浅谈生态护坡技术在道路工程中的应用
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作者: 朱晨光 刘荣斌
【摘要】近年来，随着社会经济的不断发展，政府对基础设施的投入不断加大，在社会范围内越来越引起关注，其中道路工程建设是基础设施建设的重要内容。本文针对道路护坡工程提出一种新型的护坡形式――生态护坡技术，并对在乌鲁木齐会展大道工程实际应用提出一些建议，希望给生态护坡在实际工程中的应用提供一些有参考性的意见。
【关键词】生态护坡；道路工程 ；乌鲁木齐
不少研究证明，对边坡采用生态恢复技术是治理边坡水土流失、防止边坡坍塌、恢复受损生态系统的最佳途径。由于我国生态护坡技术起步比较晚，目前尚缺乏系统的设计理论和规范的施工方法，限制了生态护坡技术的发展。因此本项目组在乌鲁木齐项目中开展研究，试验开发道路生态护坡集成技术，探讨不同护坡技术的应用效果，为生态护坡技术进一步完善及其推广应用提供参考依据。
1. 项目现状特征
通过现场调研我们得知，首先区域内的土壤条件不佳，先天条件并不利于护坡建设工程的开展。区域内的土壤主要有两种类型：湿陷性黄土和盐渍土。
湿陷性土指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土。此种土在下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。盐渍土指的是不同程度的盐碱化土的统称。在公路工程中一般指地表下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.5%，且具有吸湿松胀等特性的土。
可溶盐遇水溶解，可能导致土体产生湿陷，膨胀以及有害的毛细水上升，使建筑物遭受破坏。主要分布在内陆干旱、半干旱地、滨海地区也有分布。其次，护坡的整体坡度较陡，坡度在45度到55度之间，大于常见的1：1坡率。
护坡现状：建设范围内，坡度1：1 的护坡面积达到15466平方米，坡度1：0.7左右的护坡面积21603平方米，总计面积37069平方米。
结合基地的现状特征，经过我们两轮工程可行性研究报告汇报，由乌鲁木齐市委市政府相关领导多方议讨论决定，本工程中生态护坡采用生态袋护坡类型。生态袋护坡，是利用人造土工布料制成生态袋，植物在装有土的生态袋中生长，以此来进行护坡和修复环境的一种护坡技术。特点：透水、透气、不透土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性，基本不对结构产生渗水压力。施工快捷、方便，材料搬运轻便。缺点：由于空间环境所限，后期植被生存条件受到限制，整体稳定性较差。
2. 生态护坡技术
生态袋护坡系统
生态袋护坡系统针对开挖坡度65-75度，甚至更大坡度，开挖面基本为未风化或弱风化的岩石边坡；少数碎岩填方造成，填方密实度不够，易发生滑坡和垮塌的边坡，宜用生态袋生态护坡系统进行防护施工。生态袋护坡系统是最近几年从国外引进的一种目前国内最新的一种边坡防护技术。
其核心技术是不可替代的高分子生态袋：一种进口的由聚丙烯及其它高分子材料复合制成的材料编织而成，耐腐蚀性强，耐微生物分解，抗紫外线，易于植物生长，使用寿命长达70 年的材料制成的护坡材料。
生态袋力学三角结构法：三角内摩擦结构，整体受力，具有科学的稳定性，对外界冲击力有吸能缓冲作用，抗震性能强。
生态袋护坡系统通过专利的连接配件将袋与袋之间，层与层之间，生态袋与边坡表面之间完全紧密的结合起来，达到牢固的护坡作用。同时随之植物在其上的生长，进一步的将边坡固定然后在堆叠好的袋面采用绿化手段播种或栽植植物，达到恢复植被的目的。
生态袋护坡系统的安装方式具有以下特点：可以对表层欠稳定或有落渣的开挖、弃渣边坡起到生物防护和拦挡作用；在满足植物生长需求的前提下，生态袋内的营养土可以采用现场土壤与土壤改良材料混合调配，充分利用现场材料；生态袋内既有种子又有种植土，本身就是一个有利于植物生长的良好载体；生态袋的纤维材料具有较好的抗侵蚀防护作用；生态袋柔韧性高，不易断裂，可以承受较大范围的变形而不坍塌，避免了由于基础变形而引起的工程防护措施破坏；透水、透气、不透土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性，基本不对结构产生渗水压力。施工快捷、方便，材料搬运轻便。
总之，生态袋护坡系统具有透水、透气、不透土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性的特点，基本不对结构产生渗水压力，施工快捷、方便，材料搬运轻便。但是其缺点在于由于空间环境所限，后期植被生存条件受到限制，整体稳定性较差。
3. 护坡景观方案设计
传统做法如上图，这种做法边坡稳定，施工较简单，造价相对较低；缺点在于外形不自然，不真实。
模拟自然的做法如上图：三维形式，全方位立体效果，需要完全建曲面模型。优点在于外形真实自然，观赏度高；但是模拟自然做法由于湿陷性黄土边坡难稳定，易坍塌，设计和施工均困难，造价相对高，造价翻倍。
我们推荐的做法如上图：二维形式，两方向立体效果。结合传统和模拟自然两种方法，取长补短，在保证边坡结构稳定的基础上，既降低施工难度，减少造价；又使得外形相对真实自然。造价估计：上部路堑坡250元/平方米。
推荐做法的两大突破：（1）因地制宜，既达到自然真实的效果， 又减少工程量和造价。（2）在边坡上种植小乔木和灌木。植物的选择建议如下，主要种植沙枣、丛生火炬、紫穗槐、胡枝子、紫花苜蓿等品种，其它为辅。
结 论
在道路路基边坡实施生态袋护坡系统，植被选择可多样化，有利于生态系统的快速恢复，有利于将边坡环境迅速还原成自然状态。护坡景观采用小乔木和灌木，保持边坡植物被全年常青，并可形成以灌木植物为优势的植被群落，避免植被退化，人工生态护坡植被群落最终将向自然植被群落演替。
参考文献
[1]凌云，王玲；生态恢复与水土保持技术在高速公路临时用地中的应用[J].广东公路交通，2004，04.
[2]王思成，兰剑，王宁.高速公路边坡生物防护技术研究进展[J].宁夏农学院学报，2003，02.
[3]乌鲁木齐市会展大道二期道路新建工程――景观、绿化及照明工程初步设计；上海浦东建筑设计研究院有限公司，都市空间设计所，2013，06.
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