閱讀 3062 次 三維網(wǎng)植被邊坡防護(hù)技術(shù)研究
三維網(wǎng)植被邊坡防護(hù)技術(shù)研究
游明化1,程 鑫2
(1中鐵十八局第六公司,天津 300222;
2沈陽(yáng)中鐵交通設(shè)計(jì)咨詢有限公司線站科,遼寧沈陽(yáng) ll0013)
1.三維植被網(wǎng)概述
三維植被網(wǎng)也稱(chēng)土工網(wǎng)墊或固土網(wǎng)墊,是一種以熱塑性樹(shù)脂為原料,經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞,并在交接點(diǎn)處經(jīng)熱熔后粘結(jié)而形成的一種穩(wěn)定的立體三維網(wǎng)結(jié)構(gòu),圖l(方格形網(wǎng)格)為其中典型形式之一。三維植被嗣的下部結(jié)構(gòu)由1~3層經(jīng)雙向拉伸形成的均勻的網(wǎng)格組成,這種雙向拉伸網(wǎng)具有延伸率低、強(qiáng)度高的特性,起著防止坡體下滑的作用;上部結(jié)構(gòu)也和下部結(jié)構(gòu)一樣由l~3層的網(wǎng)格層組成。上下兩層結(jié)構(gòu)牢固粘結(jié)就形成了三維植被阿。上部結(jié)構(gòu)層和下部結(jié)構(gòu)層的網(wǎng)格線要求各自平行排列,但兩者之間要交錯(cuò)排列,一般設(shè)計(jì)為45°角。粘結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在上部結(jié)構(gòu)層和下部結(jié)構(gòu)層的網(wǎng)格線交叉點(diǎn)處,以提高粘結(jié)牢度。
三維植被網(wǎng)的網(wǎng)格外觀凸凹不平,材質(zhì)疏松柔韌,具有很好的適應(yīng)坡面變化的貼伏性能。三維植被網(wǎng)中90%以上的空間為孔隙,其中可以充填土壤、草種等。成活后植物的根系可從整個(gè)植被網(wǎng)墊中舒適均衡地穿過(guò),深入地下長(zhǎng)達(dá) 0.5-2m 這樣利用深入邊坡土體的植物根系和三維網(wǎng)的相互作用,就可以使植被、阿墊和坡后土體三者之間形成一種牢固的復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系。這個(gè)悻系具有抗沖刷、固土、蓄水、阻風(fēng)等功能,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。
三維植被網(wǎng)均采用高分子材料制成,其化學(xué)穩(wěn)定性可靠,在地下壽命可長(zhǎng)達(dá)50年-l00年,能在整個(gè)工程設(shè)計(jì)年限內(nèi)發(fā)揮作用。另外如有特殊需要,可采用降解型塑料,植被網(wǎng)在數(shù)年后便可在土壤中自然分解。
2.三維植被網(wǎng)對(duì)植草坡面的作用
2.1固定草種,防風(fēng)雨侵蝕作用
在施工完成的初期,這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)植物種類(lèi)確定,草本植物一般l0天左右,灌木要長(zhǎng)一些。這期間同墊中的植物尚未發(fā)芽或剛剛發(fā)芽.三維網(wǎng)可以保持草種牢固、均勻地分布在邊坡上,以免被風(fēng)吹散或雨沖走.同時(shí)三維網(wǎng)還可以起到有效地保護(hù)坡面免遭風(fēng)雨侵蝕的作用。
坡面植被長(zhǎng)成后,三維網(wǎng)、植物根系及邊坡淺層土體三者形成一個(gè)牢固的復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系.這個(gè)復(fù)合體系的加筋錨固作用和植被的莖葉覆蓋作用可以有效抑制狂風(fēng),暴雨徑流對(duì)邊坡的侵蝕.增加土體的抗剪強(qiáng)度.減小孔隙水壓力和土體自重力等.從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。
2.2固土作用
穿過(guò)網(wǎng)墊的植物根系可以看成縱橫交錯(cuò)的預(yù)應(yīng)力錨索,其對(duì)坡面拽層滑坡體的加固作用非常明顯。洛陽(yáng)中建巖土工程材料有限公司經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得到如下結(jié)論:在草皮未形成前,當(dāng)坡面斜角為45o時(shí),三維植被網(wǎng)墊的固土阻滯率高達(dá)97.5%:當(dāng)斜面為60°時(shí),其阻滯率也高達(dá)84%。即使坡面斜角為垂直時(shí),阻滯率仍可高達(dá)60%。也就是說(shuō),本不應(yīng)該或不可能存留土的垂直坡面上,由于該網(wǎng)墊的存在,仍可阻滯60%的土。因此,三維植被網(wǎng)具有極好的固土教果,遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于平面網(wǎng)。
2.3保溫作用
三維植被網(wǎng)采用黑色網(wǎng)墊制成,這可以有效地吸收大量熱能,增加地溫.從而達(dá)到促進(jìn)種子發(fā)芽,延長(zhǎng)植物生長(zhǎng)期的目的。在氣溫偏冷的北方使用植被網(wǎng)對(duì)邊坡植被生長(zhǎng)非常有利。
3.三維植被網(wǎng)的性能指標(biāo)
目前我國(guó)使用較多的三維植被網(wǎng)主要技術(shù)性能指標(biāo)見(jiàn)表1。因生產(chǎn)廠家不同會(huì)有小范圍變動(dòng)。在邊坡坡度較大時(shí)也可以使用加強(qiáng)型植被網(wǎng).但實(shí)際中應(yīng)用較少。
4.三維植被網(wǎng)使用方法殛工程實(shí)例
4.1適用范圍
(1)邊坡類(lèi)型:路堤邊坡.土質(zhì)及石質(zhì)填料均可。
(2)邊坡坡率:常用坡率1:1 5—1:2 0。
(3)邊坡高度:每級(jí)坡高一般不超過(guò)6 m。
(4)邊坡穩(wěn)定性:穩(wěn)定邊坡。
4.2使月方法
(1)施工時(shí)可用小竹竿或小木棍穿于整卷網(wǎng)墊中.順坡拉出網(wǎng)墊.四周用竹釘,術(shù)釘或塑料釘釘住.釘子間距30cm.每平方米lO只釘子。
(2)釘子長(zhǎng)度一般為15cm(距離地面),疏松地表則應(yīng)加長(zhǎng)釘子長(zhǎng)度;在高坡鋪設(shè)時(shí),上坡使用的釘子長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)于下坡釘子的長(zhǎng)度;釘子上端寬度應(yīng)大于網(wǎng)墊孔徑2倍.以便同時(shí)起垂直鎮(zhèn)壓作用;邊垃突變處或地形較復(fù)雜處.應(yīng)注意保持網(wǎng)墊平整,并要增加釘子密度。
(3)相鄰三維網(wǎng)的措接長(zhǎng)度不小于2 cm.搭接處釘子應(yīng)順勢(shì)釘入,釘子密度要增加一倍,搭接處上層網(wǎng)墊要靠緊,不留間隙。
4.3工程實(shí)例
(1)內(nèi)昆線01(416+190一DK416+330段.該工點(diǎn)于1998年l0月施工,l999年5月竣工,草種為高羊茅、狗牙根。
早熟禾三種混播。該工程完工后邊坡無(wú)明顯變形,整體穩(wěn)定,植被將整個(gè)坡面覆蓋井與周?chē)脖蝗跒橐惑w,綠化效果非常明顯。
(2)四川省漢源縣附近的深溪溝水電站鄰大渡河的棄渣邊坡,采用的三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)。也取得了良好的效果。
5.結(jié)束語(yǔ)
三維植被網(wǎng)護(hù)坡拄術(shù)優(yōu)點(diǎn)頗多.也不乏成功實(shí)例,但目前還存在很多同題沒(méi)有解決。例如隨著時(shí)間增長(zhǎng)的植被退化問(wèn)題,AS-植草品種單一容易造成坡體營(yíng)養(yǎng)缺失問(wèn)題,植被的抗寒抗旱性問(wèn)題.植物種子配比與最終植物狀態(tài)關(guān)系等等。三維植被護(hù)坡同樣存在這些問(wèn)題.為徹底解決邊坡植被防護(hù)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題,我們有必要對(duì)這些同題進(jìn)行全面的研究。
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(本文來(lái)源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):尚雯瀟 尹維維 編輯 文徑 審核)