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【摘要】在公路设计日益成熟的今天，道路交通环境问题成为了交通行业关注的重要问题，公路边坡防护的设计日趋重要。传统的坡面防护方式中虽然有种草、植树，但始终是以矿料加固边坡为主导，对生态景观考虑不足。
【关键词】边坡;客土喷播;液体固化剂;三维植被网;设计
1、引言
在公路设计日益成熟的今天，道路交通环境问题成为了交通行业关注的重要问题，公路边坡防护的设计日趋重要。传统的坡面防护方式中虽然有种草、植树，但始终是以矿料加固边坡为主导，对生态景观考虑不足。
2、项目概况
本项目位于大连市甘井子区。路线起点K0+000与已建成的锦双线二期道路丁字交叉，路线终点K5+327与长城镇内下穿土羊高速沥青路丁字交叉。路线全长5.33Km。
道路设计等级：一级公路;
设计时速：60km/h;
设计安全等级：1级;
环境类别：Ⅱ类;
抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g;
本项目为山岭重丘区，沿线途径林地及耕地，根据该地区地勘报告显示：K0+000～K2+320范围内为中风化片麻岩岩样，K2+320～ K5+327范围内为粉土土样。
3、设计思路
本次设计的初衷是为了改善边坡的环境，恢复因道路建设而受到破坏的生态环境，并在生态护坡的基础上，对边坡的排水设施以及植物护坡的形式进行了设计。在具体设计中针对本项目中两个不同地质的边坡进行分别的生态防护设计，并根据每一种地质设计适合于改善以及恢复边坡环境的生态防护方式。
4、边坡稳定性
《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）P19中表3.7.7路堑边坡稳定安全系数相关要求如下表：
4.1 路堑边坡稳定性计算
取路堑挖方最大的一处进行计算，通过查取资料可知最大的挖方处在K0+490处，挖方为15.041m，故初拟边坡高度为15m，边坡坡度为1：0.75，由于此处的边坡地质为中风化片麻岩。依据同济启明星边坡稳定分析计算软件SLOPE1.0，采用瑞典条分法进行边坡稳定计算，计算得出边坡安全系数为1.34，根据计算结果可知边坡稳定性满足规范中相关要求。考虑到岩质路堑边坡在暴雨或连续降雨状态下稳定性与正常状况下基本相同，故也满足非正常状况Ⅰ要求;
5、中风化片麻岩段边坡防护设计
根据平面图和地勘资料，可知K0+000～K2+
320的边坡地质情况为中风化片麻岩，在这一段内共有一座桥梁，总长为390.845m;并有路堑段1049.65m，路堤段219.50m，既有道路660m 。在边坡防护设计时，此段边坡防护设计的主要目的是为了改善段的环境，恢复原始的美丽环境，故选择客土喷播作为本段道路植被防护的设计方案。
5.1 客土喷播
客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。
5.2 植物选择原则
结合当地的地址及气候情况，确定植物选择的基本原则如何：
（1）选用月见草、紫羊茅等植物作为早期种植的草本种类，以便在客土喷播施工后早期的草本层能够迅速地发芽、覆盖，从而形成有利于其他后期植物生长的、良好的立地环境。
（2）考虑到草、灌、乔的组合方式，设计中尽量减少优势草种的使用量，为后期灌木及乔木的生长创造有利条件。
（3）胡枝子、紫穗槐、柠条作为后期的建群植物，在前期的种子存活率遠小于草本植物。
5.3 客土的选择
要使客土稳定地存留在没有土壤层的坚硬坡面上，并且能保证植物的生长发育， 必须要具备以下几个条件：
（1）良好的质地组成。纤维物、沙粒、粘粒要比例适中。具有一定的粘性且能与坡面粘连形成一个整体，保证结构的稳定性且材料不宜流失。
（2）充足的养分含量。选用富含钾、磷、氮等有机质、 酸碱度适宜边坡设计植物生长、具有较强的保水性及保肥性的土壤。
（3）适宜的土层厚度。根据设计喷播植物种类及特性需求选用适宜该物种生长发育的最小土层厚度。
6、粉土土样段边坡防护设计
根据地勘资料查得K2+320～ K5+327范围内为粉土土样，在这一路段内一共有2座桥梁，且此路段的填挖方均不超过10m，故边坡不用分级修筑。
粉土性质的路基边坡由于自身的一些特性，其极易受到雨水的冲刷与侵蚀。为了确保粉土路基边坡土层的不被破坏，工程上一般较常采用水泥或砌石网格防护、边坡表面喷洒混凝土等边坡稳定的方法，但从环保的角度，近期设计边坡防护更多地采用植物防护的方法，对于坡率较陡的粉土质边坡，应先保持边坡土层的稳定，使得边坡土能够长久的保持土中的水分，从而使所种植物能快速的生长并尽快的覆盖于边坡表面。
6.1 新材料SEU-1型液体固化剂在边坡防护中的应用
SEU-1型液体固化剂喷洒在粉土边坡表层，利用溶液与土颗粒之间的相互作用，使边坡表层土快速固化，使之具有一定强度和抗冲刷能力，并有利于植物的生长。
6.1.1 液体固化剂的固化机理
氯化亚铁水溶液室温下与石灰水反应生成氢氧化亚铁纳米粒子，反应物喷洒在公路边坡的表土层，反应物中的Fe（OH）2纳米粒子能迅速地附着在表土层的土颗粒表面，并与空气中的气体发生相关化学反应，使其转化成含铁氧化物，进而使其周围的土颗粒粘结在一起，从而达到快速固化的效果。
6.2 具体防护中的应用
将三维植被网固定在待施工道路边坡上，经三维网筛后，将制备好的表土和有机肥均匀撒布在网垫上，自上而下拍打、压实。最后将种子与粘胶剂及液体固化剂一起混合搅拌后均匀地喷播在已施工的坡面上，使其对坡面能够形成连续的、持久的保护。
结语：
在本设计中，笔者对生态护坡的初步理解是根据不同的边坡选择合适的植物搭配，以改善因道路修建而对周围环境产生的破坏，所以在设计中都是以恢复环境，让道路与周围自然环境形成一体为主要目标。
参考文献：
[1]公路路基设计规范JTGD30-2015
[2]朱志铎.粉土路基稳定理论与工程应用技术研究[J].
[3]陆旭东，陈建业，韩继国 王倜.长白山区公路风化岩边坡客土喷播技术研究[J].
【关键词】边坡;客土喷播;液体固化剂;三维植被网;设计
1、引言
在公路设计日益成熟的今天，道路交通环境问题成为了交通行业关注的重要问题，公路边坡防护的设计日趋重要。传统的坡面防护方式中虽然有种草、植树，但始终是以矿料加固边坡为主导，对生态景观考虑不足。
2、项目概况
本项目位于大连市甘井子区。路线起点K0+000与已建成的锦双线二期道路丁字交叉，路线终点K5+327与长城镇内下穿土羊高速沥青路丁字交叉。路线全长5.33Km。
道路设计等级：一级公路;
设计时速：60km/h;
设计安全等级：1级;
环境类别：Ⅱ类;
抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g;
本项目为山岭重丘区，沿线途径林地及耕地，根据该地区地勘报告显示：K0+000～K2+320范围内为中风化片麻岩岩样，K2+320～ K5+327范围内为粉土土样。
3、设计思路
本次设计的初衷是为了改善边坡的环境，恢复因道路建设而受到破坏的生态环境，并在生态护坡的基础上，对边坡的排水设施以及植物护坡的形式进行了设计。在具体设计中针对本项目中两个不同地质的边坡进行分别的生态防护设计，并根据每一种地质设计适合于改善以及恢复边坡环境的生态防护方式。
4、边坡稳定性
《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）P19中表3.7.7路堑边坡稳定安全系数相关要求如下表：
4.1 路堑边坡稳定性计算
取路堑挖方最大的一处进行计算，通过查取资料可知最大的挖方处在K0+490处，挖方为15.041m，故初拟边坡高度为15m，边坡坡度为1：0.75，由于此处的边坡地质为中风化片麻岩。依据同济启明星边坡稳定分析计算软件SLOPE1.0，采用瑞典条分法进行边坡稳定计算，计算得出边坡安全系数为1.34，根据计算结果可知边坡稳定性满足规范中相关要求。考虑到岩质路堑边坡在暴雨或连续降雨状态下稳定性与正常状况下基本相同，故也满足非正常状况Ⅰ要求;
5、中风化片麻岩段边坡防护设计
根据平面图和地勘资料，可知K0+000～K2+
320的边坡地质情况为中风化片麻岩，在这一段内共有一座桥梁，总长为390.845m;并有路堑段1049.65m，路堤段219.50m，既有道路660m 。在边坡防护设计时，此段边坡防护设计的主要目的是为了改善段的环境，恢复原始的美丽环境，故选择客土喷播作为本段道路植被防护的设计方案。
5.1 客土喷播
客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。
5.2 植物选择原则
结合当地的地址及气候情况，确定植物选择的基本原则如何：
（1）选用月见草、紫羊茅等植物作为早期种植的草本种类，以便在客土喷播施工后早期的草本层能够迅速地发芽、覆盖，从而形成有利于其他后期植物生长的、良好的立地环境。
（2）考虑到草、灌、乔的组合方式，设计中尽量减少优势草种的使用量，为后期灌木及乔木的生长创造有利条件。
（3）胡枝子、紫穗槐、柠条作为后期的建群植物，在前期的种子存活率遠小于草本植物。
5.3 客土的选择
要使客土稳定地存留在没有土壤层的坚硬坡面上，并且能保证植物的生长发育， 必须要具备以下几个条件：
（1）良好的质地组成。纤维物、沙粒、粘粒要比例适中。具有一定的粘性且能与坡面粘连形成一个整体，保证结构的稳定性且材料不宜流失。
（2）充足的养分含量。选用富含钾、磷、氮等有机质、 酸碱度适宜边坡设计植物生长、具有较强的保水性及保肥性的土壤。
（3）适宜的土层厚度。根据设计喷播植物种类及特性需求选用适宜该物种生长发育的最小土层厚度。
6、粉土土样段边坡防护设计
根据地勘资料查得K2+320～ K5+327范围内为粉土土样，在这一路段内一共有2座桥梁，且此路段的填挖方均不超过10m，故边坡不用分级修筑。
粉土性质的路基边坡由于自身的一些特性，其极易受到雨水的冲刷与侵蚀。为了确保粉土路基边坡土层的不被破坏，工程上一般较常采用水泥或砌石网格防护、边坡表面喷洒混凝土等边坡稳定的方法，但从环保的角度，近期设计边坡防护更多地采用植物防护的方法，对于坡率较陡的粉土质边坡，应先保持边坡土层的稳定，使得边坡土能够长久的保持土中的水分，从而使所种植物能快速的生长并尽快的覆盖于边坡表面。
6.1 新材料SEU-1型液体固化剂在边坡防护中的应用
SEU-1型液体固化剂喷洒在粉土边坡表层，利用溶液与土颗粒之间的相互作用，使边坡表层土快速固化，使之具有一定强度和抗冲刷能力，并有利于植物的生长。
6.1.1 液体固化剂的固化机理
氯化亚铁水溶液室温下与石灰水反应生成氢氧化亚铁纳米粒子，反应物喷洒在公路边坡的表土层，反应物中的Fe（OH）2纳米粒子能迅速地附着在表土层的土颗粒表面，并与空气中的气体发生相关化学反应，使其转化成含铁氧化物，进而使其周围的土颗粒粘结在一起，从而达到快速固化的效果。
6.2 具体防护中的应用
将三维植被网固定在待施工道路边坡上，经三维网筛后，将制备好的表土和有机肥均匀撒布在网垫上，自上而下拍打、压实。最后将种子与粘胶剂及液体固化剂一起混合搅拌后均匀地喷播在已施工的坡面上，使其对坡面能够形成连续的、持久的保护。
结语：
在本设计中，笔者对生态护坡的初步理解是根据不同的边坡选择合适的植物搭配，以改善因道路修建而对周围环境产生的破坏，所以在设计中都是以恢复环境，让道路与周围自然环境形成一体为主要目标。
参考文献：
[1]公路路基设计规范JTGD30-2015
[2]朱志铎.粉土路基稳定理论与工程应用技术研究[J].
[3]陆旭东，陈建业，韩继国 王倜.长白山区公路风化岩边坡客土喷播技术研究[J].