擋土墻綠化技術(shù)綜合研究

1、擋土墻綠化技術(shù)綜合研究 擋土墻綠化技術(shù)綜合研究 【摘 要】擋土墻在公路中應(yīng)用廣泛，它為增強(qiáng)路基路面的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用。但是，灰色調(diào)的墻體結(jié)構(gòu)與周?chē)h(huán)境難以融合，易使公路工程產(chǎn)生綠化不連續(xù)感。隨著人們審美觀念的提升和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，擋土墻結(jié)構(gòu)應(yīng)向綠化、降噪、除塵等多功能方向開(kāi)展。為此，本文提出了生態(tài)擋土墻的技術(shù)思想，并結(jié)合多種擋土墻結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行系統(tǒng)的研究。 【關(guān)鍵詞】擋土墻生態(tài)墻綠化 中圖分類(lèi)號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 引言 目前，公路綠化研究主要集中在對(duì)邊坡、分隔帶、路肩及附屬設(shè)施等區(qū)域的綠化，而對(duì)公路及城市道路中廣泛存在的各類(lèi)擋土墻墻面的綠化研究十分有限。擋土墻的主要作用是

2、防止邊坡或基底滑動(dòng)，確保路基或邊坡穩(wěn)定，收縮填土坡腳，減少填方及拆遷、占地等。隨著擋土墻結(jié)構(gòu)物的大量使用，其功能過(guò)于單一的弊端逐漸暴露出來(lái)。擋土墻在功能上主要有三個(gè)缺點(diǎn)。色調(diào)單一，長(zhǎng)距離或大面積的墻體割裂了綠化體系，對(duì)景觀造成威脅；長(zhǎng)路塹擋墻段及匝道擋墻段汽車(chē)尾氣和灰塵聚集量大，空氣污染嚴(yán)重；墻外表吸聲效果差，狹窄路段隆音現(xiàn)象嚴(yán)重，噪聲大。隨著社會(huì)的開(kāi)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，擋土墻必須從單一功能向多功能方向開(kāi)展，才能滿(mǎn)足更高的使用要求。為此本文提出生態(tài)擋土墻的技術(shù)思想。 生態(tài)擋土墻是采用培植植被或懸掛生態(tài)藍(lán)的方法對(duì)常規(guī)擋土墻外表的局部或全部進(jìn)行綠化，利用墻內(nèi)土壤的水分和營(yíng)養(yǎng)、路面排水或少量人工

3、養(yǎng)護(hù)維持植被生長(zhǎng)，使擋土墻成為兼具防護(hù)、綠化、降噪等功能的生態(tài)系統(tǒng)。 1.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 歐美及日本等興旺地區(qū)與國(guó)家早在19世紀(jì)就十分重視環(huán)保和綠化，法國(guó)、瑞士等國(guó)在生態(tài)公路建設(shè)方面也開(kāi)展多年。邊坡防護(hù)主要分為土質(zhì)邊坡防護(hù)和石質(zhì)邊坡防護(hù)。對(duì)于土質(zhì)邊坡，Donald H.Gray and Rbbin B.Sotir (1996)把所有方法分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單獨(dú)利用植物，對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)綠化，如植物籬笆、栽草皮等；另一類(lèi)將護(hù)坡建筑物與植被相結(jié)合進(jìn)行防護(hù)和綠化，如綠化墻、框格綠化法、帶孔磚等。對(duì)于石質(zhì)邊坡，日本于1976年首先開(kāi)發(fā)出厚層基材噴射護(hù)坡綠化技術(shù)。它是采用改良傳統(tǒng)噴錨支護(hù)的方法，把防護(hù)和綠化有

4、機(jī)地結(jié)合在一起，主要用于軟弱巖石邊坡的生態(tài)防護(hù)。 我國(guó)在邊坡防護(hù)綠化方面近幾年開(kāi)展迅速。三峽大學(xué)目前已成功研制出植被混凝土技術(shù)，它是采用特定的混凝土配方和種子配方，對(duì)巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化的新技術(shù)。 上述邊坡防護(hù)綠化技術(shù)都僅局限于對(duì)已有較緩邊坡的綠化，用于擋土墻特別是坡面較陡的混凝土墻外表均不適合。 2.生態(tài)擋土墻系統(tǒng)分析 根據(jù)墻體結(jié)構(gòu)及擋土原理差異，擋土墻的主要類(lèi)型有重力式、錨定式、薄壁式、加筋式，以及近年來(lái)迅速開(kāi)展起來(lái)并廣泛應(yīng)用的柔性自嵌式擋土墻等。本文取前三種類(lèi)型為例對(duì)生態(tài)擋土墻系統(tǒng)進(jìn)行分析。 2.1結(jié)構(gòu)組合 圖1圖4分別是薄壁式、重力式和錨定式生態(tài)擋土墻設(shè)計(jì)模型。 圖1 扶壁式生態(tài)擋土

5、墻 圖2 薄壁式生態(tài)擋土墻 圖3 重力式生態(tài)擋土墻 圖4 錨定式生態(tài)擋土墻 生態(tài)擋土墻結(jié)構(gòu)由擋土墻和生態(tài)藍(lán)兩局部組成，其中生態(tài)藍(lán)有懸掛式生態(tài)藍(lán)和鑲嵌式生態(tài)藍(lán)兩種類(lèi)型。懸掛式生態(tài)藍(lán)凸出墻體外表一定長(zhǎng)度，交錯(cuò)相間布置，到達(dá)局部綠化效果，見(jiàn)圖1；鑲嵌式生態(tài)藍(lán)安置于擋土墻內(nèi)部，外部與墻體外表根本齊平，見(jiàn)圖2圖4，根據(jù)擋土墻配筋要求決定生態(tài)藍(lán)數(shù)量和位置；在鑲嵌式生態(tài)藍(lán)綠化墻體的根底上，也可適量安置懸掛式生態(tài)藍(lán)，以到達(dá)全面綠化的效果。兩種生態(tài)藍(lán)類(lèi)型可根據(jù)墻體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行組合。 2.2 生態(tài)藍(lán)系統(tǒng) 生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)是生態(tài)擋土墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。生態(tài)藍(lán)是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，要維持草皮生長(zhǎng)并順利進(jìn)行自然周期更迭，必須考慮該體系的

6、取水、取肥以及培土、補(bǔ)苗、更換破損生態(tài)藍(lán)等生長(zhǎng)和養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。此外，生態(tài)藍(lán)安裝在擋土墻上，因此還要考慮生態(tài)藍(lán)對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及墻內(nèi)土基的穩(wěn)定性問(wèn)題，如墻內(nèi)土基排水、路面排水、生態(tài)藍(lán)儲(chǔ)水等。 圖5 植物生產(chǎn)力-時(shí)間變化曲線(xiàn)圖6 生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)示意圖 2.2.1 鑲嵌式生態(tài)藍(lán) 土壤 在很陡甚至是垂直地面的墻面上培育植被，首先要求土壤有一定強(qiáng)度，不脫皮、耐沖刷。植被混凝土能很好的滿(mǎn)足這個(gè)要求。植被混凝土【1】是為邊坡綠化專(zhuān)門(mén)配制的混凝土，水泥用量1015%，含砂土、有機(jī)質(zhì)、長(zhǎng)效肥、添加劑、冷暖季混合草種等材料，該混合物流動(dòng)性較好，便于施工，成型后具備大于15 Kpa的強(qiáng)度，孔隙率在50-65%，滿(mǎn)

7、足強(qiáng)度和生長(zhǎng)環(huán)境兩方面要求。在長(zhǎng)效肥的作用下，植物生產(chǎn)力隨時(shí)間變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5所示，A階段為植被生長(zhǎng)初期，肥力旺盛，B階段肥力下降，在植被根系興旺以后，長(zhǎng)效肥和土壤中的養(yǎng)分共同起作用，植物生產(chǎn)力在C階段逐漸到達(dá)平衡。為降低造價(jià)，植被混凝土用于生態(tài)藍(lán)時(shí)僅在表層510cm使用，起穩(wěn)固土體作用，生態(tài)藍(lán)內(nèi)部仍使用含有機(jī)質(zhì)的普通土壤。 取水與排水 圖6是鑲嵌式生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)的剖面示意圖。生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)維持植被生長(zhǎng)所需水分主要依靠土基內(nèi)水分和路面排水。路基內(nèi)水分滲入到墻后反濾層內(nèi)，下滲進(jìn)入到生態(tài)藍(lán)的過(guò)濾層里，逐步浸入土壤，未浸入土壤的水分那么儲(chǔ)存在儲(chǔ)水槽里，在根系吸水及毛細(xì)作用下儲(chǔ)水槽中的水分也會(huì)進(jìn)入土壤中。當(dāng)路基

8、中水分較多，生態(tài)藍(lán)的過(guò)濾層中充滿(mǎn)水時(shí)，多余水分沿生態(tài)藍(lán)頂部排水孔排出，不會(huì)對(duì)土基造成危害。一般來(lái)說(shuō)，路基中的水分是十分有限的，不能滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)需要，因此還應(yīng)充分利用降雨時(shí)的路面排水。路面排水比擬容易收集，經(jīng)路肩匯流后，在擋土墻外表預(yù)留淺槽，水流即可沿槽流入生態(tài)藍(lán)里。充分利用路基、路面排水，在不影響路基路面穩(wěn)定的前提下，能減少人工灑水次數(shù)，降低養(yǎng)護(hù)造價(jià)。 養(yǎng)護(hù)與管理 生態(tài)墻養(yǎng)護(hù)管理的內(nèi)容主要有初期養(yǎng)護(hù)管理和日常養(yǎng)護(hù)管理。施工初期草種發(fā)芽需水量大，養(yǎng)護(hù)內(nèi)容主要是灑水育苗；當(dāng)植被生長(zhǎng)穩(wěn)定以后，養(yǎng)護(hù)的主要任務(wù)是定期檢查排水孔淤塞情況、生態(tài)藍(lán)內(nèi)積水狀況、更換發(fā)生破損的生態(tài)藍(lán)、干旱天氣人工灑水等。 2.2

9、.2懸掛式生態(tài)藍(lán) 懸掛式生態(tài)藍(lán)是掛靠在擋土墻外部的一種綠化形式。其土壤四周有外殼托護(hù)，因此使用普通土壤即可；水分來(lái)源與路基內(nèi)部排水無(wú)關(guān)，主要依靠路面排水、雨水和少量人工灑水；日常養(yǎng)護(hù)內(nèi)容主要是檢查生態(tài)藍(lán)在重力作用下的破損情況和灑水澆灌。 3設(shè)計(jì)與施工方法 3.1生態(tài)擋土墻設(shè)計(jì)方法 生態(tài)擋土墻的主體仍是擋土墻，設(shè)計(jì)時(shí)可按下面步驟進(jìn)行： 一般擋土墻初步計(jì)算； 生態(tài)藍(lán)形式選擇與組合； 生態(tài)藍(lán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 生態(tài)擋土墻整體平安性驗(yàn)算。 其中，生態(tài)藍(lán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括截面強(qiáng)度計(jì)算和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，生態(tài)藍(lán)的設(shè)計(jì)應(yīng)平安并便于安裝。 3.2生態(tài)擋土墻的施工方法 圖6所示，對(duì)于鑲嵌式生態(tài)藍(lán)，在生態(tài)藍(lán)的下部有一塊與儲(chǔ)水槽等

10、高的活動(dòng)砼塊，施工時(shí)可先將活動(dòng)砼塊取下，把已完成培土、設(shè)置過(guò)濾層的生態(tài)藍(lán)推入擋土墻內(nèi)，然后再將活動(dòng)砼塊填上。為防止拆卸生態(tài)藍(lán)時(shí)墻后的碎石反濾層下落，可在生態(tài)藍(lán)與反濾層的交接處設(shè)置一層鍍鋅鐵絲網(wǎng)。對(duì)于懸掛式生態(tài)藍(lán)，可在擋土墻施工結(jié)束后的適宜季節(jié)，將生態(tài)藍(lán)安裝在墻面上，也可在生態(tài)藍(lán)內(nèi)植被成長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)再將其進(jìn)行安裝。 4結(jié)論 采用生態(tài)藍(lán)與擋土墻相結(jié)合的方法，可使擋土墻外表局部或全部得到綠化，在不影響其防護(hù)功能的前提下，能有效克服擋土墻功能單一的缺點(diǎn)。 生態(tài)擋土墻比普通擋土增加了生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)，因此增加了擋土墻的造價(jià)。為推廣使用生態(tài)擋土墻，美化公路環(huán)境，應(yīng)繼續(xù)對(duì)生態(tài)藍(lán)系統(tǒng)的選材、填料及植物選擇等進(jìn)行深入研究。 參考文獻(xiàn)： 【1】王鐵橋 許文年 葉建軍等.挖方巖石邊坡綠化技術(shù)與方法探討.三峽大學(xué)學(xué)報(bào)第25卷 第2期2003年4月：101-104. 【2】楊京平 盧劍波. 生態(tài)恢復(fù)工程技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002 . 【3】 杜娟. 客土噴播施工法在日本的應(yīng)用與開(kāi)展. 公路 .2000.第7期. 【4】 Donald H. Gray and Robbin B. Sotir. Biotechnical and Soil Bioengineering Slope stabilizationUSA: John W