類土質邊坡生態防護技術應用探討★

羅雄文 趙永清 蔣月文

(1.湖南科技學院，湖南 永州 425000； 2.重慶能科工程勘察有限公司，重慶 400060)

類土質邊坡生態防護技術應用探討★

羅雄文1趙永清1蔣月文2

(1.湖南科技學院，湖南 永州 425000； 2.重慶能科工程勘察有限公司，重慶 400060)

結合工程實例，探討了生態防護技術在類土質邊坡變形控制中的應用；并通過運營期長期的踏勘、監測，對支護效果進行了驗證，指出生態防護技術可以很好的保持水土，維持邊坡穩定，為類土質邊坡的變形控制提供了參考。

類土質邊坡，生態防護，植被

0 引言

類土質邊坡在我國湖南、江西、兩廣地區分布非常廣泛，是指由花崗巖等巖石經過長期風化形成，由于其長期的風化已成土質，表層非常松散，易受雨水的沖刷作用，導致邊坡破壞；且由于其繼承了原巖石的結構面，使其具有與純土質邊坡不一樣的性質，單純沿用土質邊坡的變形破壞防護技術效果不佳；不利于邊坡的長期運營維護[1]。以往對邊坡工程的防護主要以圬工磚石砌體或混凝土為主，有著較好的安全性和穩定性，但由于其造價較高和對環境造成的影響較大而飽受詬病，非常不利于水土的保持。同時由于裸露巖土層造成視覺觀感差，駕駛司機易疲勞。生態防護是近年來興起的綠色防護技術，充分利用植物的固土作用，結合工程自身特點，因地制宜，既保護水土又維持了邊坡穩定。同時其綠色性能利于司機緩解視覺疲勞，從而得到全世界的認可[1]。本文以廣東某高速公路類土質邊坡為工程背景，探討生態防護技術的護坡機理、具體措施及其通過運營期的長期觀測、檢測檢驗其護坡效果,為類土質邊坡的工程防護提供借鑒。

1 類土質邊坡破壞類型及生態防護技術防護作用機理

1.1 類土質邊坡的破壞類型

類土質邊坡由于其長期受自然風化，在溫度交替、干濕交替、日照、風的作用下，由巖變土，主要有幾種破壞類型：1)坡面降雨滴濺：在雨水降落過程中，重勢能轉變為動能，不斷沖擊坡面造成坡面破壞[2]。2)沖蝕：坡面徑流不斷沖刷坡面，造成沖溝破壞[2]。3)崩塌：由于邊坡存有原生節理面，在節理較陡的情況下，雨水滲透發生崩塌[2]。4)平面滑動：長期在雨水的浸泡沖刷下，雨水沿土體孔隙和原生節理面滲入造成土體強度下降，坡體在結構面發生整體滑移[2]。

1.2 生態防護技術的作用機理

1)植被的水文效應。

類土質邊坡最主要的表層破壞即為雨流的沖刷形成沖溝，地面徑流強度決定了其破壞程度，地面徑流強度主要受降水大小，土表層的覆蓋情況及土質內部組成結構，其中降雨超滲徑流是造成土表形成沖溝的最主要因素和動力源泉。生態防護采用植被防護，使得土表抗侵蝕能力顯著加強，可以減少雨水直接滴濺沖擊，同時通過對徑流的截留和阻滯，避免了雨水的沖蝕，改善了坡面徑流，降低了降雨造成的超滲徑流。同時大量雨水被植物根系吸收，大大減少了雨水滲入內部結構面，降低了平面滑移和崩塌的可能性[3]。

2)植被根系的加筋作用。

植物根系按其形態分為三類：側根、豎向根和須根。其加筋作用主要表現在其中豎向根在穿越結構面時，相當于錨索，起到加固作用，能大大提高淺表土層的滑移作用，選用植物根系發達的植物樹根可能延綿十多米深度。這種加筋作用還跟根系的強度和分布有很大的關系[3]。

3)植被根系的固結作用。

前面提到豎向根主要起到對土層的加筋作用，側根和須根加筋作用不明顯，但其在土層內縱橫交錯，使其形成土和根的復合材料，會顯著增長其強度，起到固結作用[3]。

2 生態防護技術措施的應用

2.1 研究邊坡概況與監測布置

研究背景為廣東某高速公路類土質路塹高邊坡左側，邊坡高度為59 m，長度為170 m，邊坡傾向320°，邊坡走向230°[4]。

地貌地形：此公路地處丘陵，全域起伏大，山體坡度較陡，原生山體植被茂密。邊坡側邊20 m有河流發育[3]。

水文情況：該區域雨量充沛，氣候較為溫和，地表徑流較大，降雨為其地下水的主要來源，基巖裂隙水和孔隙水為地下水主要類型[4]。

根據地質勘探資料顯示，該區域地層為①粉質粘土(可塑)，厚0 m～3.5 m；②粉質粘土(可塑～硬塑狀)6.50 m～19.5 m；③全風化花崗巖，厚度30.5 m；④強風化花崗巖，厚度13.5 m[4]。

結合地質測繪資料，選取邊坡中間段+560剖面作為類土質邊坡的長期觀測剖面，采用深層位移監測加表層地表位移監測方式監測邊坡變形情況。其中在主斷面布置2個深層測斜孔，地表位移監測點,12個，監測布置圖見圖1[4]。

2.2 生態防護技術措施

1)防護形式的選擇：生態防護技術，一般國內有草皮鋪植、植生帶、三維網植草、液壓噴播、土工格柵植草以及漿砌片石骨架植草等。生態防護技術的選用要根據當地地勢地貌、土質結構，降雨情況進行選擇。由于當地降雨充沛，且施工期雨量大，對土表沖刷大，且類土質邊坡由于前期經過開挖地質觀察和位移監測發現內部存在原生結構面，支護主體受力將采用框架錨索技術，因此生態防護選用三維植草技術為佳。

2)植被草種的選擇：結合當地氣候降雨條件，主要選擇根系發達的百喜草、狗牙根、黑麥草等草種。

3)施工方法：a.平整坡面：將浮土雜石剔除，將坡面履平[5]。b.鋪設三維網：在坡面鋪設三維網并作好搭接工作[5]。c.鋪圖：固定好三維網后在三維網上鋪撒有機土，并保證厚度不低于3 cm[5]。d.配料：按一定比例的配料進行攪拌混合，用噴頭均勻撒在坡面。e.覆蓋：用稻草或無紡布(單層)覆蓋坡面，防止暴雨沖刷。f.養護:施工7 d以后15 d以內檢查發芽情況，根據情況澆水、施肥、噴藥。

4)其他配合防護措施：a.排水：研究區域降水豐富，故設置了截水溝、排水溝、邊溝、急流槽等排水措施。b.錨固：因該類土質邊坡土層較厚，內部存在原巖的結構面，故需要錨索對深層原巖結構面進行錨固，與植物根系的加筋作用配合。

3 生態防護技術效果分析

對開挖后的地表位移監測點和深層位移監測管進行了長期監測。監測數據表明：在開挖后短期內位移明顯，但將三維植草、框架梁進行錨固后，變形基本穩定。公路竣工后，又進行了為期2年運營期的踏勘和監測。其草皮繁殖茂盛、根系發達，有效的阻止了水土流失，改善了土質，坡面極少形成沖溝，雨水對坡面的沖刷作用明顯減少。此外在行車過程中視覺感覺良好。同時，通過測斜管進行了深層水平位移的長期監測，發現位移值微小，邊坡穩定，支護措施起到了很好的固坡作用。地表的植被蒸騰作用吸附了大量水分，阻滯了水由裂隙和孔隙進入坡體內部，有效的控制了坡體的平面滑移。

4 結語

通過對類土質邊坡進行生態防護施工、監測、分析,得出以下結論：

1)類土質邊坡表層的全風化土層，土質松散，易被雨水沖刷造成沖溝、平面滑移、崩塌等災害。傳統的圬工和混凝土支護無法起到保持水土與長期穩定坡體的作用。2)生態防護措施，可以使得類土質邊坡在雨水沖刷作用下，避免直接滴濺沖擊、改變徑流環境，同時可以抑制水分的下滲，增強土體強度，抑制類土質邊坡沿原巖結構面的滑移。此外，選用植物根系發達的植物品種，其根系可以起到對邊坡強大的加固作用和加筋作用。3)在對研究對象進行生態防護、排水、錨固措施后經過長期踏勘觀測，起到了很好的水土保持作用和穩定坡體的作用，運營期內的變形較為穩定。同時，運營期內應該加強巡查避免植被的破壞，影響坡體穩定。

[1] 陳向波.高速公路邊坡生態防護技術及其應用研究[D].武漢：武漢理工大學,2005：1-8.

[2] 蔣月文,羅雄文,張 龍.類土質高邊坡監測及其變形破壞分析[J].工程地質學報,2014,22(S1):365-370.

[3] 楊煥輝,趙明華.生態防護加固巖質邊坡的機理分析及應用[J].中南公路工程,2011，32(1):47-50.

[4] 羅雄文,張 龍.類土質邊坡變形控制技術[J].山西建筑,2016,42(14):47-48.

[5] 鄧海龍,楊希金.三維網植草技術在邊坡防護綠化中的應用[J].湖南林業科技,2005,32(3):51-52.

Discussiononapplicationofecologicalprotectiontechnologyforgranitesoilslopes★

LuoXiongwen1ZhaoYongqing1JiangYuewen2

(1.HunanUniversityofScienceandEngineering,Yongzhou425000,China;2.ChongqingEnergyTechnologyEngineeringExplorationCo.,Ltd,Chongqing400060,China)

The paper takes the example of the highway granite soil high slopes and discuss the application of ecological protection technology in deformation control of granite soil slopes. Through long-term survey and monitoring the effect was verified that ecological protection technology can be a good way to maintain soil and water and maintain slope stability. It can provide reference for deformation control of soil slope.

granite soil slopes, ecological protection, vegetation

1009-6825(2017)23-0057-02

2017-06-05★：湖南科技學院校級課題：類土質邊坡變形破壞機理及其控制技術研究(項目編號：2015XKY019)

羅雄文(1988- ),男，講師

TU413.62

：A