椰纖維植物護坡技術(shù)在巖石邊坡上的應用

1、椰纖維植物護坡技術(shù)在巖石邊坡上的應用廖文華1 羅 敏2（1江西省高等級公路管理局 南昌 330048）（2江西交通工程監(jiān)理咨詢中心南昌330008）摘 要：巖石邊坡綠化是一門新興的學科，涉及面廣，可有效地解決巖質(zhì)邊坡、高陡邊坡防護問題。本文結(jié)合公路邊坡的防護綠化，介紹這種方法的技術(shù)組成、護坡原理和施工工藝。關(guān)鍵詞：道路工程；巖石邊坡；椰纖維植物；防護綠化；應用0前 言在公路工程建設中，常存在大量的山體開挖，導致邊坡失穩(wěn)和坡面裸露。防止滑塌的常規(guī)采用減（如削坡卸載），擋（如加載反壓、護滑樁等），錨（如預應力錨桿），護（如草皮、漿砌片石等），排（如截水溝）等方法。椰纖維植物護坡是利用活性植物并結(jié)合

2、椰纖維材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對坡面進行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)邊坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域的特點，在邊坡表面覆蓋一層椰纖維材料并按一定的組合與間距種植多種植物，通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂盛的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對坡面的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。江西省贛粵高速公路K132+435K132+800段采用了這項技術(shù)。該路段邊坡最大高差41.8m，坡面總面積為14428 m2，表層0-3m為殘坡積硬

3、可塑低液限粘土，下為砂巖、角礫巖、泥巖，產(chǎn)狀267°<35°，巖層走向與路線交角30°，在邊坡左側(cè)形成順層坡。邊坡設計坡比第一級為1：0.75，第二級為1：1，第三級為1：1.25，第四級為1：1。本地區(qū)屬中亞熱帶低山丘陵季風氣候，冷熱差異大，雨量充沛，但豐而不衡。年平均氣溫17.6-18.3，年極低氣溫-11.7-5.2，年極高氣溫40.2-40.9，年平均降雨量1458mm -1577mm。1設計方案該段護坡原設計為A型和D型漿砌片石骨架防護。A型防護為人字型骨架，主要適用于風化的、破碎穩(wěn)定的石質(zhì)邊坡，骨架內(nèi)先掛土工網(wǎng)，再在其上回填土，最后噴播草籽。D型

4、防護為疊式拱型骨架，收稿日期：2004-07-29主要適用于軟石邊坡。由于工期緊，施工期間氣候惡劣，材料運輸困難。為方便施工同時為推廣運用生態(tài)護坡新技術(shù)，將該邊坡防護變更為椰纖維植物防護。2植被防護巖石邊坡穩(wěn)定原理根據(jù)本路段巖石的巖性，按間距1m長短錨桿交錯布設（其長度分別見圖示或結(jié)構(gòu)組成論述），鋪設鐵絲網(wǎng)后用墊板和螺帽連接，使其形成一個邊坡加固整體，見圖1。圖1 錨桿布置示意圖3基材與巖石坡面結(jié)合原理坡面經(jīng)錨桿穩(wěn)定后，再與坡面椰纖維網(wǎng)連為一個整體。3.1椰纖維網(wǎng)格性能椰纖維網(wǎng)格為2.5cm，能夠承受較大的拉力，另由于其特有天然的柔軔性，能與巖石面很好的貼近，故基材能很好的與巖石粘合。3.2基

5、材的穩(wěn)定原理基材中的黏土和木質(zhì)纖維是基材在邊坡上穩(wěn)定的主要材料。當基材噴到坡面上，其纖維一頭絞在坡面鐵絲網(wǎng)上，另一頭粘在基材中，黏土則粘在巖石和鐵絲網(wǎng)上。當椰纖維在基材中腐爛時，它就完成了自身在基材中的連接筋的作用，取而代之的是根系發(fā)達的草木植物的根系網(wǎng)，它將坡面上綠色的草、基材和巖石表層緊緊地連在一起。4結(jié)構(gòu)組成4.1錨桿錨桿采用18的螺紋鋼，長錨桿和短錨桿交錯排列，長錨桿長1.5m，短錨桿長0.8m（如圖2），其中長錨桿起固坡和掛網(wǎng)雙重作用。圖2 有機基材噴射綠化結(jié)構(gòu)圖大樣4.2防護網(wǎng)防護網(wǎng)采用14號鍍鋅鐵絲網(wǎng)，制成雙扭形式，規(guī)格為8cm×8cm，坡頂伸出20cm，網(wǎng)平行對接，不

6、重復搭接。4.3有機基材有機基材厚度為10 cm，其主要成份是活性黏性種植土（含粘性紅土和營養(yǎng)土）、椰粉磚、椰纖維網(wǎng)及外加劑。其中粘性紅土、椰粉磚、營養(yǎng)土的比例為8：1：1（體積比）。每方基材中外加劑含量：玻璃纖維0.9kg，稻草纖維10kg,粘合劑150g,復合肥10kg。4.3.1種植土 供植物生長的土壤和養(yǎng)料，是植物生長的基礎物質(zhì)；4.3.2椰粉磚 后面所述的椰纖維是基材與坡面鐵絲網(wǎng)前期連接物質(zhì)，待植物的根系扎入巖石縫隙后，其連接作用失效。它們在基材中可保水，減輕基材的重量，增大基材的內(nèi)摩擦角，從而減小坡面基材的下滑力，使綠化基材穩(wěn)定在巖石坡面上。同時還能防止綠化基材板結(jié)，有利于植物生長

7、；4.3.3椰纖維網(wǎng) 在噴完基材后鋪一層椰纖維網(wǎng)；4.3.4化學穩(wěn)定劑和團粒劑 為使綠化基材在巖石坡面上保持水土、降低水分的蒸發(fā)，在拌制和噴基材時還要加入適量的化學穩(wěn)定劑和團粒劑。4.4植物物種植物物種的選擇是非常重要的一個環(huán)節(jié)，應考慮當?shù)氐臍夂?、邊坡的地質(zhì)條件等多種因素。經(jīng)過篩選并參照廣東及福建等與江西氣候相近的經(jīng)驗，草籽選用高羊茅、狗牙根和百喜草，種子用量30g/m2，配比為5：3：2。同時在坡頂處適當增加種子用量，在坡腳處加入部分灌木種子，以形成立體綠化。4.5防排水設施坡頂鐵絲網(wǎng)用60cm×30cm的漿砌片石壓頂，為保證施工期間不因雨水沖刷，需增做截水溝，同時在坡面適當?shù)奈恢?/p>

8、設置急流槽。5工藝流程5.1坡面清理主要是清理片石、碎石等雜物，有紅粘土對一些孔洞進行補洞，敲除凸出的巖石，刷清坡面。特別是對滲水嚴重的應進行處理，防止基材長期泡水。5.2錨桿錨桿成孔、安裝及注漿是很成熟的工藝，在此不論述。5.3掛鐵絲網(wǎng)固網(wǎng)時兩網(wǎng)連接以平衡連接為宜，不必重疊，用綁絲扎緊，同時使鐵絲網(wǎng)距坡面5cm -7cm。5.4基材噴射5.4.1土料過篩 混合基材中粘性紅土應進行過篩，篩孔為1.5cm，把土壤中雜物和石塊篩去，大塊打碎過篩。含水量不宜過大，一般小于20。5.4.2土和物料的混合 先將椰粉磚提前1-2天用水浸泡膨脹后待用。土和物料的配比應根據(jù)土的粘性，坡面情況和采光情況等綜合考

9、慮，混合料的拌和可利用人工或機械拌和，拌合后的標準為用手抓混合料能成團，松開掉地能散開，物料隨拌隨噴，不宜放置太久。5.4.3高壓噴基材 將混合好的基材，用干噴機噴射到巖石上，厚度平均10cm,在鐵絲網(wǎng)外噴射基材厚度保持在4 cm -5cm，不可超過5cm。噴頭距巖面距離應有1.5m左右垂直噴射。噴射時水壓要適當，同時要根據(jù)噴出的混合料的情況適當調(diào)動水閥控制量。基材的施工質(zhì)量應通過基材的厚度、收縮裂縫、流失情況、?；?、酸堿度及基材的剝離狀況進行綜合評價。5.5液壓噴播草種5.5.1草種選擇 前面已描述。5.5.2掛椰纖維網(wǎng) 在基材噴播施工后，將椰纖維網(wǎng)從坡頂往下鋪設，鋪設時應盡量緊貼基材，用U型釘按50cm間距予以固定。5.5.3噴播 利用噴播機將混合含有草籽、粘合劑、肥料、保水劑、綠色顏料、纖維素及松軟的適量有機物和水等配制而成的粘性漿體噴射到邊坡上。由于噴下的草籽有明顯的顏色，所以不會遺漏、不會重復。5.6覆蓋無紡布在椰纖維網(wǎng)外加蓋一層無紡布（15g/m2）并用U(下轉(zhuǎn)第17頁)型釘固定，無紡布能起保溫、保濕及防止種子被沖刷的作用，無防布覆蓋后應注意觀察種子發(fā)芽和生長情況，待草種生長穩(wěn)定后，要及時撤除。5.7養(yǎng)護管理前期養(yǎng)護60天，以噴灌水為主，經(jīng)常保持土壤濕潤，促進種子發(fā)芽和快速生長覆蓋，中期靠自然雨水養(yǎng)護，每月噴水2次，并施肥，促苗