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高速公路边坡生态防护优化设计

浅谈高速公路边坡生态防护优化设计 引言: 边坡生态防护与绿化、环保有着紧密的联系,他们相互影响,相 互制约。边坡防护工程施工过程中,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,在雨水 和风蚀作用下,水土极易流失,严重时造成滑坡、泥石流、山洪等 危害;同时边坡防护工程常常改变边坡周围环境的小气候。在边坡 防护同时,合理采用边坡防护的几何形态设计,必然会给自然景观 带来和谐性,实现人们的视觉平衡;适当大量的绿化防护,不仅对 生态环境起着决定性的作用,而且也是自然景观最美丽的皮肤,大 大提高行车的舒适性和安全性,也增强了公路的通行能力,大大促 进了公路整体水平的提高,可见绿化和环保是和谐统一的,应重视 保护环境和创造环境;三者如能恰当综合应用到边坡防护,则会使 高速公路具有安全、舒适、美观、环境协调与环保等特点,必将会 产生可观的经济效应、社会效应和生态效应等综合效应。 1 概述 广东某高速公路 a 段全长 45km,为设计行车速度 100 km/h 的双 向 6 车道高速公路标准,路线位于东江冲积平原与山岭重丘过度地 带,地形变化较大,山势陡峻,相对高差最大达 150 m,高填深挖, 气候潮湿、雨量充沛,地表水丰富。本段内出露地层均为花岗岩, 岩体在不同的段落风化程度有较大的差异,全~强风化层厚度 3~ 20 m 不等,开挖边坡多位于风化层中,由于花岗岩自身特点,相同 层位中岩体风化不均匀,不少边坡中含风化程度较浅的孤石,风化 层中含砂量大,易被冲刷。本段内未见区域大断裂,开挖边坡中地 下水发育程度一般,全强风化层中未见明显的地下水集中渗出,但 基岩裂隙水较发育,有集中出水分布。 该高速公路路基多为高填深挖,破坏原始地貌,所以建设期间使 得沿线植被难以恢复,水土流失等对环境的影响比较严重,边坡几 何形态的设计不合理,不能提高行车时的视觉舒适性,运营时期交 通量的急剧增加,废气排放,噪音等对环境污染与日俱增。 由于该高速公路初步设计较早,边坡防护的地质资料不足,施工 过程中经常出现开挖断面形式与边坡防护布置图不符,路堑挖方段 实际地形断面与边坡防护布置图不一致,工程地质条件变化也较 大,开挖后产生剥落、滑塌或坡体开裂现象,边坡几何形态没有与 自然边坡相融合,视觉较差。 在初步设计中边坡防护设计较笼统、针对性不强,边坡比较陡、 防护措施简单,安全性差;大部分采用浆砌片时满铺防护、喷浆岩 面等落后的边坡防护措施。 由于采用大量浆砌片石满铺防护、喷浆岩面、拱型截水骨架等防 护方式,因此完全破坏了植物生长的环境,使得由于高速公路开挖 或填方边坡而破坏的自然或人工植被难以恢复,没有对边坡整个植 被的逐步恢复进行充分考虑。缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于水 土保持,大量的水土直接流失,还加大了对高速公路周边的冲刷, 给附近农田和房屋带来不利影响;另一方面也不利于吸收阳光、降 低噪音和吸收汽车排放物。边坡几何形态没有与自然边坡相融合, 不利改善高速公路的行车效果,与高速公路快捷的特点不相协调, 在一定程度上也给高速公路的行车带来不安全因素。 鉴于以上问题,为了路基边坡的稳定、美观、经济和环保,我们 吸取和借鉴其他相关类似高速公路项目边坡防护成功经验,结合各 边坡的地质条件和形态特征,降雨强度、地下水、材料来源等综合 考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程 措施,确保高速公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境 的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高速公路效果。进一步优 化该高速公路边坡综合防护设计,确保边坡稳定的基础上,采用技 术先进、经济合理的综合防护设计方案,体现生态防护,并使之达 到边坡防护几何形态与绿化、环保综合技术的效应。 2 优化设计的原则与思路 1)建立边坡综合治理概念,即综合考虑路基边坡的防护和绿化的 相互关系联,采取工程和植被相结合的措施。 2)贯彻动态设计的原则(主要是针对挖方地段)。由于用于路基设 计的地质资料不够精细,深路堑断面地质情况又具有多变性,开挖 后的实际情况常常与设计不同。因此,边坡处理的措施必须随着开 挖后出现的地质情况而不断调整。在保证路基边坡稳定的前提下, 在力所能及的范围内尽可能地采用能够进行边坡绿化的方案,尽量 做到每个边坡都出现绿色,从而提高行车舒适度和保护生态。 3)边坡防护形式的选取结合各路段实际情况,尽可能在同一路段 中采取相同或相近的防护形式,力求运用国内具有先进水平的三维 植被植草、喷混植生、客土喷播等防护和绿化技术,在保证边坡稳 定的前提下提高行车舒适性。 3 优化设计的具体措施 3.1 边坡几何形态的优化设计(见图 1) 1)边坡坡面顺滑自然,与自然边坡相融合;连续边坡坡面连续、 视觉通畅不突变。 ①挖方边坡的坡顶与边坡端部均开挖成圆滑形态,实际开挖时, 每一边坡的具体形态都会有差异,应视实际条件具体对待。 ②挖方坡顶段边坡形态较易控制,渐变段形态较为复杂,要求一 级边坡端部都有 5~10 m 的渐变段,渐变段内碎落台宽度渐变 3 m。 边坡端部向山体过度的侧面与边坡端部的渐变段圆滑地连成一体。 侧面边坡圆滑至截水沟或用地界。 2)混凝土框格植草、浆砌片石网格植草的框格由正格改斜格,增 加美观性。 3.2 边坡绿化(见表 1) 表 1 绿化的主要防护形式 编号 防护形式 适用范围 备注 坡率 级数 用途 1 喷播植草 1:1 1:1.25 一、二 低矮填土边坡、稳定土质上边坡,护坡道、碎 落台,挖方边坡平台等 2 三维网植草 1:1 1:1.25 一、二 3 喷混植生 1:1 1:0.75 一、二 以适应生长的边坡 4 浆砌片石人字拱植草 1:1 二、三 低矮、可植草上边坡 稳定的全风化土质、强风化岩上边坡,草木难 下边坡、稳定的全风化土质、强风化岩上边坡 5 浆砌片石网格植草 1:1 1:1.25 二、三 稳定土质可植草上边坡 6 窗孔式护面墙植草 1:1 1:0.75 三级以上 高挖上

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