三維植被網在高速公路邊坡防護中的應用淺析

三維植被網在高速公路邊坡防護中的應用淺析

摘要：邊坡坡面防護是現代土木建設的一項重要工程。隨著我國公路、鐵路和水利等交通基礎設施建設的迅猛發展，如何對公路、鐵路路基的邊坡坡面進行有效的防護，具有重大的工程意義和經濟意義。三維植被網作為一種新型的坡面防護材料，具有很好的使用性能和推廣價值。本文詳細介紹了其特點、優點以及施工工藝。
關鍵詞：三維植被網；特點；優點；施工工藝
        1  三維植被網的特點
        三維植被網是以熱塑性樹脂為原料。采用科學配方，經擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝制成的兩層或多層表面呈凸凹不平網包狀的層狀結構孔網，它無腐蝕性、耐酸堿。三維植被網的底層為一個高模量基礎層，采用雙向拉伸技術，具有一定的彈性和強度，可防止植被網變形，并能有效防止水土流失。三維植被網的表層為一個起泡層，蓬松的網包內有較大的容土空間，植草覆蓋率高，這種三維結構保證草籽更好的與土壤結合。在邊坡防護中使用三維植被網能有效地保護坡面不受風、雨、洪水的侵蝕。三維植被網的初始功能是有利于植被生長，隨著植被的形成，它的主要功能是幫助草根系統增強其抵抗自然水土流失能力。三維植被網邊坡防護具有以下主要特點：
        由于網包的作用，能降低雨滴的沖擊能量，植被網表面凸凹不平，可使風和水流在其表層產生小漩渦，起到緩沖消能作用，降低流速，從而有效地抵御雨水的沖刷；
        網包中的充填物（土顆粒、營養土、草籽等）能很好地被固定，減少雨水沖刷下的流失；
        在邊坡表層土中起著加筋加固的作用，從而有效地防止表層土層的滑移；
        三維植被網有助于植被的均勻生長，植被的根系很容易在坡面土層中生長固定；
        三維植被網能做成草毯進行異地移植，能解決需快速防護工程的植被要求。
        試驗證明：在草皮形成之前，當坡度為45度時，三維植被網墊的固土阻滯率高達97.5%，平面網為74%；當坡度為60度時，三維植被網墊的固土阻滯率為84%，平面網為0%，失去了固土作用；當坡度為90度時，三維植被網墊仍可保留阻滯住60%的土壤。由此可見，采用三維植被網墊具有極好的固土效果，遠遠勝于平面網，是平面網的更新換代產品。
        2  三維植被網防護的優點
        2.1 工程造價低  圬工砌體防護造價高、工程量大，其防護面積小，并需要長期投入大量的人力、物力和財力進行維修；而三維植被網防護則投資少、見效快、效果好，只需季節性的進行修剪工作。經驗表明：三維植被網護坡的造價為漿砌片石骨架植草護坡的一半，干砌片石護坡的40％，漿砌片石護坡的三分之一。
        2.2 環境景觀效果好  三維植被網恢復了道路沿線的自然植被，不但美化了環境，而且保護了自然生態平衡。自然植被能吸收汽車排放的尾氣，凈化空氣。和圬工防護的單調、生硬比較，綠色的自然植被可緩解司機長時間駕駛的疲勞，有利于行車安全。
        2.3 工程效果好  三維植被網具有彈性高，貼地性能好的優點,它是一種柔性的護坡。早期有助植被生長，待植被形成，植物的根系與三維植被網交織纏繞形成一層保護層，對邊坡坡面形成永久性的保護，避免雨水對坡面造成沖刷，有效保護邊坡的穩定，邊坡不會發生裂縫、坍塌或滑溜等病害。植物的根系扎入坡面土很深，與三維網墊、泥土三者形成一個牢固的復合整體，能起到固土蓄水的作用，達到水土保持的目的。而圬工邊坡防護需要定期養護，由于環境的變化，剛性的護坡體容易產生裂縫，導致雨水從裂縫中下滲，護坡體下的土體強度下降，產生不均勻沉降，嚴重時會造成邊坡坍塌破環，危及行車的安全。

        3  三維植被網草種的選用
        常規選用的草種有：香根草、百慕大草、絆根草、白茅草、百喜草、假儉草、畫眉草、毛鴨嘴、結縷草、小冠花、黑麥草耳茸、雀   等。其中畫眉草屬多年生叢生草本植物，特別耐干旱和土壤貧瘠，分枝旺盛，莖葉強健，根的伸展性好，能在巖石的縫隙中生長；百慕大草為禾本科狗牙根，屬多年草本植物，草莖匍匐，貼地生長，有發達的不定根，并于節上生根及分枝，使地面成網狀，覆蓋能力墻，耐高溫，耐干旱，能在各種土壤中生長；百喜草為從草科多年生植物，草高根深，可深入地表以下1米多，耐高溫、耐嚴寒、生長快、對早期護坡有重要作用，能在風化石等極貧瘠的土壤中生長，是極佳的固土護坡草；黑麥草為禾本科多年生草本植物，抗寒、抗霜、耐濕，生長快，能很好地保護邊坡和提高草坪的成坪速度。
        4  三維植被網的施工工藝 
        施工前準備，如工具、人員配備、覆蓋充填物、草種等；
        對邊坡進行修整，使之盡可能的平整；
        在坡頂開挖暗溝，尺寸為寬1米，深1米；
        貼著地面由上至下將三維網卷材展開，卷材頂端固定于暗溝內，相鄰兩卷材料相互搭接，并要求搭接寬度不小于10厘米，并用軟鐵制成的U型地釘進行固定，鋪設時網狀面朝上，多余卷材用剪刀裁剪；
        播灑草種，可選用百慕大草或百喜草，草種用量為12克/平方米；
        人工回填細砂質營養土，厚度不超過三維網的一半高度，再灑草種，回填土至剛好填滿三維網，然后輕微壓實、整平；
        如氣候較干燥，水分散失較快，可采用草袋或無紡布覆蓋，澆水養護；
        在植被發育期間，每天澆水兩次，養護期約十天；
        當植被生長成型，根系已穿過三維網，即可撤去上覆的草袋或無紡布。
        三維植被網護坡滿足了路基邊坡坡面的保護和加固的要求，保證了路基不致因雨水沖刷和氣候變化而破壞，而且兼顧了道路景觀和環境協調。已引起了大家的關注，在實際工程中已大量采用，具有廣闊的發展前景。
參考文獻：
[1]重慶公路科學研究所.公路土工合成材料應用技術規范[S].
[2]交通部第二公路勘察設計院.路基[Z].

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