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边坡对裸露边坡进行工程防护与生态绿化处理方案
2019-11-11
一、概念：
对城市道路、公路、铁路、水利等工程建设中出现的大量裸露边坡现象，采取工程措施，对裸露边坡进行工程防护与生态绿化处理，从而达到防止边坡破坏、水土流失，涵养水源、净化空气、美化环境的目的。
二、功能：
1.水土保持
2.生态系统的产生
3.生物多样性的维护
4.提高交通安全
5.减少底栖动物、潮汐等对坡岸的破坏
6.净化空气、降低噪音和调节气候
7.景观文化服务
三、边坡分类：
1. 按边坡坡度可划分为：a.缓坡：小于45°b.斜坡：45°~70°c.陡坡：大于70°
2. 按边坡朝向划分：a.向阳边坡：朝南 b.阴阳边坡：朝东或朝西 c. 背阴边坡：朝北
3. 按边坡高度划分：a.高边坡：高度高于或等于10m b.低边坡：高度小于10m
4. 按边坡坡体结构类型分：
a.均质粘性土边坡：整体坡体由均质的粘性土构成，没贯通性结构面
b.层状松散土边坡：坡体由不同类型的松散土层构成，控制性结构面是沉积层面
c.二元结构边坡：坡体由岩层及其上覆的松散土堆积层构成，控制性结构面是岩土分界面和沉积层面
d.风化岩石边坡：坡体由风化岩石构成，控制性结构面是构造破裂面和风化程度不同的界面。有时没有明显界面
e.岩石边坡：坡体由岩石构成，控制性结构面是构造破裂面和沉积层面
f. 破碎岩石边坡：坡体由破碎程度很高的岩石构成，呈镶嵌碎石状散体结构，分不出优势结构面
5.按边坡服务功能划分：公路边坡、堤岸边坡、山脚岩石边坡、城市绿化水体边坡等
6.按坡面地下水活动情况划分：干燥边坡、潮湿边坡、滴水边坡、涌泉边坡
7.按边坡形成的原因划分：填方边坡、挖方边坡。
传统工程护坡做法
1.水泥砂浆人工抹实
适用范围：小面积、场地平整、坡度小，地质稳定的边坡
具体做法：
①人工平整基槽边坡；
②使用钢筋锚杆布置钢丝网片；M10水泥砂浆70mm厚人工抹实。
2.混凝土喷浆护坡
具体做法：
①搭设脚手架；
②坡面整修；
③喷射混凝土作业；
④锚杆钻孔及注浆
3.混凝土灌浆
适用范围：地质较差，易滑坡山体边坡
具体做法：
①在岩体上铺上铁丝或塑料网，并用锚钉和锚杆固定
②将混凝土原料经搅拌后由常规喷锚设备喷射到岩石坡面
4.预制六角水泥砖块
传统工程存在的问题：
1、易龟裂，冷热变化时混凝土内外存在温差以至于缩涨程度不同，产生龟裂。
2、易风化、易腐蚀
3、破坏边坡生态环境
①、施工过程对边坡环境的破坏
②、边坡表面寸草不生
4、材料来源对环境造成破坏
现代边坡绿化技术
理念：
1、恢复性设计理念：设计人员在确定一处边坡的施工工艺时，首先要对该边坡的地质条件、当地气候、水文条件及周围原有植被的情况等诸多因素进行全面的调查，在此基础上，提出模拟原有植被类型的边坡绿化植物选择方案，方案中不仅要考虑草本地被植物的使用，更为重要的是要合理配如当地原有的乔木及灌木植物种子，目的就是恢复原有的植被类型，依照这种设计方案而施工形成的边坡植被类型能较快地与原有植被融合而不会因原有植被系统对产生“免疫”而失败。
2、安全性设计理念：在进行边坡绿化设计时要考虑到边坡的深层和稳定性和浅层稳定性，要考虑到影响边坡稳定的安全因素如岩土性质、岩体结构、水的作用、风化作用等，以免造成滑坡等，影响安全。
3、协调性理念：既要满足生态防护的要求，又要达到自然景观与人造景观的协调统一，力争提供良好的景观视觉效果。
一、坡度小于45°的边坡绿化
(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。
适用范围：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。一般不适于岩石边坡防护，若要在岩石边坡中适用，需使用针对岩石边坡研发的生物防护技术 。
优点：具有施工简单、造价低兼等特点。
缺点：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。
(2)平铺草皮护坡。平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。
适用范围：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
优点：具有施工简单、工程造价较低等特点。
缺点：施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量
往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡病害，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。
(3)直接喷草法。在开采面上构筑一个稳定结构层，如铁网、三维网等，将草种、肥料、粘合剂、保水剂、土壤改良剂等利用液压喷播机将混合物均匀喷射到处理过的开采面稳定结构层上，待草种发芽生长后，达到复绿效果。如果是土坡或坡率等于或少于1：1(45°)的石坡，可不挂网直接进行喷播。
优点：机械化作业；技术含量高；施工速度快；成本相对较低；播种较均匀，复绿见效快。
缺点：技术尚未成熟；土层浅薄，实现草木共生不易；长期效果难以保证，特别是坡率大的坡面。一旦草种死亡、铁网锈蚀或土层剥落，则会前功尽弃。因此不宜在坡率大1:0.7(55°)的岩壁上使用。
(4)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。
优点：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，造型美观人方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，该技术多用于填方边坡的防护。
（5）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、缓释营养液经过喷播机搅拌后喷附到坡面客土层中。
适用范围：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。多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。
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。
二、坡度于45°~75°间的边坡绿化
1、喷混植生技术：是一项技术、设备要求较高的岩质边坡防护措施，适用于45°～75°的非光滑岩坡面，利用特制喷混机械将有机基材、保水剂、粘结剂等混合均匀喷射到岩面上形成一层可供种子发育的多孔组织有机基层。为了使有机基层与坡面更好的结合，要先在坡面上铺挂一层经过塑胶防锈处理的铁丝网，起到“加筋”的作用。然后在有机基层上进行喷播种子、栽植灌木等绿化防护措施。具体施工过程如下：
优点：造价较低，简便，有利于石质边坡的快速生态修复。
缺点：1、锚杆处理不当，时间一长就会生锈，寿命就受到影响。施工时，要特别做好锚杆防腐、防锈工作。
2、保水、保肥效果较差，植物演替及隔热性能较低。
(1)边坡修整：清理边坡上的碎石杂物，特别是浮石、浮土，同时对边坡作简易修整。虽然边坡有些凹凸不平，只要边坡不影响挂网就可以不进行修整。
(2)锚杆、挂网：将铁丝网沿坡面顺势铺下，铺设时应拉紧网，铺整顺后用长锚杆和短锚杆自上至下固定，铁丝网与坡面保持距离3~8cm。用钻机在坡面上打孔，然后用锚杆或锚钉将铁丝网固定。坡度越大，对锚杆、挂网要求越高。一般坡度在50°～70°锚杆 ：10～20ram，L=500 1300rmn，按斜坡行间1000×1000(mm)，长短间隔布置。挂网一般采用机编镀锌网(规格)：50×50(mm)，=3~4mm；长锚杆L=O．6～lm，短锚L=O．3～0．5m，长锚杆与短锚杆交错排列，纵横向间距约为1m。在坡顶处，铁丝网应伸出坡顶30cm，用锚杆砸紧埋于土下。铁丝网之间搭接不少于5cm。由于长锚杆兼有固坡及挂网的双重作用，因此在布置长短锚杆时应根据坡面的具体情况，在预先不能清除的危石及节理裂隙较发育处应适当加密长锚杆的数量，而在坡面平整、岩体稳定处可用短锚杆代替长锚杆，间距可适当调整。
(3)喷有机材层：根据岩质情况拟出合理的有机材配比搅拌均匀后，利用喷混机械将有机材干料加保水剂、PH缓冲剂和水搅拌均匀喷射到岩面上。喷射均匀，喷射平均厚度要达到l0～15cm。
(4)喷播植物种子：有机层喷射完毕后进行有机材面层喷射。厚度约3~4cm，加入种子。保证有机材在铁丝网上不少于5cm，形成供植物生长发育的基质层，局部凹缓坡面处建植生盆植乔、灌木。
(5)覆盖无纺布：为了保种子的发芽率，选用13g／mz的无纺布从上至下进行铺盖。用竹签或U型钉固定，注意保持搭界。无纺布的覆盖起到保水保温的作用并对防止发芽期雨水对坡面的冲刷。无纺布的覆盖待苗出齐后揭除。
(6)养护：植物喷播完毕后，在草种发芽、成坪期和苗木恢复生根期的养护工作是至关重要的。在这个时期应每天视察工地保持基质层湿润。根据天气情况控制浇水量，结合浇水进行病虫害的防治和生长期追肥。使其顺利进入生长旺盛期。在草苗成坪、苗木生长正常后(大约三个月后)逐渐减少浇水次数，锻炼植物的适应能力。但在‘‘ 年内尤其在旱季要视天气情况对其进行定期护理，逐步进入自然生长状态。
(7)治理效果：喷播完工后，种子在7～10天内萌动发芽，15~20天齐苗，三个月内成坪，三个月后覆盖率达到85％以上，水土保持初步成效，一年后灌木、藤本生长茂盛，逐步恢复自然生长状态，彻底达到水土保持，恢复生态的根本目的。
2、骨架植物防护技术：采用混凝土、浆砌片块石、卵(砾)石等材料做骨架，框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施 。包括浆砌片石或水泥混凝土骨架植草护坡、多边形水泥混凝土空心块植物护坡以及锚杆锚索混凝土框架植物防护。
a.浆砌片石或水泥混凝土骨架植草护坡
1)、适用于缓于 1:0.75 的土质和全风化岩石边坡。当坡面受雨水冲刷严重或潮湿时,坡度应缓于1:1 。
2)、应视边坡坡率、土质和当地情况确定骨架形式,并与周围景观相协调。框架内应采用植物或其他辅助防护措施。
3)、当降雨量较大且集中的地区,骨架宜做成截水沟型。截水沟断面尺寸由降雨强度计算确定。
b.锚杆锚索混凝土框架植物防护
1)、适用于土质边坡和坡体中元不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。
2)、锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆,错杆间距、长度应根据边坡地质情况确定。
锚杆保护层厚度不应小于2Omm。
3)、框架应采用钢筋混凝土,混凝土强度不应低于C25,框架几何尺寸应根据边坡高度和地层情况等确定,框架内宜植草。
锚杆框架梁适用于：
1 边坡变形控制要求严格时；
2 边坡在施工期稳定性很差的土质、软质岩、节理裂隙发育的硬质岩路堑稳定边坡防护
检测方法：非顶应力锚杆的应力监测根数不宜少于锚杆总数的5％，且不应少于3 根。
锚索框架梁适用于：锚索框架梁防护主要针对边坡不稳定，有软弱岩层或滑动面的高边坡，要通过锚索穿过软弱岩层或滑动面，锚固在坚硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固。
三、坡度大于75°的边坡绿化
建造植生槽绿化技术：又叫飘台种植槽法。是一种专门针对高、陡岩石边坡快速生态修复的新型绿化技术。经过多次实践对比，该技术是目前对付坡度≥75℃ 的岩石边坡快速生态修复、水土保持和美化环境的最为有效的一种方法之一。
优点：适用面较广，可因地制宜；方便安装灌溉管
道；当飘台密度较大时，复绿时间较短。
缺点：飘台的截面积较小时，土壤体
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