三维植被网在高速公路边坡防护中的应用浅析

三维植被网在高速公路边坡防护中的应用浅析

摘要：边坡坡面防护是现代土木建设的一项重要工程。随着我国公路、铁路和水利等交通基础设施建设的迅猛发展，如何对公路、铁路路基的边坡坡面进行有效的防护，具有重大的工程意义和经济意义。三维植被网作为一种新型的坡面防护材料，具有很好的使用性能和推广价值。本文详细介绍了其特点、优点以及施工工艺。
关键词：三维植被网；特点；优点；施工工艺
        1  三维植被网的特点
        三维植被网是以热塑性树脂为原料。采用科学配方，经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网包状的层状结构孔网，它无腐蚀性、耐酸碱。三维植被网的底层为一个高模量基础层，采用双向拉伸技术，具有一定的弹性和强度，可防止植被网变形，并能有效防止水土流失。三维植被网的表层为一个起泡层，蓬松的网包内有较大的容土空间，植草覆盖率高，这种三维结构保证草籽更好的与土壤结合。在边坡防护中使用三维植被网能有效地保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。三维植被网的初始功能是有利于植被生长，随着植被的形成，它的主要功能是帮助草根系统增强其抵抗自然水土流失能力。三维植被网边坡防护具有以下主要特点：
        由于网包的作用，能降低雨滴的冲击能量，植被网表面凸凹不平，可使风和水流在其表层产生小漩涡，起到缓冲消能作用，降低流速，从而有效地抵御雨水的冲刷；
        网包中的充填物（土颗粒、营养土、草籽等）能很好地被固定，减少雨水冲刷下的流失；
        在边坡表层土中起着加筋加固的作用，从而有效地防止表层土层的滑移；
        三维植被网有助于植被的均匀生长，植被的根系很容易在坡面土层中生长固定；
        三维植被网能做成草毯进行异地移植，能解决需快速防护工程的植被要求。
        试验证明：在草皮形成之前，当坡度为45度时，三维植被网垫的固土阻滞率高达97.5%，平面网为74%；当坡度为60度时，三维植被网垫的固土阻滞率为84%，平面网为0%，失去了固土作用；当坡度为90度时，三维植被网垫仍可保留阻滞住60%的土壤。由此可见，采用三维植被网垫具有极好的固土效果，远远胜于平面网，是平面网的更新换代产品。
        2  三维植被网防护的优点
        2.1 工程造价低  圬工砌体防护造价高、工程量大，其防护面积小，并需要长期投入大量的人力、物力和财力进行维修；而三维植被网防护则投资少、见效快、效果好，只需季节性的进行修剪工作。经验表明：三维植被网护坡的造价为浆砌片石骨架植草护坡的一半，干砌片石护坡的40％，浆砌片石护坡的三分之一。
        2.2 环境景观效果好  三维植被网恢复了道路沿线的自然植被，不但美化了环境，而且保护了自然生态平衡。自然植被能吸收汽车排放的尾气，净化空气。和圬工防护的单调、生硬比较，绿色的自然植被可缓解司机长时间驾驶的疲劳，有利于行车安全。
        2.3 工程效果好  三维植被网具有弹性高，贴地性能好的优点,它是一种柔性的护坡。早期有助植被生长，待植被形成，植物的根系与三维植被网交织缠绕形成一层保护层，对边坡坡面形成永久性的保护，避免雨水对坡面造成冲刷，有效保护边坡的稳定，边坡不会发生裂缝、坍塌或滑溜等病害。植物的根系扎入坡面土很深，与三维网垫、泥土三者形成一个牢固的复合整体，能起到固土蓄水的作用，达到水土保持的目的。而圬工边坡防护需要定期养护，由于环境的变化，刚性的护坡体容易产生裂缝，导致雨水从裂缝中下渗，护坡体下的土体强度下降，产生不均匀沉降，严重时会造成边坡坍塌破环，危及行车的安全。

        3  三维植被网草种的选用
        常规选用的草种有：香根草、百慕大草、绊根草、白茅草、百喜草、假俭草、画眉草、毛鸭嘴、结缕草、小冠花、黑麦草耳茸、雀   等。其中画眉草属多年生丛生草本植物，特别耐干旱和土壤贫瘠，分枝旺盛，茎叶强健，根的伸展性好，能在岩石的缝隙中生长；百慕大草为禾本科狗牙根，属多年草本植物，草茎匍匐，贴地生长，有发达的不定根，并于节上生根及分枝，使地面成网状，覆盖能力墙，耐高温，耐干旱，能在各种土壤中生长；百喜草为从草科多年生植物，草高根深，可深入地表以下1米多，耐高温、耐严寒、生长快、对早期护坡有重要作用，能在风化石等极贫瘠的土壤中生长，是极佳的固土护坡草；黑麦草为禾本科多年生草本植物，抗寒、抗霜、耐湿，生长快，能很好地保护边坡和提高草坪的成坪速度。
        4  三维植被网的施工工艺 
        施工前准备，如工具、人员配备、覆盖充填物、草种等；
        对边坡进行修整，使之尽可能的平整；
        在坡顶开挖暗沟，尺寸为宽1米，深1米；
        贴着地面由上至下将三维网卷材展开，卷材顶端固定于暗沟内，相邻两卷材料相互搭接，并要求搭接宽度不小于10厘米，并用软铁制成的U型地钉进行固定，铺设时网状面朝上，多余卷材用剪刀裁剪；
        播洒草种，可选用百慕大草或百喜草，草种用量为12克/平方米；
        人工回填细砂质营养土，厚度不超过三维网的一半高度，再洒草种，回填土至刚好填满三维网，然后轻微压实、整平；
        如气候较干燥，水分散失较快，可采用草袋或无纺布覆盖，浇水养护；
        在植被发育期间，每天浇水两次，养护期约十天；
        当植被生长成型，根系已穿过三维网，即可撤去上覆的草袋或无纺布。
        三维植被网护坡满足了路基边坡坡面的保护和加固的要求，保证了路基不致因雨水冲刷和气候变化而破坏，而且兼顾了道路景观和环境协调。已引起了大家的关注，在实际工程中已大量采用，具有广阔的发展前景。
参考文献：
[1]重庆公路科学研究所.公路土工合成材料应用技术规范[S].
[2]交通部第二公路勘察设计院.路基[Z].

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