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷,压实度较好的边坡,比压实度较低的边坡耐冲刷。


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  1.2高速公路路堑边坡
 (1)路堑上边坡是人工开挖的斜坡,其强度应满足稳定边坡的要求,这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀,及其他形式的风化等作用下,边坡主要破坏形式为冲刷、崩塌等。
 (2)冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡,如砂性土边坡、亚粘性边坡、黄土边坡等,在大气降水的作用下,沿坡面径流方向形成许多小冲沟,如不采取任何防护措施,有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚,冬季往往发生积雪,造成坡脚湿软,强度降低,上部土体失去支撑,发生破坏;同时,高速行驶的汽车溅起的雨雪水,也冲刷坡脚。总之,土质边坡的坡脚部位,是边坡的最薄弱环节。
 (3)边坡的崩塌,一般分为三类:落石型、滑坡型、流动形,有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。
 (4)落石型一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层必然是洁丽、层理或断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的段块,这些裂面宽而平滑,有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定能识别,但能渗水,由于反复冻融,长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,由于降雨,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,也会发生这种现象。此类破坏形式必须严格控制,崩塌滚落的岩石极易对行车构成威胁。
 (5)滑坡型崩塌,指岩层在外力作用下剪断,沿层间软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外,当基层上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩塌。
 (6)大雨时的崩塌多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,多会受水的影响而产生流动型崩塌,流动型崩塌没有明显的剪切滑动面。很显然,边坡高度大时,以上边坡的类型都较低边坡容易发生。
 (7)由上面的分析可知在边坡的防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩石性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。


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 2、防护措施
  目前高速公路边坡绿化主要有以下几种防护措施:
  2.1 边坡绿化植物防护
 (1)采用植物防护,就是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷。
 (2)采用植物防护,增加植被面积,减少地表径流,可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量,庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分,还可以稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方,降水量全部落在地表面,形成径流,造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切结合,根系与根系的盘根错节,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效的稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,有机械的防护作用。
 (3)在我国温暖多雨的南方地区,植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中,既保护了边坡,又美化了环境。在北方地区,植物防护措施还仅限于上下边坡的防护,上边坡经常干旱缺水,不易养护,况且坡度较陡不利于植物生长。在我省的鄂西北地区,部分路段的红砂岩路堑边坡往往陡于1:0.75,边坡较高时才放缓到1:1。土质边坡坡度一般采用1:1,靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难,因坡面较陡,水分难以保持,植被成活率较低。
 (4)植物防护包括在边坡上种草,植草皮、植树等。种草一般选取多年生、耐旱、根系发达的草种,植树优选容易成活的树种(包括灌木)。
 (5)狗牙根、黑马草、小冠花均是耐旱植物。狗牙根、黑麦草、小冠花联合种植技术在干旱的一些地区已经获得了成功,较适用于湖北地区的气候条件。狗牙根、黑麦草生长快,当年就能长成,且冷暖交替,绿期长,但其扎根较浅,适宜短期防护;小冠花生长慢,一年以后才能长成,但扎根较深,尤其耐旱,并且其蔓延繁殖能力强,适合于路基边坡的长期防护,二者结合起来就能达到短期防护与长期防护相结合的目的。
  高速公路采用这些边坡绿化防护措施,既防护了边坡,又美化绿化了公路。


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 2.2 框格防护

(1)框格防护是用混凝土、浆砌块(片)石等材料,在边坡上形成骨架,能有效地防止路基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟,同时,提高了边坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围,采用框格防护与种草防护结合起来的方法,提高了防护效果,同时美化了环境。
  (2)框格防护多用于路基下边坡,是一种辅助性的防护措施,除具有对路基边坡的一定防护作用外,还有对路基的美化效果。
  (3)框格防护措施同时可用于土质上边坡防护,既美观,并可防止边坡出现冲刷,但由于框格需在边坡中嵌槽镶进,施工难度大,仅在重要景点使用,一般较少采用。


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  2.3 铺砌片石护坡

在稳定的边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料以防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌方式一般采用浆砌,冲刷轻微时,可采用干砌。


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