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生态护坡是什么?

发布日期:2019-04-18 作者:江苏华夏 点击:

生态护坡能够防止水土流失,降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失;能够改善环境功能,能恢复被破坏的生态环境,降低噪音,减少光污染,保障行车安全。


简介

生态护坡,是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护,形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。


传统护坡

为保证边坡及其环境的安全,对边坡需采取一定的支挡、加固与防护措施。常用的支护结构型式有:


(1)重力式挡墙


(2)扶壁式挡墙


(3)悬臂式挡墙


(4)板肋式或格构式锚杆挡墙支护


(5)排桩式锚杆挡墙支护


(6)锚喷支护


这些传统的边坡工程,对边坡的处理主要是强调其强度功效,却往往忽视了其对环境的破坏;生态护坡作为岩土工程与环境工程相结合的产物,它兼顾了防护与环境两方面的功效,是一种很有效的护坡、固坡手段。

生态护坡

设计原则


护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求。岸坡的不稳定性因素主要有:

① 由于岸坡面逐步冲刷引起的不稳定;

② 由于表层土滑动破坏引起的不稳定;

③ 由于深层滑动引起的不稳定。因此,应对影响岸坡稳定的水力参数和土工技术参数进行研究,从而实现对护坡的水力稳定性设计。


生态原则


生态护坡设计应与生态过程相协调,尽量使其对环境的破坏影响达到最小。这种协调意味着设计应以尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和水循环,维持植物生境和动物栖息地的质量,有助于改善人居环境及生态系统的健康为总体原则。主要包含以下三个方面:


(1)当地原则:设计应因地制宜,在对当地自然环境充分了解的基础上,进行与当地自然环境相和谐的设计。包括:①尊重传统文化和乡土知识;② 适应场所自然过程,设计时要将这些带有场所特征的自然因素考虑进去,从而维护场所的健康;③ 根据当地实际情况,尽量使用当地材料、植物和建材,使生态护坡与当地自然条件相和谐。


(2)保护与节约自然资源原则:对于自然生态系统的物流和能流,生态设计强调的解决之道有4条:①保护不可再生资源,不是万不得已,不得使用;②尽可能减少能源、土地、水、生物资源的使用,提高使用效率;③利用原有材料,包括植被、土壤、砖石等服务于新的功能,可以大大节约资源和能源的耗费;④尽量让护坡处于良性循环中,从而使资源可以再生。


(3) 回归自然原则:自然生态系统为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程,这就是所谓的生态系统的服务。着重体现在:① 自然界没有废物,每一个健康生态系统,都有完善的食物链和营养级,所以生态设计应使系统处于健康状态;②边缘效应,在两个或多个不同的生态系统边缘带,有更活跃的能流和物流,具有丰富的物种和更高的生产力,也是生物群落最丰富、生态效益最高的地段,河道岸坡作为水体生态与陆地生态之间的边缘带,在设计时应充分考虑其边缘效应;③生物多样性,保持有效数量的动植物种群,保护各种类型及多种演替阶段的生态系统,尊重各种生态过程及自然的干扰,包括自然火灾过程、旱雨季的交替规律以及洪水的季节性泛滥。


生态护坡技术


生态护坡技术应该是既满足河道护坡功能,又有利于恢复河道护坡系统生态平衡的系统工程。生态护坡技术可以分为植物护坡和植物工程措施复合护坡技术(汪洋,等,2005)。植物护坡主要通过植被根系的力学效应(深根锚固和浅根加筋)和水文效应(降低孔压、消弱溅蚀和控制径流)来固土、防止水土流失,在满足生态环境需要的同时,还可以进行景观造景。植物工程复合护坡技术有铁丝网与碎石复合种植基、土木材料固土种植基、三维植被网、水泥生态种植基等形式。


上海崇明岛瀛东村生态河道示范工程中,生态护坡技术的应用使坡岸抗剪强度明显增加,坡岸稳定性增强,河水水质经过护坡植物的净化得到较好的改善,沿水流方向,总氮(TN)从2.95降至1.08mg/L,NH4- N从2.64降至1.02mg/L,同时河岸生境得到改善,生物多样性增加,生态稳定性增强(陈荷生,2004)。


类型


人工种草护坡


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。


特点:施工简单、造价低兼等。


缺点:由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。


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、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、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。


特点:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。


缺点:①固土保水能力低,容易形成径流沟和侵蚀;②施工者容易偷工减料做假,形成表面现象;③因品种选择不当和混合材料不够,后期容易造成水土流失或冲沟。


客土植生植物护坡


客土植生植物护坡,是将保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、团粒剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥等一类材料制成客土,经过专用机械搅拌后吹附到坡面上,形成一定厚度的客土层,然后将选好的种子同木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释营养液经过喷播机搅拌后喷附到坡面客土层中。


优点:①可以根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性;②客土与坡面的结合牢固;③土层的透气性和肥力好;④抗旱性较好;⑤机械化程度高,速度快,施工简淡,工期短;⑥植被防护效果好,基本不需要养护就可维持植物的正常生长;该法适用于坡度较小的岩基坡面、风化岩及硬质土砂地,道路边坡,矿山,库区以及贫瘠土地。


缺点:要求边坡稳定、坡面冲刷轻微,边坡坡度大的地方,已经长期浸水地区均不适合。


平铺草皮


平铺草皮护坡,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。


特点:施工简单,工程造价低、成坪时间短、护坡功效快施工季节限制少。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程。是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一。


缺点:由于前期养护管理困难,新铺草皮易受各种自然灾害,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟、表土流失、坍滑等边坡灾害。导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。


生态袋护坡


生态袋护坡,是利用人造土工布料制成生态袋,植物在装有土的生态袋中生长,以此来进行护坡和修复环境的一种护坡技术。


特点:透水、透气、不透 土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性,基本不对结构产生渗水压力。施工快捷、方便,材料搬运轻便。


缺点:由于空间环境所限,后期植被生存条件受到限制,整体稳定性较差。

网格生态护坡,是由砖、石、混凝土砌块、现浇混凝土等材料形成网格,在网格中栽植植物,形成网格与植物综合护坡系统,既能起到护坡作用,同时能恢复生态、保护环境。网格生态护坡将工程护坡结构与植物护坡相结合,护坡效果非常好。其中现浇网格生态护坡是一种新型护坡专利技术,具有护坡能力极强、施工工艺简单、技术合理、经济实用等优点,是新一代生态护坡技术,具有很大的实用价值。


功能作用

(1)护坡功能:植被的深根有锚固作用、浅根有加筋作用。


(2)防止水土流失:能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失。


(3)改善环境功能:植被能恢复被破坏的生态环境,降低噪音,减少光污染,保障行车安全,促进有机污染物的降解,净化空气,调节小气候。[1]



本文网址:http://www.jshxhj.com/news/356.html

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