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[工程技术] 12种常见生态护坡技术的比较

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    2017-8-22 18:01
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2017-6-3 15:40:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    随着大规模的工程建设和矿山开采,形成了大量无法恢复植被的岩土边坡。传统的边坡工程加固措施,大多采用砌石及喷混泥土等灰色工程,破坏了生态环境的和谐。随着人们环境意识及经济实力的增强,生态护坡技术逐渐应用到工程建设中。下面来一一介绍12种生态护坡技术。

                                   
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      12种常见生态护坡技术:
      1、人工种草护坡:
      人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。
      特点:施工简单、造价低兼等。
      缺点: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。
      小记:该方法局限性很大,缺点也很明显,可以考虑椰网(或椰毯)铺设法替代,即生态,施工也方便。
      2、土工格室植草护坡:
      土工格室植草护坡:是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土,然后在格室上挂三维植被网,进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。
      特点:采用土工格室植草,可使不毛之地的边坡充分绿化,带孔的格式还能增加坡面的排水性能。适合于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。
      缺点:要求边坡坡度较缓。
      3、蜂巢式网格植草护坡:
      蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。
      特点:该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果。
      缺点:造价较高,高于浆砌片石骨架护坡,多用于填方边坡的防护,且由于草与草之间被混凝土框砖块隔离,在整体的固土效果方面效果不是很好。
      4、植生基质植物护坡:
      植生基质植物护坡是在稳定边坡上安装锚杆挂网后,使用直升机之专用喷射即将搅拌均匀的直升机之材料雨水的混合物喷射至坡面上,植物依靠植生基质材料生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有边坡防护、恢复植被的双重作用,可以取代传统的锚喷防护和砌石护坡等措施。其基本结构为:锚杆(钉)、网和植生基质3部分。
      特点:解决了普通绿化达不到的施工工艺效果;不受地质条件的限制。
      缺点:施工技术相对较难,工程量较大;喷播的基质材料厚度较薄,被太阳照晒后容易“崩壳”脱落;喷播的基质材料厚度较厚,重量过大,则挂网容易下掉;工程造价较高、投资较大。
      5、框格内填土植草护坡:
      框格内填土植被护坡是指先在边坡上用预制框格或混凝土砌筑框格,再在框格内置土种植绿色植物。为固定客土,可与土工格室植草护坡、三维植被网护坡、浆砌片石骨架植草护坡、蜂巢式网格植草护坡结合使用。该方法造价高,一般仅在那些浅层稳定性差且难以绿化的高陡岩坡和贫瘠土坡中采用。
      6、液压喷播植草护坡:
      液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。
      特点:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
      缺点:固土保水能力低,容易形成径流沟和侵蚀;施工者容易偷工减料做假,形成表面现象;因品种选择不当和混合材料不够,后期容易造成水土流失或冲沟。
      小记:优点很明显,经常与其他护坡固坡方法搭配使用,比如椰产品。

                                   
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      7、客土植生植物护坡:
      客土植生植物护坡,是将保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、团粒剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥等一类材料制成客土,经过专用机械搅拌后吹附到坡面上,形成一定厚度的客土层,然后将选好的种子同木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释营养液经过喷薄机搅拌后喷附到坡面客土层中。
      优点:可以根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,客土与坡面的结合,牢固土层的透气性和肥力好,抗旱性较好,机械化程度高,速度快,施工简淡,工期短,植被防护效果好,基本不需要养护就可维持植物的正常生长。该法适用于坡度较小的岩基坡面、风化岩及硬质土砂地,道路边坡,矿山,库区以及贫瘠土地。
      缺点:要求边坡稳定、坡面冲刷轻微,边坡坡度大的地方,已经长期浸水地区均不适合。
      8、平铺铺草皮:
      平铺铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。
      特点:施工简单,工程造价低、成坪时间短、护坡功效快施工季节限制少。
      适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程。是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一。
      缺点:由于前期养护管理困难,新铺草皮易受各种自然灾害,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、坍滑等边坡灾害。导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
      施工要点:
      ①、种草坡面防护:草籽撒布均匀。在土质边坡上种草,土表面事先耙松。在不利于植物生长的土壤上,首先在坡上铺一层厚度为5~10cm的种植土,当坡面较陡时,将边坡挖成台阶,再铺新土,种植植物。
      ②、铺草皮坡面防护:草皮尺寸不小于20cm×20cm。满铺草皮时,从坡脚向上逐排错缝铺设,用木桩或竹桩钉固定于边坡上。
      ③、铺草皮要求满铺,每块草皮要钉上竹钉,草皮下铺一层8~10cm厚的肥土,并要经常洒水养护。
      小记:平铺草坪,由于其优点,在边坡比较稳定,土质较好的,环境适合的情况下还是有比较大的优势。
      9、浆砌片石骨架植草护坡
      指用浆砌片石在坡面形成框架,在框架里铺填种植土,然后铺草皮、喷播草种的一种边坡防护措施。通常做成截水型浆砌片石骨架,能减轻坡面冲刷,保护草皮生长,从而避免了人工种植草坪护坡和平铺草坪护坡的缺点。适用于边坡坡高度不高且坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。
      施工要点:
      ①、浆砌片石或砖骨架必须待路基坡面沉降稳定后进行施工,首先由测量人员按图纸要求在已整平的边坡上放线。
      ②、片石由下而上垂直坡面栽砌成折型或拱形骨架,砌体要稳定、密实,并按图纸要求嵌入坡面,并能发挥分格截水作用。
      ③、按图纸要求进行选用草皮和尺寸,草籽在格中从下向上逐排错缝铺设压实,并用木桩或竹桩固定于边坡上。
      ④、草坡在运输过程中用湿麻袋覆盖,以防太阳、大风和恶劣天气的损害;对新植的草皮洒水养护。)
      10、土工网垫植草护坡
      土工网垫,是一种新型土木工程材料,属于国家高新技术产品目录中新型材料技术领域重复各材料中的增强体材料是用于植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫,质地疏松、柔韧,留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石,植物根系可以穿过其间,舒适、整齐、均衡的生长,长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起,由于植物根系可深入地表以下30——40cm,形成了一层坚固的绿色复合保护层。
      特点:土工网垫草皮护坡具有成本低、施工方便、恢复植被、美化环境等优点。
      缺点:现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料,塑料老化后,在土壤里容易形成二次污染。
      11、石笼护坡:
      石笼护坡主要是由高镀锌钢丝或热镀铝锌合金钢丝编织而成的箱笼,内填石料等不风化的填充物做成的工程防护结构。
      特点:具有很好的柔韧性、透水性、耐久性以及防浪能力等优点,而且具有较好的生态性。它的结构能进行自身适应性的微调,不会因不均匀沉陷而产生沉陷缝等,整体结构不会遭到破坏。由于石笼的空隙较大,因此能在石笼上覆土或填塞缝隙,以及微生物和各种生物,在漫长岁月的加工下,形成松软且富含营养成分的表土,实现多年生草本植物自然循环的目标。
      主要用作河道、岸坡护坡。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏,又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能,实现了生态平衡;既保护了堤坡,可增添绿化景观。
      缺点:网格外露,金属的腐蚀、塑料网格的老化、合金的性能等问题,以及外露网格的局部容易被破坏,网内松散的石头容易掉出网外,是影响这类挡土墙安全的重要因素。另外,金属、合金网格的切断端部非常尖锐,亲水活动和攀爬自救的人容易被伤害。十、植生袋护坡:
      植生袋是将含有种子、肥料的无纺布全面附贴在专用PVC网袋内,然后在袋中装入种植土,根据山体形状对垒起来以实现绿化。
      特点:这种方法的基质不易流失,可以堆垒成任何贴合坡体的形状,施工简易。适合使用在垂直或接近垂直的岩面或硬质地块、滑坡山崩等应急工程,还可作山体水平线与排水沟(能代替石砌排水沟)。
      缺点:大面积使用,造价很高,植物生长缓慢,需要配套草种喷播技术,才能尽快实现绿化效果。

                                   
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      12、香根草技术:
      香根草技术指由香根草与其他根系相对发达的辅助草混合配置后,按正确的规划和设计种植,再通过约60天专业化的养护管理后,很快形成高密度的地上绿篱和地下高强度生物墙体的一种综合应用技术。国内外简称为:VGT“(Vetivre Grass Technoligy)方案,其适用于土质或破碎岩层不稳定边坡,坡度较大介于200~700之间,表层土易形成冲沟和侵蚀、容易发生浅层滑坡和塌方的地方。如山区、丘陵地带开挖或填方所形成的上、下高陡边坡。
      香根草技术主要材料为香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良剂、香根草专用肥等。
      特点:根系发达、高强,抗拉的抗剪强度分别为75MPa和25MPa,能防止浅层滑坡与塌方;生长速度快、拦截98%的泥沙;极耐水淹(完全淹没120天不会死亡)、固土保水能力强、抗冲刷能力强;叶面具有巨大的蒸腾作用,能尽快排除土壤中的饱和水;无性繁殖特点,不会形成杂草;施工不受季节影响;工程造价适中,比传统浆砌石低。试验表明,香根草根系的抗拉强度较大,而且随根数(集群度)成线性增大,随根系的长度的增大而略有减小。均匀拌入香根草根系的砂质粘土的物理和力学特性有显著的变化,即土的容重变小而土的抗剪强度则有明显的增大。其根系深长绵密,最长可达5米,拉张强度大,一行行香根草能像排排钢筋般稳定斜坡、控制洪水侵蚀,效果等同于混凝土护坡,造价却只有混凝土护坡的十分之一。
      缺点:地上绿篱较高、缺少草坪的景观效果;不耐阴,不能与乔木套种;只适合黄河以南的地区应用。
      小记:香根草生态工程护坡效果很明显,实施工程半年就能产生明显的护坡效果,4年后生物多样性大幅增加,土壤水分和养分含量都有不同程度提高,并明显改善边坡的生态环境,且可以节省大笔的工程经费。推荐根据施工现场可以跟其他技术结合施工,效果会更好,也能起到扬长避短的效果。


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  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-3-11 10:33
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2017-12-9 10:24:34 | 显示全部楼层
    好文章。新手值得推荐!
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