湖北省城市地质工程院 湖北 570105
摘要:随着社会经济的不断发展，商品流通速度加快，物流运输显得越来越重要，道路成为了城市经济发展的主要命脉。为此国内不断加大基础设施建设与维修投资，为经济的发展提供坚实的基础。在建设与维修基础设施的同时，为了贯彻执行可持续发展战略，要求各种工程建设的设计和施工都应考虑到环境保护问题，避免在发展的同时导致生态的破坏。所以在山区道路工程中大多采取了边坡加固与生态综合防护的形式。本文对边坡加固与生态综合防护技术的形式和方法进行了简单的探讨。
关键词:边坡防护；生态环保；防护技术
引言
当今社会经济高速发展，各种不同类型的交通行驶层出不穷，其中包括水运、陆运以及空运等等。在实际的道路运输工作中可以看出，公路的运输工作占据着较大的比例，逐渐成为交通运输的核心。但是，公路运输在建设的过程中很容易受到各种不同因素的影响，存在着安全隐患，因此，对公路的边坡进行加固是现如今公路建设工作的重点。另外一点比较重要的就是生态防护技术，在具体的公路建设施工的过程中，技术人员应该对生态综合防护技术加强重视。
1.边坡加固技术
边坡加固防护技术不仅要确保建筑物能够防御外力灾害，还要根据边坡建筑所在的地理位置选择相对应的加固技术。随着近年高速公路的快速发展，边坡建筑面临着更大、更复杂的挑战。传统边坡加固措施为地表排水防护、清方减载防护、填土反压防护、抗滑挡墙及浆砌片块石防护，但在实际边坡建筑的考察中发现，利用地表排水进行防护的边坡仅是暂时处于稳固的状态，当外界环境发生变化时，边坡出现失稳的现象。
目前的道路建设中，边坡加固技术较多,如削坡减载技术、排水与截水技术、锚固技术、混凝土抗剪结构技术、支挡技术、压坡技术及植物框格护坡等。在实际边坡加固工程中，多种技术相结合一直是加固原则，为了加强边坡的稳定性，可随边坡工程建设的规模采用不同的加固方案。例如，不同边坡可采用不同的加固的形式：(1)外部加固体系是在边坡外部设置挡土墙、坡前桩以支挡土压力和限制边坡变形:主要支护型式有重力式挡土墙、扶壁式挡土墙、卸荷板挡土墙、抗滑桩等；(2)内部加固体系是在边玻岩土体内设置土钉、锚杆、预应力锚索、网状微型桩等措施，改善边坡岩土体的受力特征，达到稳固边坡的目的，这类加固体系一般要求锚固体进入坡体稳定岩土层一定深度;典型的支护形式有土钉墙、喷锚网支护。对于填土边坡尚可采取铺设土工布、条形加筋构件等方法提高其稳定性；(3)将上述两种体系有效的结合起来，借助内部与外部力量来维维持坡体的平衡，如加筋挡土墙和锚索抗滑桩。下图则为不同坡度的边坡为了使其更稳固，通过数据计算最佳角度：
随着铁路的建设发展，因铁路需铺设铁轨，其边坡在进行加固的同时仍需进行抗滑处理。为了更好处理地形复杂的铁路抗滑、加固建设，将抗滑桩支挡与清方减载、地表排水等综合边坡加固技术相结合，使得边坡加固布置更为灵活，施工方案更为简单，减小边坡扰动面积、挖断面积、污染物体积，增大边坡承载能力，加快施工速度。为了促进山区的发展，在山区道路建设中，高边坡的锚固技术和凿岩机械技术获得了突破性的发展，最终形成了高边坡锚喷加固技术，且该技术施工简便，能够快捷、安全的对高边坡进行加固防护处理；除此之外，压力注浆加固手段及框架锚加固结构也可用于高边坡的加固防护中，而且该技术可对高边坡进行深层加固，以确保高边坡得到深层的加固防护。对于滑坡频繁的地区，可以排水为主、结合抗滑桩、预应力锚索支挡进行综合整治，如南昆铁路线的八渡车站巨型滑坡就是采用了地面、地下的立体排水、锚索和抗滑桩支挡，建立滑坡地质环境保护区，成功做好加固防护工作。
2.边坡加固分析
2.1定性分析
在边坡建筑加固工程进行周边的地质勘察,分析影响边坡稳定性的因素，对有可能产生变形破坏的外力及失稳的机制原因进行记录。勘测员可根据已发生变形的地质体进行成因演化分析,进而制定出适合该边坡稳定性发展的建设方案。同时，利用诸多考查数据对边坡稳定性趋势进行预测，并综合地质变形自然成因的历史分析法、工程加固建筑施工模拟法及画图解析法等，在边坡地质发育环境和边坡发育历史中的各个变形破坏迹象的基础上进行基本规律和稳定性影响因素等的分析,追溯其演变的全过程。对于已经发生滑坡的边坡，则需依据边坡总体稳定性情况、发展趋势及特征，判断其能否进行复活防护或转化防护。
2.2工程模拟
由于隧道工程的建筑与加固防护较为复杂，且其建设施工时不能随意更改建设方向，因此在此类复杂的建筑中可采用工程模拟进行该工程边坡稳定性评价方法。该方法的实质就是利用已有的边坡稳定性状况及其影响因素,结合曾经采用过的设计等方面的经验,并把这些经验应用到类似的所要研究边坡的稳定性分析和设计中去的一种方法。该方法需要对已有的边坡和目前的研究对象进行广泛的调查分析,对边坡的工程地质因素和水文因素进行全面研究,找出它们之间的相同点和不同点,分析影响边坡变形破坏的各主导因素及发展阶段的相似性及其差异性。同时，考虑到工程的等级、类别等的特殊要求,综合分析边坡可能的变形破塌此弧或方象卫面对研究的边坡的稳定性进行比较分析,给出稳定性评价。但是,工程模拟方法毕竟是通过对已有的边坡和待分析的边坡从各个方面进行比较、归纳,得出边坡稳定性评价的结论,由于受地点以及工程规模和等级的约束,两个完全相同的地质单元是不可能的,所以在进行归纳对比分析的过程中,一定要抓住主要因素,在主要因素方面必须满足相似性要求才育澎进行对比和归类,也只有这样工程模拟的方法才有效[][1]。
2.3数据库
在进行边坡的加固预测及加固方案的制定需要数据库作为基础，而数据库的来源主要是勘察员勘察收集的边坡资料,如地点、地质特征、影响边坡稳定的因素、边坡的几何因素以及边坡加固的措施等,按照一定的格式和逻辑关系,将各个边坡的资料汇总并有机的结合起来。同时，为了进行边坡加固防护工程模拟和信息交流，可依据不同阶段的设计要求和相关模拟资料，利用数据库作为检索，找出相似度较高的实际案例进行模拟。此外，还可将数据库与边坡稳定分析的专家系统相结合，制定完善的边坡工程稳定性分析与设计的智能化计算机程序，让其将某一位或多位专家的工程数据经验、理论数据分析、数值数据分析、物理数据模拟和现场数据检测等有机地结合起来，建立一个边坡工程数据知识库，然后利用智能化数据枯进行推理，模拟并再现多位专家的思维过程。如此一来，数据库可让边坡建筑设计者充分吸收其合理的知识结构，构思优化的技术发展路径，结合不同专家的相关学科知识进行推理和决策，评价所研究的对象的边坡稳定性[][2]。
3.边坡防护生态综合防护技术
3.1边坡防护与生态综合防护技术的内涵
由于植物对生态环境起着决定性的保护作用，边坡建筑在进行加固施工时，其挖掘地基和处理边坡失衡因素需要占用更大的自然空间，使其成为了取土场地和堆放材料场地。地表植被面积减少时，其环境生态的价值也随之减少,给自然景观带来了严重的损坏。如今，道路工程的施工建设随处可见，对于道路路基的边坡防护也势在必行。但是，由于时代进步的要求，经济发展与保护环境相结合，人与自然和谐相处，自然资源可持续发展战略等等，在各种各样的形式要求和政策的号召下，道路路基的边坡防护寻求出了一条边坡防护与生态综合防护的完美途径，既保证了植被不被破坏，又使之为我所用，共同为路基的边坡防护而贡献力量。那么，道路路基的边坡防护与生态防护的结合要注意哪些技术方法呢？
3.2边坡防护与生态综合防护的原理
通常，边坡加固主要是采取破趾反压、坡顶卸荷、设置截排水通道等方式来实现。一旦现场条件不足，无法运营的时候，就要采取诸如内部加固、外部加固、混合加固的结构性工程措施来解决，通过在边坡内设置锚杆、土钉、锚索、挡土墙、土工格栅等方式进行固化。边坡防护与生态综合的防护方法是在对边坡深层防护后的坡体自稳时，少采用砌拱形骨架、砌石护面墙以及喷混凝土护坡等防护工程，多采用草木植被进行防护的防护原理。边坡防护与生态综合防护的机理分为草自身的防护与挂设三维网、铁丝网两个部分。据研究统计，当边坡表面的水分含量较大时，就会使土壤的容重增大、抗剪力降低，加大土体下滑的面积和速度。这时候，单一的土体就不足以抵挡土体的下滑力，要依靠边坡上植被的跟、茎、叶等延长雨水渗透的时间，分散雨水对泥土的直接冲击，改变水的流向、稳固土壤的流失，进而起到保护坡面的作用。此外，植被的根茎与铺设的网物纠结缠绕在一起，形成一个抗拉力强的整体网状结构，是经济、美观，切行之有效的途径。
3.3边坡对环境的影响
由于道路建设涉及面比较广，其在施工过程中因地质的原因对边坡建筑采用了不同的加固防护技术，对边坡周边的环境造成了一定的影响，如占用可耕土地、砍伐森林树木、拆迁新旧建筑。同时，边坡建筑在加固施工过程中破坏自然风貌和人文景观等一系列社会环境问题。在边坡工程施工中,因挖掘地基破坏了地表植，同时地基在进行混凝土浇筑中还会打破表土结构，使原有的表土结构与地表植被间的关系失衡。此外，边坡建筑周边表土的抗蚀能力也会减弱，当雨季来临时，雨水与风蚀的作用下会出现水土流失的现象，严重时还会引起滑坡、泥石流、山洪等大型危害，导致边坡建筑出现崩塌。与此同时，边坡加固防护工程在施工时往往会影响其周围环境的小气候，如当某一个边坡建筑位于自然景区附近时，会给该自然景区的景观性带来失衡影响，对人们的感官意识造成视觉失衡。
3.4边坡防护与生态综合防护的方法
边坡防护人员需要按照边坡高度、土质条件与相应的环境来确定使用哪种边坡防护方式，一般情况下都会选择应用厚层基材植被护坡，因为此种方法实用性以及适用性都比较强，能够应用在大部分土质条件边坡中。此种防止主要是借助混凝土喷射机，将基材以及草的种子一起喷射到边坡上，喷射时一定要依照设计厚度要求来进行喷射，保证均匀，重点对岩石边坡进行喷射，以便可以最大程度的开发出边坡植被。此种方法可以称之为有机基材喷播绿化技术，对因为岩石边坡的特殊性难以生长植物的问题给予了解决。厚层基材植被护坡比较重要部分有锚杆、基材混合物，因此在准备过程中，施工人员要重点对上述两种物质进行准备。
3.5草种的选择和配方掌握的技术。
草种的选择和配方也是急需掌握的技术。边坡草势的好坏与草种和配方有着直接的联系，需要选用粗生、耐寒、耐热、根系发达、耐干旱、耐贫瘠，并且植株矮小自然，外形美观的顽强草种。对于旱季施工时选取的草种主要以繁殖力强的变叶画眉草、狗牙根等，在冬季施工时就要选择耐寒性强的苜蓿、高羊茅、黑麦草等冷季行草种，在春夏之间施工则可以选择暖季型草种为主，加之冷季型草种辅佐的选种方法。于此同时，也要根据不同的环境需要来选取最合适宜的草种，例如在硬质岩地质中施工就要选择耐贫瘠、抗逆性强的藤本植物或灌木植物，并且施以锚定板、挡土墙等进行固坡。
4.加强边坡加固和生态防护综合防护工作的必要性
从现如今的交通运输工程中可以看出，公路越来越成为重要的交通工具。同时也是一个城市或者是一个地区不断发展的重要标准。在促进社会经济发展的过程中起到至关重要的作用。由于公路在建设的过程中都是在露天的环境下进行，因此，公路建设工作难度较大，不仅需要穿越到各种不同的地区，还会涉及到各种不同类型的自然环境。为了保证公路建设工程建设的稳定性，工作人员应该对公路的边坡位置进行加固[][3]。
4.1传统方式的弊端
在对公路边坡位置进行加固的过程中，人们的思想观念往往会受到严重地局限性。传统意义上的边坡加固主要是采取相应的措施来保证边坡的稳定性，保证形成的安全性，其他的因素不会考虑到其中。但是随着现如今社会发展的不断完善，生态建设工作成为社会发展的重要内容。因此，在进行边坡加固的过程中，施工人员需要严格地考虑到生态环境因素。在加固工作中，人们不能以牺牲周围环境为代价，需要在不破坏自然环境以及自然资源的基础上进行边坡的加固。传统边坡加固的弊端比较明显，而且缺乏一定的技术保障和机械设备的辅助，因此，边坡加固工程远远不到位。
4.2环境因素的影响
从公路边坡加固工作中可以看出，不良自然因素和人为因素共同作用会对边坡加固工作造成严重的影响。因此，需要积极地应用边坡加固技术。具体来说主要表现在以下几个方面：第一，公路建设工作在现如今的社会发展中受到严重地影响，其中比较明显的就是人为因素。其中包括一些重型车辆在路面上的直接穿梭，对路基工程造成的严重破坏。另外，养护工程不到位也会直接影响到公路边坡的建设。第二，如果长距离的公路在不同的地质环境中出现，公路的承载能力也会明显不同，所以说，不同的气候类型和地质类型都是影响公路建设工作的重要因素。
结束语
综上所述，在道路边坡生态防护中，其最为重要的一个目的就是要在保证边坡稳定性的前提下对植被进行保护和修复，我国这项技术发展的时间并不是很长，总体上来说还有很多不成熟的地方，所以需要不断的改进和完善，只有这样，才能更好的促进我国的生态建设。
参考文献:
[1]段晓明,苗增健,刘连新,刘荣桂.生态护坡应用及护坡植物群落的选择[J].安徽农业科学,2010(31).
[2]李增春.不同边坡加固与生态综合防护技术探讨[J].黑龙江科技信息,2015,(17):218.[2017-08-16].
[3]李松.道路工程中不同边坡加固与生态综合防护技术探讨[J].黑龙江交通科技,2016,39(12):88-89.[2017-08-16]
论文作者:李双安
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：防护论文; 技术论文; 工程论文; 稳定性论文; 生态论文; 植被论文; 因素论文; 《防护工程》2017年第21期论文;