生态柔性防护在高速公路边坡工程中的应用

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1、-生态柔性防护在高速公路边坡工程中的应用专业：土木工程（工业与民用建筑） *：* ：* 指导教师：*摘要：随着我国高速公路发展的日渐加快，高速公路边坡防护的问题越来越重要，成为公路建设重要的组成部分。边坡防护主要指生态防护和工程防护。传统的边坡防护方法有种草防护，植树防护，封面、护面墙防护，浆砌片石防护，抹面、捶面防护，喷射混凝土防护和锚杆铁丝网防护等等。随着生态建设和环境保护越来越热门，边坡的生态防护近年来十分流行。柔性防护三维植被网防护是一种新型的防护措施，跟传统的防护方法相比具有工艺简单，操作方便、施工速度快，节能环保等特点。本文就各种防护方法在边坡防护中的应用做了阐述，从实施可持续发展

2、的着眼点出发，重点介绍柔性三维植被网防护的作用原理，防护特点，施工程序与施工工艺并引进了工程实例。最后还提出了一些合理建议。关键词：边坡防护；生态防护；柔性三维植被网防护1 绪 论1.1 高速公路边坡现状简述长期以来，边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节，我国在80年代中期以前，主要以低等级公路建设为主，由于交通量小，深挖高填较少，投资不大，因而防护工程不作为道路建设的主体工程，由此引起的损失亦不大，所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后，我国高等级公路建设方兴未艾，由于缺乏对防护技术的系统研究，没有成熟的经验供设计部门应用，因此只能用低等级公路的防护技术或供

3、鉴铁路部门的经验来实施局部防护，缺乏综合考虑，从而为工程埋下隐患，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，有的甚至中断交通，如大高速公路鲅鱼圈所以南180km长的路段，后期的工程防治费用占整个工程防治费的80、京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后，很多路段出现路基垮塌，路面悬空的现象，再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计，仅1991年因水毁冲毁路基1577km，冲毁路面43733km，冲毁桥梁3606座、涵洞40343道，塌方4171万方，直接经济损失16.86亿元，因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降造成的损失更是无法统计。因此，为降低工程造价，减少或防止道路病害，保持生

4、态环境的相对平衡，确保道路的安全与稳定，急需对高等级公路的边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。与此同时，防护技术在理论方面尚需进一步研究，如边坡的侵蚀机理、边坡水力学特性研究、地区差异性以及公路部门与园林部门的专业交叉研究等等，以便提供边坡综合防护的理论支持和依据。1.2 高速公路边坡常见病害以及常见防护形式目前，路基边坡的质量通病，大多是边坡破坏和坍塌。路基边坡破坏主要边坡坡面及坡脚的冲刷。边坡坍塌一般分为三类：滑动型、流动型、落石型坍塌。这三类情况可单独存在，也可同时在一种情况中出现。下面几幅图片就显示了高速公路边坡破坏造成的严重后果，因此加强边坡防护已经成为了首要任务。图1-1 高速

5、公路盘龙收费站出口边坡坍塌图1-2 高速公路边坡坍塌2.边坡防护2.1 边坡生态防护边坡生态防护主要是保护路基边坡表面，免受雨水冲刷，降低温差及温度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性，能恢复被破坏的生态环境，降低噪音，减少光污染，保障行车安全，促进有机污染物的降解，净化空气，调节小气候。2.1.1 边坡种草防护（1）适用围种草防护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路提与路堑边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡，种草不宜生长，不宜采用此种防护。边坡上己扎根的种草防护，可容许缓流

6、水短时冲刷。由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低等原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程，使得该技术近年应用较少。选用草籽应注意当地的土壤和气候条件，通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜，常用的月白茅草、毛鸭嘴、鱼肩草、果圆、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用几种草籽混合播种，使之生成一个良好的覆盖层。种植时草籽宜掺砂或与土粒拌和，使之播种均匀，播种时间以气候温暖、温度较大的季节为宜。（2）种植方式根据施工方法不同，有以下几种方式:(a)种子撒播法：适用于边坡土质较软，厚度在25mm以

7、下的沙性土，23mm以下的粘性土，以及边坡缓于1：1的情况。(b)喷播法：适用于砾间有砂的砾质土，或厚度在25mm以下的砂质土，厚度在23mm以下的粘性土、亚粘土土坡，或当厚度在25mm以上的硬质土时，在常降暴雨地区，则与铺席工程并用。(c)客土喷播法：客土喷播技术是一种改善边坡植生环境，促进植物生长，从而在普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡上实现立体绿化、恢复自然植被的新技术。客土喷播法具有广泛的适应性，土质或岩质边坡都适用。(d)点穴、挖沟法：点穴法是在边坡上用钻具挖掘直径58cm、深1015cm的洞，每平方米约812个，将固体肥料等防入，用土、砂等将洞埋住后，再种种子。挖沟法是在边坡大

8、致按水平间隔50cm左右，挖掘1015cm深的沟，放入肥料后，撒播种子。（3）种草防护的缺点此种方法的缺点是由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低等原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程，使得该技术近年应用较少。图2-1 高速公路边坡种草防护2.1.2 铺草皮防护（1） 铺草皮防护简介是将活的草皮按一定的形式铺设并固定于拟防护的路基坡面，草皮成活形成植物覆盖层，达到保护路基坡面的一种路基防护措施。路基坡面上铺草防护，其作用与种草防护相同，前者使用时要求当地有足供挖取使用的草皮地段，但在边坡高陡和坡面冲刷较严重的地方，

9、铺草皮较种草防护收效快。块状草皮的尺寸，一般为20cm25 cm、25cm40 cm及30cm50cm几种；带状草皮一般宽25cm，长200300cm；草皮厚度根据草根的深度而定，一般为610cm，干旱和炎热地方区可增加到15cm.挖草皮时，草皮两端斜切(横切面为平行四边形），铺草皮的方法有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵(片）石方格草皮。草皮应选用根系发达、茎矮叶茅草、假俭草等，干枯、腐朽及喜水草种不宜采用，泥沼地区的草皮禁用；铺草皮前应将边坡表面挖松整平，如有地下水露头，应做好排水设施；铺草皮前应在春季或初夏，干燥地区在雨季进行，不宜在冬季寒冷天气施工；路堑边坡铺草皮，应铺过路堑顶部

10、1m或铺至截水沟边。（2）工艺流程铺植草皮可分为5个环节：(a)平整地块经过水平测定，拉纵横线，以保证不出现积水现象；(b)回填土壤铺植地块土壤必须肥沃疏松，不得有石块、树根、杂草宿根宿芽；(c)起草皮随铺随起，头天浇水湿润草坪；(d)铺植将新鲜草皮及时满铺地面，最好在阴雨天前进行。铺后立即浇透定根水，待半干后打实，使草与土壤充分接触；(e)养护日常管理主要是拔草、浇水、施肥、防治病虫害、修剪等。2.1.3 植树防护（1） 植树防护介绍在路基边坡上合理地植树，对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对

11、盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。优点：可以加强路基的稳定性，可以降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷，可以防风、防沙、防雪，可以美化路容、调节气候，并可获得部分木材，增加收益。（2） 注意事项(a)植树最好选在1：1.5或更缓的边坡上。(b)树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长、根系发达、枝叶茂密的树种。用于冲刷防护的树种宜选用成长很快的柳类，或不怕水淹的灌木类，常用的有紫穗槐及夹竹桃等。(c)植树后在树木未成长前，应防止流速大于3m/s的水流侵害。当植树地带可能受到流水冲击作用时，应在前方设置障碍物，加以保护。(d)采用植树方法防护路基，应使树木及早成林，才能起到

12、防护作用。2.1.4 柔性防护三维植被网防护（1）柔性防护三维植被网防护应用现状随着人们对环保的要求越来越高，在公路工程建设中，边坡防护设计大量采用生物防护。基本实现全路段绿化，不但绿化美化了公路，还有效的降低了工程造价，取得了良好的绿化效果。（2）柔性三维植被网结构三维植被网是以热塑性树脂为原料，采用科学配方，经挤出、拉伸等工序精制而成。它无腐蚀性，化学性稳定，对大气、土壤、微生物呈惰性。三维植被网的底层为一个高模量基础层，采用双向拉伸技术，其强度高，足以防止植被网变形，并能有效防止水土流失。三维植被网的表层为一个起泡层，膨松的网包以便填入土壤、种上草籽帮助固土，这种三维结构能更好地与土壤相

13、结合。在边坡防护中使用三维植被能有效地保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。三维植被网的初始功能是有利于植被生长。随着植被的形成，它的主要功能是帮助草根系统增强其抵抗自然水土流失能力。图2-2 柔性三位植被网（3）三维植被网护坡的机理三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统。通过植物的生长对边坡进行加固的新技术，根据边坡地形地貌、土质和区域气候的特点，在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物，通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，

14、有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。（4）土工三维植被网特点(a)使边坡具有较大的稳定性，实施三维网植草后，草根生长与三维网形成地面网系，有效防止地表径流冲刷，而根系深入原状坡面深层，使坡面土层与三维网及草坪共同组成坡面防护体系，对坡面的稳定起到重要的作用。(b)创造一个绿意浓郁的边坡生态环境，改善高速公路的景观，符合现行环境要求。(c)工艺简单，操作方便、施工速度快。(d)工程造价低 圬工砌体防护造价高、工程量大，其防护面积小，并需要长期投入大量的人力、物力和财力进行维修；而三维植被网防护则投资少、见效快、效果

15、好，只需季节性的进行修剪工作。经验表明：三维植被网护坡的造价为浆砌片石骨架植草护坡的一半，干砌片石护坡的40%，浆砌片石护坡的三分之一。(e)三维植被网能做成草毯进行异地移植，能解决需快速防护工程的植被要求。(f)三维植被网能有助于植被的均匀生长，植被的根系很容易在坡面土层中生长固定。（5）土工三维植被网规格聚合物：聚乙烯 厚 度：12mm单位重量：0.43kg/m2 单位拉力：3.2kn/m植被网尺寸：50m*2m（6）施工程序与施工工艺三维网植草是一种新的边坡防护方式，该方法具有工艺操作方便、施工速度快、经济可行的特点，且一般能满足高速公路边坡防护和美化的要求，其施工程序与工艺如下。(1)

16、施工程序边坡场地处理 挂网 固定 回填土 喷播草籽 覆盖无纺布 养护管理边坡场地处理：填方边坡在修整后的坡面上进行场地处理，首先清除石头、杂草、垃圾等杂物然后平整坡面、使坡面流畅、并要适当人工夯实。不要出现边坡凹凸不平、松垮现象。挖方边坡在修整后的坡面上进行场地处理，对表面光滑的坡面进行刮花处理；对于土质较松软的坡面采用适当人工坑实，对于凹陷处采用人工垫土修平，不要出现坡面凹凸不平、松垮现象。挂网：三维网(EM3)在坡顶延伸50cm埋入截水沟或土中，然后自上而下平铺到坡肩，网与网间平搭，网紧贴坡面，无褶折和悬空现象。固定：填方边坡选用6mm钢筋和8铁丝做成的U型钉进行固定，在坡顶、搭接处采用主

17、锚钉固定。坡面其余部分采用辅锚钉固定。坡顶锚钉间距为70cm，坡面锚钉间距为100cm。锚钉规格：主锚钉为(6mm钢筋)U型钢钉长2030cm，宽10cm，辅锚钉为(8#铁丝) U型铁钉长1520cm，宽5cm，固定时，钉与网紧贴坡面。挖方边坡主轴钉选用8mm钢筋做成的U型钢钉，辅锚钉选用6mm的U型钢钉，在坡顶、搭接处采用主锚钉固定，坡面其余部分采用辅锚钉固定。坡顶锚钉间距50cm，坡面锚钉间距100cm。锚钉规格：主锚钉为(8mm钢筋)U型钢钉长2030mm，宽10cm；辅锚钉为(6mm钢筋)U型钢钉长1520mm，宽5cm。固定时，网要拉紧，钉与网紧贴坡面。回填土：填方边坡三维网固定后，

18、采用干土施工法进行回填土，把粘性土、复或沤制肥充分搅拌均匀，并分23次人工抛洒在边坡坡面上，第一次抛洒的厚度控制在35cm为适，第二次抛洒厚度12cm，回填厚度直至覆盖网包(指自然沉降后)。每次抛洒完毕后，在抛洒土壤层的表面机械洒水，机械洒水时，水柱要分散，洒水量不能太多，以免造成新回填土流失，目的使回填的干土层自然沉降，并要进行适度夯实，防止局部新回填土层与三维网脱离。要求填土后的坡面平整，无网包外露。所选用的粘性土应颗粒均称，显粉末状，无石块与其他杂物存在，肥料可采用进口复(N:P:K=15:15:15)或堆沤基肥，用肥量：20g/m。采用干土施工法具有施工操作简单，对路面不会造成污染等优

19、点。挖方边坡网固定后，将由粘性土壤，堆沤米糠或腐殖土、进口复、粘接剂、水泥组成的有机土壤充分混合并利用搅拌机充分搅拌，有机土壤成分的重量配比为粘性土壤：堆沤米糠或腐殖土：复：水泥10:1.5:0.003:0.3，粘接剂用量为12g/m。准备工作完成后，利用喷射机将混合均匀的有机土壤喷射于固定的三维网坡面上，喷射时，水的用量是通过在喷枪上的开关进行人工控制的，用水量不宜多亦不宜少应适中，从而避免出现溢流和散落现象。喷射应尽可能从正面进行,凹凸及死角部分应喷射充分,喷射的平均厚度为2.53.0cm,保证形成的新土层全面覆盖三维植被网，不得出现网包外露现象。采用机械喷射土壤(亦称客土吹附)法是用先进

20、的机械设备代替人工回填土，具有从根本上解决回填土层的悬空问题及施工对边坡立地条件要求较低的优点。喷播草籽：喷播草籽，采用目前国一项科技含量较高的先进种植技术液压喷播绿化技术，其原理及操作方法是应用机械动力，液压传送，将附有促种子萌发小苗木生长的种子附着剂、纸纤维、复、保湿剂、草种子和一定量的清水，溶于喷播机经过机械充分搅拌，形成均匀的混合液，而通过高压泵的作用，将混合液高速均匀喷射到已处理好的坡面上，附着在地表与土壤种子形成一个有机整体，其集生物能、化学能、机械能于一体，具有效率高、成本低，劳动强度小，成坪快的优点。草种配比根据边坡的自然条件、立地条件、土壤类型等客观因素科学地进行草种配比，使

21、其能在边坡坡面上良好生长，形成自然、优美”的景观。使用的具体品种及用量视现场而定。三维植被网草种的选用常规选用的草种有：香根草、百慕大草、绊根草、白茅草、百喜草、假俭草、画眉草、毛鸭嘴、结缕草、小冠花、黑麦草耳茸、雀 等。其中画眉草属多年生丛生草本植物，特别耐干旱和土壤贫瘠，分枝旺盛，茎叶强健，根的伸展性好，能在岩石的缝隙中生长；百慕大草为禾本科狗牙根，属多年草本植物，草茎匍匐，贴地生长，有发达的不定根，并于节上生根及分枝，使地面成网状，覆盖能力墙，耐高温，耐干旱，能在各种土壤中生长；百喜草为从草科多年生植物，草高根深，可深入地表以下1m多，耐高温、耐严寒、生长快、对早期护坡有重要作用，能在风

22、化石等极贫瘠的土壤中生长，是极佳的固土护坡草；黑麦草为禾本科多年生草本植物，抗寒、抗霜、耐湿，生长快，能很好地保护边坡和提高草坪的成坪速度。覆盖无纺布：根据施工期间气候情况及边坡的坡度，来确定在喷播表面层盖单层或多层无纺布，以减少因强降水量造成对种子的冲涮，同时也减少边坡表面水分的蒸发，从而进一步改善种子的发芽、生长环境。养护管理：a、苗期注意浇水，确保种子发芽、生长所需的水份；b、适时揭开无纺布，保证草苗生长正常；c、适当施肥，一般使用进口复，为草坪生长提供所需养分；d、定时针对性地喷洒农药，定期清除杂草，保证草坪健康生长；e、成坪后的草坪覆盖率达到95%以上，一片葱绿、无病虫害。(2)施工

23、原材料：三维网质量要求三维网为三层式土工网垫，型号EM3，网厚12mm。卷长50m，宽辐2m。选用的三维网必须是新材料，严禁使用重复使用过的产品。供应来源选择的三维网生产厂家，应进行检查和测试。若材料来源不能达到均匀、一致，不能满足工程的要求时，或三维网质量在任何时候不符合要求时可随时选用其它厂家生产的三维网。锚钉选用优质6mm的钢筋和8#铁钉做成U型，禁止使用已严重腐蚀的钢筋和铁丝做为原材料。纸浆纤维，用量：150g/m，一般称它为履材料或填充料，通过机械搅拌把水和草种子混合在一起，能使种子均匀地分布在坡面上，为包裹的草种上均匀地提供萌芽所需的水分。肥料，提高坡面土壤的肥力，为草种子萌发和幼

24、苗生长提供所需养分。复，一般使用进口复N:P:K15:15:15；堆沤土杂肥，一般采用米糠或蔗渣与鸡粪进行混合堆沤制三个月以上，其肥力持久，疏松土壤，保证土壤水份。土壤改良剂(土壤固着剂)它具有吸水、粘结、改良土壤的功能，是液压喷播绿化的重要材料之一，它的作用有三：其一溶于水后与种子、化肥和纸浆纤维等一起通过机械搅拌后形成米湖状的悬浮液，通过喷枪喷洒在土壤中后与土壤粒子一起形成有机胶体，表面形成薄膜状，紧密覆盖于土壤表面上，通过物理和化学腱结的方式，使种子牢固地粘着土壤面；其二它具有很强的保水性，能把比自身数百倍的水，吸收保持住，防止其过快的蒸发，慢慢释放供种子吸收；其三，它还具较强的改良土壤

25、结构的功能，降低土壤容重，增加土壤通透性，增强土壤团粒结构，为此，它是一种在喷播技术上不可缺少也不能代替的重要材料。选用的草种须根系发达、粗生、耐热、耐寒、耐贫瘠、抗干旱等，须具有生长迅速、植株低矮、形成的景观优美、自然等特点。(3)三维植被网防护施工工艺工艺流程边坡整理成型细平整挂网固定覆土播种再覆土覆盖纤维布或稻草、秸杆浇水养护后期管理。施工技术方案1)边坡整理成型，细平整。a在路基土方已经完工并经监理工程师验收后，放出路基边坡坡脚桩。直线路段基边桩及坡脚桩每隔20cm打桩，进入曲线段加密到510m，以保证路基边坡线平滑顺直。b定出路基边桩及坡脚桩后，用白灰标出控制线，然后开始刷坡。刷坡时

26、可以用人工配合挖掘机按1：1.5的坡度进行。用挖掘机刷坡时要预留约20cm宽由人工清除，以保证路基边坡的密实度，人工刷坡时要挂线，并用坡度尺检验路基边坡坡度，以确保基边坡的外观线形，刷坡后将边坡上的土块粉碎、平整，并施入底肥。完工后经监理工程师检查验收。2)开挖沟槽。在坡顶及坡脚处，按照施工图纸设计尺寸，人工开挖预埋植被网的沟槽，并平整。注意开挖沟槽和刷坡一次不要过长，防止雨水、风沙等作用破坏路基边坡坡面。3)覆网。边坡整理完工并经监理工程师验收后，按照设计图纸和施工规要求或工程师的指示，及时进行人工铺设EM3型三维植被网。覆网时，先将网置于坡顶沟槽，然后从坡顶到坡脚依次进行。网昼与坡面贴附紧

27、密，防止悬空，使网保持平整，不产生皱褶。网块之间要重叠搭接，搭接部分应在10cm左右。4)固定三维植被网。覆网后按照一定的密度和方式，采用竹钉(长25cm)或R型钢筋(长25cm)打入边坡进行固定；然后将植被网预埋在沟槽中，再回填土夯实。5)覆土。在三维植被网固定好以后，在网上覆一薄层土进入网包(可以用木条刮入），而土壤要求细碎、肥沃、pH值适中。6)播撒草籽。要求如下：a根据气候、土质、含水量等因素，选择易于成活、枝叶茂盛、根系发达、茎低矮、多年生、便于养护和经济的草籽种类。b撒播草籽应在无风，气温15度以上的天气进行，避免干燥的风季和暴雨季播种。为使草籽均匀分布，草籽应掺加细砂或细土，搅拌

28、均匀后播撒。7)再覆土。撒播草籽后，网上面再均匀覆盖一薄层土，并适当拍实，使边坡表面平整，并保证使土盖住草籽。网上覆上总百度约为2cm 左右。8)覆盖纤维布或稻草、秸杆。为了让草籽尽快发芽，边坡上面应考虑采用纤维布或稻草、秸杆等进行覆熏，使土壤保持湿润和适宜草籽生长的温度。9)浇水养护。种植草籽后应适时进行洒水施肥，清除杂草等养护管理，直到草籽成活并覆盖坡面。浇水时最好采用雾状喷施，防止形成径流，以免造成草籽分布不均匀而影响覆盖率和美观。10)养护期加强管理。应有效地养护所有种植面上的植物，直到养护期终止。快速防护措施当工期与植被培植期发生矛盾, 致使工程刚竣工即进入暴雨季节时, 则需采取加筋

29、草皮”对工程进行快速防护, 以便使其竣工后即可得到全面覆盖的防冲刷植被。加筋草皮”是采用三维植被网在草坪种植场或在工地附近的空地上预先培植好草皮, 成坪后即可整卷或分块卷起, 然后铺设至需防护的工程上。采用加筋草皮”进行快速防护, 应注意提前施工植草, 铺设加筋草皮时应使其紧贴坡面, 并浇水养护。加筋草皮”的主要优点是防护速度快, 防护效果好，施工方便，对于陡坡更适宜采取此种技术。（7）工程实例-东高速公路起于萝岗，止于凌坑，共分为A、B、C三个标段。其中B段从博罗田心村北到惠城区小金口镇，全长51km。该标段位于东江冲击平原与重丘区的过渡地带，地形变化较大，区域地质条件复杂，出露的新老地层种

30、类较多，土壤母质为花岗岩体，粗沙粒含量高，粘粒相对较少，土壤肥力较低。因此，该标段边坡的植草一般较难成活。而传统的浆砌片石网格植草、砼骨架、浆砌片石满铺等护坡技术，不仅工作繁重缓慢，造价较高，而且破坏自然环境。近年出现的三维网喷播植草技术，应用土工合成材料，有效地解决了这类边坡的植草防护问题，但在省尚未普及应用，因而在该标段选择K91+252.4K91+280路段开展试验应用。试验方法：采用三维网喷播植草技术。该技术形成的三维网边坡生态防护体系由锚杆、EM3型三维网、网间营养料和网面草籽混合层组成。其中锚杆起稳定边坡和悬挂三维网的作用；三维网为土壤提供一个三维的储存空间，并与土壤层相互结合形成

31、具有一定强度的护坡体系；网间土壤层为草籽提供生长基质和养分。该技术成功的关键在于草籽混合层和土壤层的配方。土壤层配方：造浆每立方米使用砂质粘土800 kg，水泥60 kg，糠60 kg，磷肥10 kg，有机肥10 kg，复5 kg，保水剂0.2 kg，土壤稳定剂2 kg，水90 kg。草籽混合层配方：造浆每立方米使用砂质粘土720kg，草籽3kg，复8 kg，磷肥10 kg，有机肥10 kg，水泥90 kg，糠100 kg，水80 kg。其中草种及其质量配比分别为：狗牙根50%，百喜草25%，野花生20%，灌木种子5%。施工工艺(1)修整坡面使之达到设计坡比，并确保坡面平整；(2)按设计要求钻

32、孔并放置锚杆，然后注浆，在砂浆凝固前不得碰撞锚杆；(3)从坡顶开始自上而下铺设三维网，前后两网之间的搭接长度大于10 cm，对于个别不平整的坡面用锚钉固定，使三维网紧贴坡面；(4)将按配方调制后的粘土用喷浆机自上而下喷敷在坡面上，喷射厚度不小于8 cm，并确保坡面平整，无网包外露、空包或压包现象；(5)将草籽混合料用喷射机喷播，喷射厚度不小于7cm，喷播过程应连续，喷播完成后将喷射机和输料管的积料清除于净；(6)喷播后，在坡面覆盖无纺布，以保持坡面水分，减少降雨对种子的冲刷，并在草籽生长期间适当浇水、补种、清除杂草和防治虫害等。试验结果在喷播后10d，草种发芽达85%以上，喷播区域呈现绿色；6

33、0d后，草的平均高度达10cm以上，覆盖率达75%以上，初显绿化效果。在第67天经历了降雨量达300mm的暴雨，雨后检查，供试坡面仅有局部损坏，大部分完好，初步防止了降雨对表土的冲刷。这说明利用三维植被网不仅使石质边坡能够植草绿化，而且边坡综合防冲刷能力及对雨水径流的分散能力较强，从而达到绿化与固土护坡的效果。试验采用的配方也适宜当地的气候条件。工程实例总结锚杆挂三维网植草技术使低肥力的坡面和纯石质坡面的植草绿化成为可能。由于在草籽生长层中加入了水泥，使坡面更能抗雨水的冲刷；锚杆使边坡稳定性提高；草籽中加入一定数量的灌木，使坡面绿化做到草灌结合，加上该绿化方式是全坡面、无缝隙的，故形成的植被与

34、自然景观相当接近；此种绿化造价也较低廉。因此，该技术与传统的边坡防护技术相比较，具有一定的经济和技术优势。3.工程防护3.1封面、护面墙防护为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修建的墙，称为护面墙。3.1.1封面、护面墙防护的简介及适用围护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质灰岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷，防止滑动型、流动型及落石型边坡崩坍，是上边坡最常见的一种防护型式。 护面墙除自重外，不担负其它荷载，亦不承受墙后土压力，因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应符合极限稳定边坡的要求

35、。3.1.2封面、护面墙的分类护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡；孔窗式护面墙用于坡度缓于1：0.75的边坡，孔窗可捶面(坡面干燥时)或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1:0.5。护面墙顶部应用原土夯实或铺砌，以免边坡水流冲刷，渗入墙后引起破坏。修筑护面墙前，对所防护的边坡应清除松动岩石、松散土层。对风化迅速的岩层如云母岩、绿泥片岩等边坡，清挖出新鲜岩面后，应立即修筑护面墙。 3.1.3 封面、护面墙在我国的使用情况在我国山区高等级公路的防护设施中，护面墙是上边坡采用较多的防护形式，

36、而且多是实体护面墙，一般根据边坡的高度、岩石的风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙，由于路堑的开挖，改变了空气的流向，在路堑形成旋转气流，雨雪天气，该气流携带着雨雪对坡脚的冲刷破坏能力最大，同时汽车高速行驶溅起的雨雪水也直接冲刷坡脚；自然降水自坡顶沿坡面向下流，流至坡脚时，速度最大，冲刷最严重，因此在坡脚处设置矮墙是最起码的防护措施。从另一方面讲，在坡脚设置护面墙还起到诱导行车视线的作用。对于土质边坡，技术、经济条件允许时，还可以搞绿化，种植一些藤本植物，美化环境。图3-1在G312线界古公路砌筑护面墙3.2抹面捶面防护3.2.1 使用条件和适

37、用围易于风化的岩石，如页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩等软质岩层的路堑边坡防护，可用混合材抹面。对易受冲刷的边坡和易受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。 抹面或捶面的边坡坡度不受限制，但不能担负荷载，亦不能承受土压力，故要求边坡必须稳定的，坡面应平整干燥。3.2.2 材料类型常用的抹面混合料有石灰炉混合灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰砂浆。 3.2.3 注意事项(1)抹面或捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭，如在其边坡顶部作截水沟，沟底及沟边也要用抹面或捶面防护。 (2)大面积抹面或捶面时，每隔5-10m应设伸缩缝，伸缩缝宽1-2cm，缝用沥青麻筋或油毛毡填塞紧密。 (3)

38、为了防止抹面表面开裂，增强抗冲蚀能力，可在表面涂沥青保护层，要求沥青软化点稍高于当地气温，用量为0.3kg/m. (4)抹面厚度为10-15cm，一般采用等厚截面。当边坡较高时，采用上薄下厚截面。 (5)抹面或捶面工程应经常维修，发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。抹面使用年限为6-8年，捶面使用年限10-15年。3.3 喷浆喷射混凝土防护3.3.1 喷浆喷射混凝土防护施工要求(1)施工前,坡面如有较大裂缝、凹坑时应先嵌补牢实,使坡面平顺整齐岩体表面要冲洗干净,土体表面要平整、密实、湿润。 (2)锚杆孔应冲洗干净,然后插入锚杆,用水泥砂浆固定。 (3)铁丝网应与锚杆连接牢固,均不得外露并与坡面

39、保持设计规定的间隙。 (4)喷层厚度应均匀,喷后应养护710d,喷层周边与未防护坡面的衔接处应作好封闭处理。并按有关规定留够试件。3.3.2 一般要求(1)在边坡进行喷射混凝土前，应按图纸或监理工程师指示做好各项准备工作；清理防护岩面杂物，清除浮石及松动的岩石；用高压水冲洗坡面，并使岩面保持一定湿度。(2)在岩面上确定锚杆孔位，进行钻孔，孔深及孔径应符合图纸要求。钻孔完毕，应将孔岩粉吹干净。(3)安装锚杆，同时在钻孔灌注水泥砂浆或其它图纸规定并经监理工程师批准的材料。(4)埋设控制喷射混凝土厚度的标志，铺设钢筋网和铁丝网或土工格栅。网眼的大小应符合图纸规定。钢筋网和土工可格栅应与锚杆联结牢固，

40、其与岩面的间隙宜为30mm，或按图纸规定。3.3.3 喷射水泥砂浆(1)边披喷浆防护，水泥砂浆的配合比应按照图纸规定。如图纸未作规定，砂浆强度应不低于M10。(2)喷浆前应先试喷，以确定合适的配比及施工方法，试喷效果经监理工程师认可后方可大面积施工。(3)大面积喷浆，应沿路线方向每隔2025m设置一道伸缩缝，缝宽20mm。(4)喷射水泥砂浆的施工工艺，呆参照喷射混凝土的工艺要求。下列情况就暂停喷射施工。(1)雨天冲刷新喷面上的水泥，造成混凝土脱落。(2)气温低于+5。(3)大风妨碍喷射手进行工作。3.4砌片石护坡3.4.1浆砌片石护坡的使用条件(1)在缓于1：1的各种岩石和土壤边坡上、其边坡因

41、风化剥落、表水冲刷，易发生流泥冲沟及表层溜坍等病害，在当地石料充足时可采用浆砌片石护坡。(2)当水流速度较大(4-5m/s)波浪使用较强，以及可能有流水、漂浮物等冲击作用时，为防护不同岩层不同位置可结合其他防护措施效果更好。(3)对于严重潮湿或冻害严重的土质边坡，在未进行排水措施以前，则不宜采用浆砌片石护坡。在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。优点：坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好。3.4.2注意事项(1)片石选择满足规的要求。(2)削坡后，要夯实，削坡后，要夯实，检查高程坡面平整度，密实度。(3)有砂砾垫要够厚度，砂砾合格。(4)砂浆按定配比拌和。(5)砌筑

42、要砂浆饱满，砌石紧密，错缝、严禁通缝叠砌、贴砌和浮塞。(6)砌体色缝 ，压盖要牢固、美观、及时养生。图3-2 浆砌片石护坡3.5 土工织物防护土木合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。按土木合成材料应用技术规(GB5029098)将土木合成材料分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。特种土工合成材料包括土工格栅、土工膜袋、土工网、土工垫、土工格室、土工泡沫塑料等。复合型合成材料是由上述各种材料复合而成，如复合土工膜、土工复合排水材料等。土工合成材料所以能在各项工程中得以广泛的应用，主要是由土工合成材料本身的功能所决定的。土工织物由于具有重量轻、整体连续性好、施工方便

43、、耐腐蚀性、抗拉强度较高和抗微生物侵蚀性好等特点,当与植被相结合进行边坡防护时,更加体现其优越性。土工织物的产品类型比较多,根据制造方法的不同可分为编型土工纤维、织型土工纤维、无纺型土工纤维、组合型土工纤维、土工网垫、土工格栅、土工网以及各种土工膜和复合组合材料等。土工织物在公路工程中具有排水、反滤、隔离、防渗、防护以及加筋和加固等功能,在公路路基边坡防护处理中得到广泛运用。4总 结工程防护的防护能力强，但是美化效果差。随着我国高速公路的高速发展，对公路沿线景观的要求不断提高，美观及与自然环境相协调越来越受到人们的重视。生态型防护不仅能起到保护边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及温度变化的影响，防

44、止延缓软弱岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变进程，保护边坡的整体稳定性，而且在一定程度上还可以兼顾美化、恢复生态环境和协调自然环境的作用。在当今全社会对环境保护非常重视的环境中，生态型护坡必然成为今后公路土质边坡防护的主流形式。大力发展和研究新型的边坡生态防护技术是今后发展的趋向。目前，许多高速公路边坡上还大量采用了植被防护的形式，并采用了不同的植被类型，取得了较好的环境景观效果。生态环保、景观和谐是公路边坡防护的新要求。现在公路不仅要满足出行和运输的需要，更是种生活的方式，人们对公路的要求越来越高。公路边坡是公路与周围环境的自然分界面，应该与周边环境自然和谐，尽量做到边坡的防护融入周边环境。同时

45、应通过良好的植被净化公路围的有害汽车尾气、扬尘等路域大气污染，吸收路域围的噪声，降低噪声污染，改善路域围的水热环境，使路域围的不良因素减弱并逐渐向周边环境过渡。生态、和谐将是边坡防护的发展方向。通过工程防护加生物防护连同设计来降低造价，是今后工作的方向。目前随着公路建设的发展，采用简单的几种方式对公路土质边坡进行防护已经不能满足公路建设的需要。随着科技的发展，工程措施从早期采用抹(砌)面全面防护向土体稳定锚固、使用土工合成材料方向发展，植被防护措施也已由早期的人上种植发展到现阶段的机械化作业，并且从单独采用植物逐渐向植物与土工材料相结合过渡，工程防护与植被防护结合得越来越紧密。参考文献1 航宇

46、.公路边坡防护与整治M.：人民交通，2001.2 世绥.高速公路边坡的生物防护技术J.公路，2002(9).3 龚晓明.三维土工网垫护坡应用技术J.隧道建设，2003(5).4周德培，俊云植被护坡工程技术M：人民交通，2003.5中华人民国交通部.公路工程技术标准.JJGB01-2003(S).2004.6穆清君高边坡治理施工技术J.交通工程建设，2010(1)7汪益敏，辉，贾娟.省公路边坡防护现状与发展 J.中外公路，2002,22(6)8 郭炽斌，益辉公路边坡生态防护技术的发展现状与趋势期刊论文 -科技创新导报2009(16)9 王小彪，周富春冲刷及生态防护对策工商大学学报：自然科学版 2010年 第二期10 戴方喜，宋林旭防护与治理技术的研究及应用中国水土保持2007年 第7期11 边坡防护植物的选择原林虎科技情报开发与经济2010年 第11期12 与生态防护技术方莹中国林业2009(10)13 边坡稳定性分析和生态防护设计研究d侯连君大学2004年14 公路边坡防护技术鹏飞，志勇人民交通2011(5)致 本文的研究工作.。得到了学院有关领导和老师的大力支持，在此对各位领导和老师表示忠心的感。在研究过程中，本文经过了几次的修改和补充，但仍有很多不足之处，希望各位领导和老师提出宝贵的意见。. z.