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淺議高邊坡的生態治理辦法

所屬欄目:農業環境科學論文 發布日期:2010-08-18 15:28 熱度:

  摘要:施工期或運行期如高邊坡失穩,即使是局部失穩也會造成嚴重的經濟損失,甚至造成人員的傷亡,所以怎樣穩定高邊坡是一個非常重要的問題。對于高邊坡的處理辦法有很多,而其中生態治理辦法越來越得到人們的重視。
  關鍵詞:管邊坡,綜合治理,人工植被
  對于工程建設中的高邊坡問題的處理好壞直接影響著工程的質量,作為管理國計民生的基礎工程建設,質量重于泰山,針對高邊坡的成因、特點,除了一些常用的辦法外,綜合利用生態治理的辦法越來越多的被人們所接受,大量的實踐證明是經濟、合理、有效的。
  一、高邊坡的危害
  對于高邊坡的危害常見的原因,主要是由于強風化巖層節理特別發育或者是在斷層破碎帶雨水滲透導致的土壤膨脹等等,有時候還有一些人為的破壞。而由此帶來的破壞往往具有突然性和災難性,如塌方、泥石流、滑坡等等,嚴重危害了人民群眾的生命財產安全。而其中各種災害又屬滑坡最常見,規模大,數量多,但其也具有一定的規律性。
  滑坡是指邊坡上的部分巖土在重力的作用下,由于自然或者人為的因素影響,沿一定的軟弱面整體或者部門的水平位移的現象,具有很大的破壞性。從巖體理學上看,是邊坡巖土從穩定到不穩定的失穩過程,是巖體的下滑力大于抗滑力所致。
  邊坡的危害主要是滑坡帶來的,所以研究滑坡的原因具有重要的意義,滑坡的原因主要有三點。
  1、雨水的作用是最主要的原因。滑坡多發生在七八月份的雨季,由于雨水比較多,雨水下滲,山體的含水量增加,使土壤達到塑性狀態,降低了土體的抗剪強度,當水滲透到不透水層上時,使接觸面濕潤,摩擦力減少,地下水量增加,土體容量隨之增加,自身加大造成土體穩定性降低,造成滑坡。尤其是在連續的降雨后,地表排水不暢。浸泡軟化引起滑動,可見水是造成滑坡最主要的原因,所以有人說治坡先治水。
  2、不良的地質條件是造成滑坡的內因。外因都是通過內心起作用,造成滑坡的內因就是山體的地質條件,風化的巖體,破碎的巖體完整性很差,為地表水的下沉和風化作用提供了條件。復雜的地質條件給邊坡的治理帶來了很大困難,所以治理邊坡時首要問題是分析清楚當地的地質條件,因地制宜,才能合理的制定出相應的策略,才能夠防患于未然。
  3、人為的因素也是一個重要原因。工程作用,人為的影響對山體的破壞同樣不容小視,人的活動對山體的平衡產生破壞,導致山體失去平衡,造成滑坡。
  二、穩定高邊坡的工程防護辦法
  對于高邊坡的處理辦法,所采取的措施都是為了穩固創面,穩固土體等工程防護。其所采用的工程技術一般有以下幾種:
  1、預應力錨索,采用預應力錨索網格梁對邊坡滑體施加錨固力,確保滑體的穩定,由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面,把一端錨固在堅硬的巖層中,然后在另一個自由端進行張拉,從而對巖層施加壓力對不穩定巖體進行錨固,這種方法稱預應力錨索,簡稱錨索。錨索結構一般由幅度錨頭、錨索體和外錨頭三部分共同組成。內錨頭又稱錨固段或錨根,是錨索錨固在巖體內提供預應力的根基,按其結構形式分為機械式和膠結式兩大類,膠結式又分為砂漿膠結和樹脂膠結兩類,砂漿式又分二次灌漿和一次灌漿式。外錨頭又稱外錨固段,是錨索借以提供張拉噸位和鎖定的部位,其種類有錨塞式、螺紋式、鋼筋混凝土圓柱體錨墩式、墩頭錨式和鋼構架式等;錨索體,是連結內外錨頭的構件,也是張拉力的承受者,通過對錨索體的張拉來提供預應力,錨索體由高強度鋼筋、鋼紋線或螺紋鋼筋構成。
  2、土釘,土釘是用來加固或同時錨固現場原位土體的細長桿件。通常采取土中鉆孔置入變形鋼筋,即帶肋鋼筋,并沿孔全長注漿的方法做成土釘。依靠與土體之間的界面粘結力或摩擦力在土體發生變形的條件下被動受力并主要承受拉力作用。土釘也可用鋼管角鋼等作為釘體,采用直接擊入的方法置入土中。現實的施工中多采用自鉆式土釘對松散的土層進行加固,為預應力錨索的施工和支撐打下基礎。
  3、擋土墻,擋土墻是指支承山坡土體,防止高邊坡土體變形失穩的構造物。在擋土墻橫斷面中,與被支承土體直接接觸的部位稱為墻背。與墻背相對的,臨空的部位稱為墻面。與地基直接接觸的部位稱為基地,與基底相對的,墻的頂面稱為墻頂。基底的前端稱為墻趾。基底的后端稱為墻踵。根據擋土墻的設置位置不同,分為路堤墻,路塹墻和山坡墻等。設置于路堤邊坡的擋土墻稱為路堤墻。設置于路塹邊坡的擋土墻稱為路塹墻。設置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆蓋層土體或破碎巖層的擋土墻稱為山坡墻。
  4、生態袋護坡,生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能,既能防止填充物(土壤和營養成分混合物)流失,又能實現水分在土壤中的正常交流,植物生長所需的水分得到了有效的保持和及時的補充,對植物非常友善,使植物穿過袋體自由生長。根系進入工程基礎土壤中,如無數根錨桿完成了袋體與主體間的再次穩固作用,時間越長,越加牢固,更進一步實現了建造穩定性永久邊坡的目的,大大降低了維護費用。
  5、生態籠磚邊坡復綠,生態籠磚邊坡復綠技術是采用工廠生產配制的栽培基質加粘合劑壓制成磚狀土坯,在磚坯上播種草花灌等植物種子,它是集巖石工程力學、生物學、土壤學、肥料學、硅酸鹽化學、園藝學、環境生態和水土保持學等學科于一體的綜合環保技術。根據邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質、綠化要求等來確定水泥、土、腐植質、保水劑、長效肥、混凝土添加劑及混合植綠種子的組成比例。
  對于以上辦法,施工中還有一些問題需要非常注意,做好臨時排水措施,避免水對高邊坡的影響,完工后更是要保持永久性排水系統的暢通,沿坡頂開挖排水溝,坡面砌筑排水臺階,安裝泄洪口等。高邊坡的施工比較復雜,工序間一定要合理安排,一環扣一環,一旦哪個環節出了問題,相應的下一步環節也會出問題,這就要求施工單位在管理上富有經驗,在組織上井然有序,在工程態度上精益求精。除了對高邊坡的保護,同時也應該考慮到與周圍環境的配合。
  對于高邊坡的防護,現在最常用的辦法都是工程防護和生態治理相配合,相輔相成綜合治理。工程防護只是通過土木措施等來穩定防護,在使用中往往存在一些問題例如:坡面生態景觀差,工程造價高、施工工藝復雜、水源涵養能力一般等,現在已經被逐漸取締。
  三、高邊坡防護的生態治理
  近三十年來,有關生物工程、生態治理在邊坡防護中的應用逐漸增多,生態防護是以環境保護和工程建設為目的的生物控制和生物建造工程,能較好的改善生態環境,并有較好的美化和綠化效果。現在越來越多的工程設計對于高邊坡的治理都是利用生物工程建立坡面保護層土壤植被系統,并通過氣侵蝕機制來穩定坡面,以保護整個斜坡。
  生態治理不僅能有效地控制坡面,而且又能起到很好的美化、綠化作用。但在使用中也應該注意兩個問題:
  1、防護植物的選擇和多樣性問題,由于植物本身在耐旱性,耐貧瘠性,耐深根性上的差異,選擇不當往往造成生長緩慢,抗病蟲還有抗外界干擾能力低,所以在物種選擇上應以適應性強為主。
  2、生物防護模式有所不同。由于高邊坡的坡面和坡度有所不同,各有差異,各有特點,所以我們相應的也要因地制宜的進行處理。例如硬質坡面的特點是無土壤、以硬質材料覆蓋,如擋土墻,裸露巖石剖面,首選地植物應該是以藤類為主,其次再考慮灌木類,對于施工所帶來的人為破壞,更可以恢復生態,美化綠化,改善行車條件,降低噪音等。而松軟基質剖面的特點是以各種廢棄巖石、各種風化母質以及新成土為主。如:填方路基,開挖軟破面,棄土場等其保水性能很差,質地結構疏松,容易產生滑坡、塌方,是事故多發區,在植物選擇上就應該考慮其多樣性,適應性,注意草木、藤木、喬木、灌木相結合。
  生態治理方法,對于各施工企業來講,不僅僅在經濟成本上可以減少費用支出,節約資源。而且在環境效益上也最大程度的保護了環境,美化了環境。因為任何施工都是對自然環境的破壞,都會留下人為的痕跡,為了能使人類的生產生活和周圍的環境和諧統一,也是遵從可持續發展思想更多的產用生態治理的方法利國利民,從長遠看也是造福子孫后代事業。這是一個雙贏的選擇,這一領域的發展前景廣闊,會有越來越多的人投入到這一項目中來。
  總結:
  隨著人們對環境保護越來越多的重視,對生態環境越來越多的關注,以及可持續發展思想的深入人心,對工程建設中的一些技術方法也產生了一些影響,生態治理的方法越來越多的被重視起來,在工程建設中也越來越多的被采用。生態治理的前景很廣闊,在未來一定有更大的發展。
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