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摘要:在特殊的地形条件下进行公路建设时,由于公路施工对于自然地形造成的外力破坏作用,导致山体失去自然植被的保护,使其自身的结构稳定性受到影响,需要应用边坡进行山体保护。新建路基结构也需要进行边坡设计,以保证新建路基结构的稳定性。传统的山体修复会投入较大的精力和财力,资源消耗量也相对较大,基于生态防护理念的边坡设计方法是对传统设计方案的革新,能够最大程度地保护山体的原始自然状态,重视自然形态的恢复作用,同时又能够实现对边坡的加固,提升公路建设质量和应用价值。因此在本文主要对生态防护理念的公路防护设计方法进行了简单的分析与探讨。
关键词:生态防护理念;公路防护;设计方法
在传统的公路边坡设计中,往往采用大填大挖,对山体及植被破坏严重,虽然也采取措施恢复植被,但仍然对当地生态破坏严重。生态防护理念公路的边坡安全防护设计中尽可能减少对边坡的开挖破坏,提倡保护环境,提高环境恢复力度。设计中应坚持因地制宜、安全环保和综合治理的原则,将工程与生态的防护有机的联系在一起。同时,在设计的过程中加入人文特色,由此充分发挥边坡防护的边际设计效果。
1环保理念
环保就是指环境保护,是指人们为了解决各类环境的问题,为了保护人们赖以生存的环境,为了社会的可持续发展而实施的一系列活动,是为了帮助人与自然能够友好共处,完成和谐统一的目标。而以往的公路修建模式不仅造成了大量的环境破坏,在施工过程中也产生了大量未处理的污染物,这明显与环保理念背道而驰。而环保运用于公路建设就是要在保证公路作用的前提下保护周围的环境,实现不破坏周围的环境平衡。同时可以利用周边的环境使行驶在公路上的乘客近距离的感受自然的魅力,使驾驶人员在一个舒适的环境中驾驶汽车。这是对精神财富的追求,是我国社会发展过程中公路事业的巨大提高。
2基于环保理念的生态公路的重要性
生态公路从字面意思上看就是将生态环境与公路联系起来,生态是环境保护的核心,因此生态公路最基本的作用就是要保护环境。随着全世界气候的恶化,环境问题越来越受到重视,因此生态公路也随之诞生。另一方面,生态公路必然离不开树木,而树木是地球之肺,而在道路两侧种植树木也已经十分普遍,除了可以在炎炎夏日遮蔽阳光,还可以降低噪音,而生态公路不仅仅要在公路两侧种植树木,而是将道路和谐的融入沿路生态圈中,起着调节地球生态平衡的作用。综合来说生态公路以生态为本,保护自然生态为主要目的,同时还保证了公路的实用性,在方便当代人的同时也为后人留下了绿水青山,是一项服务当代同时造福子孙的建设。
3公路边坡防护的基本原则
3.1安全性原则
近年来,我国交通量增长迅速,交通事故频发,在公路边坡设计中必须首要遵循安全性原则。公路边坡上的工程事故会造成道路损坏,引发交通事故,造成一定的经济损失,而这些与公路边坡防护设计不当直接相关。因此,公路边坡设计必须首要考虑边坡的安全性,采用科学的计算方法確定安全系数,将安全值控制在合理的范围内。
在边坡安全防护施工中应实施科学的管理,并对其边坡的稳定性实施检测。当发现施工现场的地质与设计文件不同时,应立即以书面形式上报给业主和设计公司,对设计进行变更,满足边坡防护安全性的要求。施工现场设专人负责,出现问题落实到人,增强管理人员的责任态度。坚决按照设计图纸实施施工,采取有效措施控制施工质量,为行车安全、交通顺畅提供有力保障。
3.2因地制宜原则
该原则就是在公路边坡设计过程中充分结合施工现场的地形地貌以及气候等特征,设计适合边坡防护实际情况的方案。我国土地资源广袤,不同的地形条件,不同的气候,对公路边坡提出了更高的要求,设计中应充分考虑地形与气候条件对边坡防护结构稳定性的影响。
在设计中应对边坡问题进行细致的分类,我们习惯是分为落石型、流动型、滑坡型三大类。落石型边坡较为常见,主要是由于边坡坡度陡峭,长时间在雨雪冻融等自然因素的作用下,产生裂缝,水分渗入后进一步产生侵蚀,长时间作用产生岩石碎落的现象。在实施边坡设计时,对这类边坡应做好防水处理,防止水对边坡岩石的侵蚀破坏。
3.3设计统一原则
公路边坡的地貌特征并不是完全一样的,对不同地形地貌、不同土质情况的边坡,应该从整体稳定性上进行考虑,对所有影响因素进行考虑,制定确实可行的防护设计计划。在公路边坡防护施工中,应结合实际情况对设计方案进行调整。例如某坡面长时间受到雨水冲刷就会形成冲沟,冲沟逐渐变大就会破坏路基的稳定性。而洪水对沿河路堤长期侵蚀会破坏路堤坡脚,这就需要对坡脚增加防护。因此,在对公路边坡防护设计时,应对边坡情况实施详细调查,严格按照工程的实际情况,力求获得最佳的设计方案。
3.4环保原则
当前,人们对环境的保护需求更加高涨,公路工程施工中对环境保护的要求也变得高涨。传统的边坡防护方案已不能适应当前对环境保护的需要,我们不能走先破坏后治理的老路。公路边坡防护设计应采用生态防护理念,注重绿色环保,大力推广绿色环保材料和循环利用。在设计中应尽量避免大挖大刷工艺,在确保边坡稳定性的基础上使用新技术、新工艺、新材料,做好节约成本,提高工程的经济性。
4公路边坡防护的基本形式
4.1植被防护
植被防护是边坡防护的主要形式,就是通过在公路边坡植树种草,通过草皮和树木根系加固土体的效果,减弱降水和地表径流对公路边坡的冲刷作用,从而对公路边坡起到防护作用。在运用植被防护时,一般选择根系发达且抗旱和抗寒能力较强的树木和草种进行种植,选择的草种和树种必须适合当地的气候、水文条件,有利于生长。运用植被防护的形式,不但可以达到公路边坡防护的目的,关键还能起到绿化的效果,美化的作用。
4.2巧工防护
巧工防护是指在公路边坡利用块石、砌片石以及预制板等材料进行铺砌,以此来达到防止公路边坡被水流冲刷、对坡面防护以及美化边坡的效果。采用的护坡方式有很多,例如,菱形窗式护面墙、半圆形窗式护面墙、拱形骨架护坡以及人字形护坡等。为了达到实用和美观的目的,可以根据当地的地质情况、地形地貌、边坡高度以及边坡坡比,灵活选择防护形式。 4.3框格防护
常用的框格防护有菱形锚杆框架和方形锚杆框架防护,利用锚杆伸入到边坡体内部提供的抗拔力增强框架与边坡的结合程度,对边坡坡面有加固作用。在框格内可以根据坡比以及岩土情况进行挂网喷播和堆植生袋种植根系发达的植物,一来可以防护雨水对边坡的冲刷,二来可以达到美化边坡的效果。
4.4挂网喷浆防护和喷混凝土防护
由于挂网喷浆和喷混凝土防护的生态效果相对较差,目前该防护形式在高速公路边坡防护中应用得相对较少。但是在岩层风化严重、破碎、节理发育的边坡,可以在完成防护之后采取一定的措施对边坡进行绿化,提高防护效果。通常在挂网喷浆后采用种植爬藤植物和再次喷射植被基材,让边坡重新披上绿装。
4.5综合防护
部分不稳定的边坡,首先进行特殊设计加固后,包括采用抗滑桩、锚索、注浆、深层排水等措施,再结合植树种草、框格和喷浆等方式进行综合利用,来达到稳固公路边坡的作用。
5生态理念在公路边坡防护设计中的应用
5.1强化生态防护形式的应用
生态防护,其本质是利用人工覆盖植被的植物根系延展,实现对边坡区域水土的保护和对边坡主体结构的加固。提高边坡范围的植被种植和覆盖面积,可以有效切断边坡发生结构松散、水土流失等问题的源头。穴植技术和客土喷播技术是具有广泛应用价值的生态防护形式。
(1)穴植技术的应用
该技术是在公路边坡坡面上挖掘种植槽,种植树木或者花卉,常用在含土量相对比较高的公路路基坡面位置。黄榆高速公路的边坡设计便广泛应用了穴植技术。由于黄榆高速公路的边坡为黄土土质,容易发生水土流失等问题,应用穴植技术种植了苜蓿、黑麦草等草本植物进行水土固化,又加种了月季、迎春花以及马尾松等植物实施绿化和边坡加固。
(2)客土喷播技术的应用
客土喷播技术主要是用团粒剂将客土变成团粒化的结构,加筋纤维结构可以像植物根茎一样成为网络的结构,使土质介质之间的连接更为紧密,并且使客土具有透气性、耐雨水冲刷、耐大风侵蚀等特征,形成比自然表土更强的土壤结构,利用其稳定的多孔结构性实现对土壤表层的保护。
较大的高度差对边坡防护施工提出了更高的要求,同时也给边坡设计和施工带来较大的困难。公路施工中对自然山体的地表造成了严重的破坏。在工程开挖过程中,边坡区域暴露出大面積的黄褐色土质,因而导致边坡土质的风化现象也较为明显。鉴于施工路段的特殊情况,应用客土喷播技术能够有效减小雨水冲刷对边坡的冲击作用,进而减少水土流失,并在边坡区域重新进行植被覆盖,实现对边坡的加固和美化。
生态防护已成为当前道路施工领域重要的边坡防护设计理念,不仅能够因地制宜地应用防护技术,还能够形成公路沿线新的生态防护体系,使边坡结构得到加固,同时能够减少外界因素对边坡结构的侵蚀。应用生态防护方式还能够满足人们对于公路的审美需求,将边坡设计融入公路建设景观设计,实现基础设施建设与生态环境保护的协调发展。
5.2公路边坡防护设计需要刚柔并济
传统的公路边坡防护设计普遍应用刚性防护的设计方案,砌石或钢网为主要的应用材料。基于生态防护理念的边坡设计方案重视防护方法的多元融合,如果采用单一的防护方式,很容易使驾驶员在行车过程中产生视觉疲劳,不利于交通安全。同时,刚性防护方式与自然环境存在一定的不相融性,影响道路的整体美观。刚柔并济的防护方式应用了更多的绿色植被或者与自然环境相协调的设计方式,使公路景观富有多元性,提升了公路的审美价值和应用价值。
5.3重视人文景观的融入
由于我国幅员辽阔,不同地域会有不同的地方特色和民俗风情,通过公路的延展能够使人们到达不同的地域,公路也就成为展示不同地域特色的窗口。进行边坡防护设计,可以适当融入人文景观,使人们能够在公路沿途便对当地的风土人情有一定的了解,获知当地具有典型代表性的社会文化,在体现公路的道路交通应用功能的同时,赋予其更多的人文价值,构建良好的公路生态环境,促进地方的社会经济发展。
总之,通过采用合理的公路边坡生态治理措施,能够帮助治理人员更好的了解公路边坡结构特点,减少生态环境污染,有效延长公路的使用寿命。但是,公路边坡工程中的治理人员在实际工作中,依然会遇到很多问题,如边坡结构复杂、生态环境恶劣等,这就需要治理人员在以前的基础之上,持续学习国内外先进的公路边坡治理技术,保证我国生态环境质量,促进公路的可持续发展。
参考文献:
[1]王辉,张辉.高速公路边坡生态防护研究现状与展望[J].低碳世界,2016,(11):279-280.
[2]卓慕宁,李定强,郑煜基.高速公路弃土场的水土流失监测及其生态治理[J].水土保持通报,2015,(4):96-99.
[3]姚劲松,曹平.高速公路边坡稳定性分析及与环境保护相协调的治理措施研究[J].岩土工程技术,2015,(1):9-12.
关键词:生态防护理念;公路防护;设计方法
在传统的公路边坡设计中,往往采用大填大挖,对山体及植被破坏严重,虽然也采取措施恢复植被,但仍然对当地生态破坏严重。生态防护理念公路的边坡安全防护设计中尽可能减少对边坡的开挖破坏,提倡保护环境,提高环境恢复力度。设计中应坚持因地制宜、安全环保和综合治理的原则,将工程与生态的防护有机的联系在一起。同时,在设计的过程中加入人文特色,由此充分发挥边坡防护的边际设计效果。
1环保理念
环保就是指环境保护,是指人们为了解决各类环境的问题,为了保护人们赖以生存的环境,为了社会的可持续发展而实施的一系列活动,是为了帮助人与自然能够友好共处,完成和谐统一的目标。而以往的公路修建模式不仅造成了大量的环境破坏,在施工过程中也产生了大量未处理的污染物,这明显与环保理念背道而驰。而环保运用于公路建设就是要在保证公路作用的前提下保护周围的环境,实现不破坏周围的环境平衡。同时可以利用周边的环境使行驶在公路上的乘客近距离的感受自然的魅力,使驾驶人员在一个舒适的环境中驾驶汽车。这是对精神财富的追求,是我国社会发展过程中公路事业的巨大提高。
2基于环保理念的生态公路的重要性
生态公路从字面意思上看就是将生态环境与公路联系起来,生态是环境保护的核心,因此生态公路最基本的作用就是要保护环境。随着全世界气候的恶化,环境问题越来越受到重视,因此生态公路也随之诞生。另一方面,生态公路必然离不开树木,而树木是地球之肺,而在道路两侧种植树木也已经十分普遍,除了可以在炎炎夏日遮蔽阳光,还可以降低噪音,而生态公路不仅仅要在公路两侧种植树木,而是将道路和谐的融入沿路生态圈中,起着调节地球生态平衡的作用。综合来说生态公路以生态为本,保护自然生态为主要目的,同时还保证了公路的实用性,在方便当代人的同时也为后人留下了绿水青山,是一项服务当代同时造福子孙的建设。
3公路边坡防护的基本原则
3.1安全性原则
近年来,我国交通量增长迅速,交通事故频发,在公路边坡设计中必须首要遵循安全性原则。公路边坡上的工程事故会造成道路损坏,引发交通事故,造成一定的经济损失,而这些与公路边坡防护设计不当直接相关。因此,公路边坡设计必须首要考虑边坡的安全性,采用科学的计算方法確定安全系数,将安全值控制在合理的范围内。
在边坡安全防护施工中应实施科学的管理,并对其边坡的稳定性实施检测。当发现施工现场的地质与设计文件不同时,应立即以书面形式上报给业主和设计公司,对设计进行变更,满足边坡防护安全性的要求。施工现场设专人负责,出现问题落实到人,增强管理人员的责任态度。坚决按照设计图纸实施施工,采取有效措施控制施工质量,为行车安全、交通顺畅提供有力保障。
3.2因地制宜原则
该原则就是在公路边坡设计过程中充分结合施工现场的地形地貌以及气候等特征,设计适合边坡防护实际情况的方案。我国土地资源广袤,不同的地形条件,不同的气候,对公路边坡提出了更高的要求,设计中应充分考虑地形与气候条件对边坡防护结构稳定性的影响。
在设计中应对边坡问题进行细致的分类,我们习惯是分为落石型、流动型、滑坡型三大类。落石型边坡较为常见,主要是由于边坡坡度陡峭,长时间在雨雪冻融等自然因素的作用下,产生裂缝,水分渗入后进一步产生侵蚀,长时间作用产生岩石碎落的现象。在实施边坡设计时,对这类边坡应做好防水处理,防止水对边坡岩石的侵蚀破坏。
3.3设计统一原则
公路边坡的地貌特征并不是完全一样的,对不同地形地貌、不同土质情况的边坡,应该从整体稳定性上进行考虑,对所有影响因素进行考虑,制定确实可行的防护设计计划。在公路边坡防护施工中,应结合实际情况对设计方案进行调整。例如某坡面长时间受到雨水冲刷就会形成冲沟,冲沟逐渐变大就会破坏路基的稳定性。而洪水对沿河路堤长期侵蚀会破坏路堤坡脚,这就需要对坡脚增加防护。因此,在对公路边坡防护设计时,应对边坡情况实施详细调查,严格按照工程的实际情况,力求获得最佳的设计方案。
3.4环保原则
当前,人们对环境的保护需求更加高涨,公路工程施工中对环境保护的要求也变得高涨。传统的边坡防护方案已不能适应当前对环境保护的需要,我们不能走先破坏后治理的老路。公路边坡防护设计应采用生态防护理念,注重绿色环保,大力推广绿色环保材料和循环利用。在设计中应尽量避免大挖大刷工艺,在确保边坡稳定性的基础上使用新技术、新工艺、新材料,做好节约成本,提高工程的经济性。
4公路边坡防护的基本形式
4.1植被防护
植被防护是边坡防护的主要形式,就是通过在公路边坡植树种草,通过草皮和树木根系加固土体的效果,减弱降水和地表径流对公路边坡的冲刷作用,从而对公路边坡起到防护作用。在运用植被防护时,一般选择根系发达且抗旱和抗寒能力较强的树木和草种进行种植,选择的草种和树种必须适合当地的气候、水文条件,有利于生长。运用植被防护的形式,不但可以达到公路边坡防护的目的,关键还能起到绿化的效果,美化的作用。
4.2巧工防护
巧工防护是指在公路边坡利用块石、砌片石以及预制板等材料进行铺砌,以此来达到防止公路边坡被水流冲刷、对坡面防护以及美化边坡的效果。采用的护坡方式有很多,例如,菱形窗式护面墙、半圆形窗式护面墙、拱形骨架护坡以及人字形护坡等。为了达到实用和美观的目的,可以根据当地的地质情况、地形地貌、边坡高度以及边坡坡比,灵活选择防护形式。 4.3框格防护
常用的框格防护有菱形锚杆框架和方形锚杆框架防护,利用锚杆伸入到边坡体内部提供的抗拔力增强框架与边坡的结合程度,对边坡坡面有加固作用。在框格内可以根据坡比以及岩土情况进行挂网喷播和堆植生袋种植根系发达的植物,一来可以防护雨水对边坡的冲刷,二来可以达到美化边坡的效果。
4.4挂网喷浆防护和喷混凝土防护
由于挂网喷浆和喷混凝土防护的生态效果相对较差,目前该防护形式在高速公路边坡防护中应用得相对较少。但是在岩层风化严重、破碎、节理发育的边坡,可以在完成防护之后采取一定的措施对边坡进行绿化,提高防护效果。通常在挂网喷浆后采用种植爬藤植物和再次喷射植被基材,让边坡重新披上绿装。
4.5综合防护
部分不稳定的边坡,首先进行特殊设计加固后,包括采用抗滑桩、锚索、注浆、深层排水等措施,再结合植树种草、框格和喷浆等方式进行综合利用,来达到稳固公路边坡的作用。
5生态理念在公路边坡防护设计中的应用
5.1强化生态防护形式的应用
生态防护,其本质是利用人工覆盖植被的植物根系延展,实现对边坡区域水土的保护和对边坡主体结构的加固。提高边坡范围的植被种植和覆盖面积,可以有效切断边坡发生结构松散、水土流失等问题的源头。穴植技术和客土喷播技术是具有广泛应用价值的生态防护形式。
(1)穴植技术的应用
该技术是在公路边坡坡面上挖掘种植槽,种植树木或者花卉,常用在含土量相对比较高的公路路基坡面位置。黄榆高速公路的边坡设计便广泛应用了穴植技术。由于黄榆高速公路的边坡为黄土土质,容易发生水土流失等问题,应用穴植技术种植了苜蓿、黑麦草等草本植物进行水土固化,又加种了月季、迎春花以及马尾松等植物实施绿化和边坡加固。
(2)客土喷播技术的应用
客土喷播技术主要是用团粒剂将客土变成团粒化的结构,加筋纤维结构可以像植物根茎一样成为网络的结构,使土质介质之间的连接更为紧密,并且使客土具有透气性、耐雨水冲刷、耐大风侵蚀等特征,形成比自然表土更强的土壤结构,利用其稳定的多孔结构性实现对土壤表层的保护。
较大的高度差对边坡防护施工提出了更高的要求,同时也给边坡设计和施工带来较大的困难。公路施工中对自然山体的地表造成了严重的破坏。在工程开挖过程中,边坡区域暴露出大面積的黄褐色土质,因而导致边坡土质的风化现象也较为明显。鉴于施工路段的特殊情况,应用客土喷播技术能够有效减小雨水冲刷对边坡的冲击作用,进而减少水土流失,并在边坡区域重新进行植被覆盖,实现对边坡的加固和美化。
生态防护已成为当前道路施工领域重要的边坡防护设计理念,不仅能够因地制宜地应用防护技术,还能够形成公路沿线新的生态防护体系,使边坡结构得到加固,同时能够减少外界因素对边坡结构的侵蚀。应用生态防护方式还能够满足人们对于公路的审美需求,将边坡设计融入公路建设景观设计,实现基础设施建设与生态环境保护的协调发展。
5.2公路边坡防护设计需要刚柔并济
传统的公路边坡防护设计普遍应用刚性防护的设计方案,砌石或钢网为主要的应用材料。基于生态防护理念的边坡设计方案重视防护方法的多元融合,如果采用单一的防护方式,很容易使驾驶员在行车过程中产生视觉疲劳,不利于交通安全。同时,刚性防护方式与自然环境存在一定的不相融性,影响道路的整体美观。刚柔并济的防护方式应用了更多的绿色植被或者与自然环境相协调的设计方式,使公路景观富有多元性,提升了公路的审美价值和应用价值。
5.3重视人文景观的融入
由于我国幅员辽阔,不同地域会有不同的地方特色和民俗风情,通过公路的延展能够使人们到达不同的地域,公路也就成为展示不同地域特色的窗口。进行边坡防护设计,可以适当融入人文景观,使人们能够在公路沿途便对当地的风土人情有一定的了解,获知当地具有典型代表性的社会文化,在体现公路的道路交通应用功能的同时,赋予其更多的人文价值,构建良好的公路生态环境,促进地方的社会经济发展。
总之,通过采用合理的公路边坡生态治理措施,能够帮助治理人员更好的了解公路边坡结构特点,减少生态环境污染,有效延长公路的使用寿命。但是,公路边坡工程中的治理人员在实际工作中,依然会遇到很多问题,如边坡结构复杂、生态环境恶劣等,这就需要治理人员在以前的基础之上,持续学习国内外先进的公路边坡治理技术,保证我国生态环境质量,促进公路的可持续发展。
参考文献:
[1]王辉,张辉.高速公路边坡生态防护研究现状与展望[J].低碳世界,2016,(11):279-280.
[2]卓慕宁,李定强,郑煜基.高速公路弃土场的水土流失监测及其生态治理[J].水土保持通报,2015,(4):96-99.
[3]姚劲松,曹平.高速公路边坡稳定性分析及与环境保护相协调的治理措施研究[J].岩土工程技术,2015,(1):9-12.