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发布日期:2018-07-25 浏览次数:252

目前,国内对公路生态影响的研究较少,尤其是施工中路基方面的生态技术研究,即使有这方面的论著也仅局限于公路对小区域自然生态系统和城市生态环境影响的研究,还没有上升到道路生态学的角度。公路施工中路基施工生态技术的研究?;?,对于今后公路建设环境?;び凶呕淖饔?。

公路边坡坡面的特点

地表植被遭到破坏在施工过程中,因开挖使地表植被遭到破坏,原有表土与植被之间的平衡关系失调,表土抗蚀能力减弱,在雨滴和风蚀作用下水土极易流失。公路施工过程中,挖方及重力作用破坏了坡面原有的良好结构平衡,而雨滴的浸泡又增加了坡面的负担,加剧滑坡和崩塌的发展,严重时造成滑坡、泥石流、山洪等。

边坡小气候复杂边坡小气候复杂,裸露的公路边坡风速比林地大15 倍,比草地大8 倍。风速大,风蚀往往严重,不利于水分保持。由于风速大,造成了水、热的重新分配,加上土壤贫痔、温度变化大等原因,形成了复杂多变的小气候,不利于植物正常生长。

边坡坡度较大由于坡度大,土壤渗透性差等原因,边坡土壤对降水截流较小,这一方面容易造成水土流失和光、水的再分配;另一方面由于水土流失导致坡面土壤贫瘾,不利于植物生长。目前,我国公路边坡比一般为1:1。

阳坡或半阳坡侵蚀更为严重高速公路的阳坡接受的热能辐射量较大,土壤昼夜温度变化大,干湿交替较剧烈而频繁,物理风化强烈,水分蒸发快,湿度低,不利于林草生长,植被覆盖率低,土壤中植物根系和有机质含量少,团粒结构差,土壤干燥疏松,抗冲蚀性能差,抵抗雨滴溅蚀能力弱,故极易造成土壤侵蚀;另外,阳坡为迎风坡,降雨几乎垂直作用于坡面,击溅力最大,同时风又加速了雨滴的重力加速度,加速了土壤的侵蚀。

冬夏、昼夜温差大由于高速公路路基通常较高,地形开阔,空气对流快,造成冬季气温很低,使植物冻伤死亡; 春季地温回升慢,夏季温度较高,使植物灼伤甚至死亡。另外,白天气温升高快,夜间散热快,昼夜温差较大。

坡面形态

坡度和坡长边坡坡度和坡长分别影响流速和流量。从理论上讲,坡度越大则流速越大,侵蚀力也越强。实际研究农明,坡度在40°到50°时侵蚀量最大,超过此坡度时,侵蚀量反而减小。原因是坡度越大,实际受雨面积减少,从而也减少了流量。从坡顶到坡脚,随坡长的增加,水流逐渐增大,侵蚀力逐渐加强,但在侵蚀力不足以克服抗蚀力前,侵蚀不会发生。当坡长增加使水流的侵蚀力超过抗蚀力时,侵蚀随坡长将逐渐增大。

坡向不同坡向的坡面接受阳光的多少和风力作用下坡面接受的雨量和受雨滴打击的强弱不同。一般而言,阳坡( 东南坡)由于接受较多的阳光照射,土壤水分蒸发较快。早期土壤水分低下,不利于植物生长。因此,不论在黄土高原,还是在南方地区,阴坡植被多比阳坡好。在炎热的夏季,我国南方某些地区光裸的阳坡由于受太阳暴晒时间较长,地表温度可高达70℃,夜晚又降到20℃左右,巨大的昼夜温差是地表物质风化的主要原因。风力作用使雨滴下落方向与坡面的夹角在迎风坡增大,在背风坡缩小。雨滴下落方向与坡面夹角在迎风坡的增大作用,实际上增加了迎风坡的雨滴打击力,也就增加了迎风坡的坡面侵蚀。

坡形与坡面微形态直形坡,愈向下坡水流汇集愈多,流速愈快,侵蚀随之加强。凸形坡,坡面上缓下陡,上部侵蚀冲刷较弱,而下部比较强烈。凹形坡,坡形上陡下缓,坡面上部坡长较短、径流汇集较少,坡度较大但侵蚀冲刷不强烈。坡面中部坡度居中,侵蚀较强。坡面下部由于坡面减缓,流速降低,坡面水流的挟砂能力减弱,由上部搬运下来的泥砂易在下部沉积。复合坡形、迩形对坡地土壤侵蚀的影响较复杂,坡形愈多变为复合坡,坡面流路愈长,流速愈慢,水流的侵蚀愈小。坡面微形态主要影响坡面水流的流态和水拐流速。凹凸不平的坡面水流向低凹处汇集,易形成股状水流而发展成细沟。但雨滴的击溅和水沥的搬运,会将凸出部分的土壤填到低凹处,逐渐使表面自然夷平,这种现象在刚开挖的边坡和填为边坡较容易出现。

边坡生态防护技术运用

种草护坡种草护坡适用于不陡于1:1 的草类生长的土质边坡。一般选用根系发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长力强、多年生长的草种,并尽量用几种草籽混种。常用的植草方法有人工种草和湿法喷播。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。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。

湿法喷播方法主要是直接液力喷播技术,主要应用于边坡稳定且高度较低的完全土质型边坡,多级边坡顶部稳定的土质边坡,它是采用液压喷播技术直接将草籽喷播在边坡坡面上,经过养护管理而达到绿化及防护作用。

铺草皮护坡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。草皮铺砌形式有平铺、水平叠铺、垂直叠铺、斜交叠铺及网格式等。

植树护坡植树应在1:1.5 或更缓的边坡上,或在边坡以外河岸及漫滩处。主要作用是加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。林带可以防汛、防沙和防雪,调节气候、美化路容,增加木材收益。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。

液压喷播植草护坡液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是将草籽、肥料、黏着剂、纸浆、土壤改良剂、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。

土工网植草护坡土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护、绿化作用。

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。

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