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摘要:在隧道建设过程中,隧道洞口由于地形、偏压、陡崖等原因,将产生较高的边仰坡,有些为岩石边坡,而岩石边仰坡的处理为隧道洞口景观设计的关键所在,本文针对传统隧道洞口岩石边仰坡景观效果差的缺点,结合隧道洞口绿化设计的一般原则、绿化方法和景观效果等,提出隧道洞口岩石边仰坡景观设计的基本方法,为隧道洞口岩石边仰坡景观设计提供一定的参考。
关键词:隧道;洞口;景观;绿化;技术;研究。
一、概述
公路和市政道路的建设,不可避免地需要设置隧道,尤其在山区修建公路,隧道所占的比例越来越大,隧道作为公路的重要构筑物,其洞口的景观效果,关系到公路的整体景观,好的隧道洞口景观能增强行驶舒适感。但在我国早期的公路建设中,考虑到隧道工程造价较高,而尽量压缩隧道长度,这样隧道洞口往往形成很高的边仰坡,而传统的隧道洞口设计中,往往仅将边仰坡的稳定作为主要目的,环保理念不强,忽略了对景观绿化的设计,尤其在较高的岩石边仰坡中采用锚喷或者劲性骨架防护,景观效果非常差,司乘人员在进入隧道时有较强的压抑感,甚至还有一些恐惧感。
现代隧道建设中逐渐重视环保和景观,很好地遵循“早进洞,晚出洞”的原则,尽量使用削竹式洞门,尽量降低边仰坡高度,一些省份还提出了隧道“零开挖”进洞的原则,使隧道洞口的景观处理更容易,能使隧道洞口更好地融入洞口周围环境中。但在一些隧道建设过程中不可避免产生较高的边仰坡,特别是在山区公路的修建过程中,洞口偏压、陡崖,还有一些洞口位于采石场内,这样将不得不采用端墙式洞门,而岩石边仰坡的绿化设计将成为洞口景观设计的关键。
二、洞口岩石边仰坡景观设计的一般原则
在进行洞口边仰坡设计之前应收集隧道洞口的相关资料,如环境条件、气候条件、温湿度、光照条件等,在进行隧道洞口岩石边仰坡的设计时,应该结合每个隧道的实际情况采用相应的设计方法,一般应遵循以下原则。
1.安全性
隧道洞口边仰坡的绿化设计应结合边坡主体防护工程进行,在确保边坡支护安全的前提下进行边坡的绿化设计。
2.协调性
洞口边仰坡的绿化设计应与洞口周边环境协调,隧道洞口的景观应能融入周边的自然环境、人文景观、风土人情中。
3.永久性
洞口边仰坡的绿化设计应考虑永久性,避免后期进行更换或者维修。
4.经济性
洞口边仰坡的绿化设计应考虑经济性,选择恰当的绿化方法,避免大量维护和管理工作,减少后期管理成本,做到经济上合理。
5.生态性
隧道洞口在边仰坡施工中破坏了洞口的生态小环境,在边仰坡绿化设计时不仅考虑其景观性,还应考虑其生态性,绿化设计最好能修复或者改善已被破坏的隧道洞口生态环境。
三、洞口岩石边仰坡的绿化方式
1.苗木遮挡法
这种方法不对边仰坡进行任何绿化处理,采用在边坡底部和仰坡脚种植高度较高的灌木或者竹类植物,将边仰坡的防护实体遮挡,以增强洞口的景观性,在边坡部位也可以利用加密行道树的方法。该种方法适用于边仰坡较低,坡度较陡不适宜进行坡面防护的隧道洞口,设计时可以选择冠幅较大的灌木,可以与高度较高的草类植物一起种植,以增强植物的协调性。
2.客土植生法
对于边仰坡高度低、坡度较缓的边仰坡,可以在边仰坡上敷设植生带,用U型钉将其固定在坡面上,喷射混合肥料土后在其上面敷设草皮。该种方法施工工艺较为简单,造价比较低,但施工容易受到季节的限制,工程质量不易保证。该方法不适合于干旱地区,但草皮又不耐大雨冲刷,容易沿坡面滑落,后期养护管理成本较大,由于其适用性较差,其在工程上使用较少。
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3.客土喷播法
客土喷播法是在客土植生法的基础上改进而来,是把粘结剂、表土、木纤维、肥料、种子和水按既定的比例混合,形成较稠的浆体,用喷浆机喷射到坡面上,从而形成一层客土生长层,为增加其整体性和抗冲刷能力,可预先在坡面上挂铺钢筋网片或者塑料网片,喷射后进行养护可使喷播层中的植物种子快速生长。客土喷播法属于强制绿化法,适用于边坡坡率缓于约1:0.75的边仰坡,可根据环境气候进行混合料配方,适应性较强。
4.喷混植生法
喷混植生法是客土喷播法的基础上加以改进,是将水泥、肥料、保水剂、有机质、种植土、植物种子和水按既定的比例混合形成基质混合料,在岩石边仰坡上打设锚杆、铺挂钢筋网,然后利用专用喷射机将基质混合料喷射到坡面上的防护方法。
喷混植生法既有恢复植被、修复生态系统的作用,又有边坡防护的作用,由于传统的边仰坡直接采用锚喷或者片石防护景观性差的特点,喷混植生法具有较好的景观效果。喷混植生法能应用于陡于1:0.75的边仰坡上,其基质混合料中加入了水泥作为粘接剂,具有一定的强度,其抗雨水冲刷能力较强,其应用较广泛。喷混植生法的关键在于基质混合料的配比,理想的基质混合料应可以使植物有适宜的生长环境又有一定强度和防护能力,由于基质混合料加入了水泥作为粘结剂,其为强碱性物质,调节基质混合料的PH值是进行基质混合料配比的关键。
5.攀岩植物绿化法
攀岩植物绿化法是在边仰坡完成实体防护之后或者在原边仰坡自然稳定的前提下进行,首先在坡面上设置植物攀爬载体如铁丝网、铁塑网等,然后在边仰坡坡脚种植攀岩植物,让攀岩植物自然生长攀爬坡面、形成绿化墙的绿化方式。攀岩植物绿化法一般用于边仰坡坡度陡于1:0.5的隧道洞口绿化,尤其是隧道洞口设置了挡土墙的隧道,利用攀岩植物绿化能使隧道洞口产生较好的景观效果。攀岩植物绿化法由于植物生长缓慢,形成较好的绿化景观效果周期较长,在实际运用中较少采用,在稳定的边仰坡中采用该种绿化方式成本较低。
以上为隧道洞口岩石边仰坡常用的五种方法,实际运用过程中应根据隧道的具体情况综合比较采用,也可以采用两种或多种绿化方式的组合。
四、隧道洞口岩石边仰坡绿化关键技术
随着隧道建设过程中对环保的重视,对景观要求越来越高,隧道洞口岩石边仰坡绿化正成为一门新兴课题,它涉及边坡支护学、环境生态学、土壤学、园艺学、种植学等专业,需要不同的专业配合参与完成。但不管采取那种方式,最重要的是为植物在岩石边仰坡上创造生长的条件,并且能长期融入到隧道洞口的生态环境中,因此,隧道岩石边仰坡绿化应重点处理好以下问题。
1.基质混合料如何牢固固定在岩石坡面上
土壤是植物生长的根本条件,在岩石边仰坡上要覆上种植土或基质混合料。可采用物理的、化学的办法。物理方法如在坡面上挂设金属网、塑料网等以起到固定的作用。化学方法如在基质混合料中加入粘合剂以起到固定作用。
2.基质混合料如何植物的生长
基质混合料一般由以下物质组成:植物种子、植生土、防护网、粘结剂、保水剂、肥料等,其理化性质是由基质混合料成分和配比决定的。其中基质混合料中的粘结剂的选择较为重要,目前,除水泥外,也可采用有机粘结材料和高分子材料,其组成配比是岩石边仰坡绿化的关键。
3.坡面植被的选择和组合
坡面植被选择时应考虑:当地栽培植物优于外来植物,本地自然生长的野生植物优于人工栽培植物,即护坡植物应适应当地的气候和环境;应选择根系发达、生长速度快、能在较短时间内达到绿化效果的植物。
4.养护管理
隧道岩石边仰坡边坡绿化养护重点是植被的浇灌,防止干旱,主要措施有:有条件时应选择耐干旱植物,适当增加保水剂等。但由于岩石边仰坡的坡度一般较大,水土容易流失,因此,基质混合料的保水供水功能较弱,从而影响到水分的调节,如喷水灌溉不及时会出现植被枯死现象。
五、结语
在隧道洞口岩石边仰坡的绿化设计中应着眼于生态环保功能,应遵循“尊重自然,恢复原貌”的原则,岩石边仰坡绿化设计重视生态防护的设计与成本投入,根据当地植物的生态结构,尽快恢复隧道边仰坡的自然植被,使隧道洞口防护工程的植被与周围环境融为一体,恢复其生态平衡,使隧道洞口尽量减少人工修筑的痕迹。
参考文献:
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论文作者:叶茂权
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/16
标签:洞口论文; 隧道论文; 岩石论文; 基质论文; 景观论文; 植物论文; 客土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;