三江源地区高速公路生态防护工艺参数的室内试验研究论文_文辉,王若飞

中交隧道局花久公路DJ8标项目部 青海西宁 810008

摘要:根据青藏高原三江源地区高速公路生态防护工程施工的需要,以室内人工气候箱培养为手段,就草甸移植所涉及的草甸生长特性、移植厚度、是否需要施肥以及施肥种类和数量等关键参数开展了研究。

关键词:高速公路;生态防护;草皮移植;人工气候箱

1引言

我国高速公路路基、隧道洞口段等涉及的边坡工程施工中多采用圬工防护措施,如浆(干)砌片石、挡土墙等,以防止水土流失、保持坡面安全与稳定。尽管这类土工防护方式初期效果较好,但其耐久性差、破坏原有生态环境、景观效果单调缺乏生机等问题也逐渐为工程界所认识,与之形成鲜明对比的是生态护坡方法,该方法突出优点是其环境效应和美化景观效应,且该方法以预防为主,注重治本,耐久性好,永久其作用,有自我修复能力。 正是由于以上的优点,生态护坡在国内外获得广泛的研究和应用。尽管已有一些生态防护工程尝试和研究,但远不能满足实际工程建设需要,本文拟就三江源地区高速公路建设中的相关生态护坡研究情况予以介绍。

2工程背景及试验目的

本项目区地处青藏高原,海拔高,因而形成了典型高原大陆性气候的特点。夏季气候温和湿润, 而冬季气候干冷,空气稀薄,日照充分,年温差小, 日温差大,干湿季节明显。根据气象观测资料,极端最高气温 27.1℃,极端最低气温‐33.7℃,多年平均降水量为 326.3~767.6 毫米之间,日最大降雨量达 38.3 毫米;多年平均日照时数为 2314.5 小时;冻土最大深度 2.46 米。

本文试验主要针对该项目第 8 合同段,路基防护工程以草皮移植为主,因在该地区进行生态草皮移植的经验较少,建设方特设立专项课题进行相关研究。本论文主要对草皮移植的关键施工参数进行研究,本项研究目的包括:

(1)了解移植草甸的生长特性,

(2)获得提高草皮移植成活率的关键施工参数,主要包括:移植时间、草皮移植厚度、提高成活率的辅助措施等。

3土壤肥料测试及分析

项目组于 2014 年 10 月在 K96+020、K96+500和 K96+700 分别采集了土样,对土壤养分进行测试和分析,为后续草皮室内培养提供基础数据。

主要测试仪器采用 722(N/S)型分光度计,土壤养分测试流程包括:土样制备→土样干燥和筛分→待测样称取→待测液振荡→过滤→显色反应→比色等 7 个步骤。

表 1测试项目、测试方法、测试依据及测试结果

 

通过以上试验,可以看出:

(1)本项目区草甸有机质含量低,土壤肥力较差;

(2)在植物所需三大元素中,P 含量极低,N含量中等。K 含量高,不需要专门补充,选择磷酸二铵作为主要的补充肥料。

4室内草皮培养试验设计及实施

4.1试验设计

在本次试验中主要就草皮厚度、施肥与否以及施肥量等进行对比研究。2014 年 12 月初开始进行正式培养,由于温度、湿度非常适宜草皮生长,在第 7~10个周期草皮即开始逐渐返绿

4.2 气候箱设置

在培养试验之前,项目组就三江	地区以及大武气象站的气候、气温、降雨等进行了资料的收集和调研,并参考建设单位的一些实测气温资料,对培养箱进行科学的设置,用以模拟雨旱季,便于观察。

4.3培养过程

经过2 个多月的培养,因草皮生较好,高度较高,受气候箱空间限制,不再适宜再进行下一步的培养,同时,也初步达到了预期试验目的,因此,对试验结果进行总结和分析。

4.4草皮培养分析

在对草皮生长情况进行评价时,采取试验株数、株均高、生物量、绿化率等指标进行统计和分析,总体而言,草皮移植厚度以及是否施加肥料,对草皮的返绿和生长情况是有影响的,以上几个指标中,相对而言,较为客观的评价指标是是生物量和覆盖率。对于C组而言,草皮厚度为5cm时,局部明显暴露出空白,无绿色,厚度10cm时,局部无草,但面积相对较少,而厚度为15cm时,无明显空白出露。培养厚度同样20cm时,施加肥料的覆盖率明显优于不施加肥料者。生物量、株数等指标也大体反应该规律。

5结论

通过三江源高寒地区草甸移植的室内人工气候箱培养试验研究,可初步获得以下结论:

(1)在本项目高寒地区,草甸生长所依赖的土壤呈微碱性和弱碱性,有机质含量低,土壤贫瘠,P和N较为缺乏。为保证草甸移植过程中有较好的成活率,宜在草皮移植施工中进行施肥处理。

(2)根据土壤测试结果,施肥宜采用磷酸二铵,施肥量不宜小于250kg/hm2。

(3)根据草甸培养观察,草甸移植宜在冬季结束气温明显回升后进行,移植时,不宜温度过低(注意保温措施),且草甸生长过程中,保证适宜的湿度,干旱时,及时浇水。

(4)移植草皮厚度不宜过低,宜控制在15~20cm左右,不宜低于15cm。以避免对根系过渡破坏,导致草皮局部空白和覆盖率降低。

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论文作者:文辉,王若飞

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/16

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