生态系统柔性支护技术在山体边坡治理中的应用
摘要:随着我国经济实力的不断增强和人们环保意识的提高,对生态环境污染的保护研究越来越重视,但是国内在河流、湖泊、海堤岸、矿山堤岸、山体边坡防护技术研究还比较少。
本文研究柔性支护技术生态系统在山体边坡的应用,具有节能、减排、生态、环保、绿化柔性支护为一体的新型生态环保工程技术。
关键词:节能减排, 环保技术, 山体防护, 生态挡墙, 绿化
Abstract:With China ‘s growing economic strength and the impr ovement of people’s environmental awareness, the ecological environment protection research seriously more and more, but the domestic in river, lake, sea shore, mine, slope of embankment protection technology research is still relatively small. This paper studies the flexible supporting technology in the application of slope ecological system, has the advantages of energy saving, emission reduction, environmental protection, ecological, green flexible support for the integration of new environmental protection engineering technology.
Keywords:Energy conservation and emission reductions, environmental protection technology, mountain protection, ecological retaining wall, afforestation 中图分类号:U213.1+3 文献标识码:A文章编号:
一、引言
边坡稳定问题是岩土工程古老而又需要长期研究的课题。
近年来的工程实践表明,边坡防护(包括公路边坡)问题仍然是施工过程中最普遍和突出的问题之一,特别是在雨季,边坡的塌方、滑坡等地质灾害现象更为普遍。
边坡破坏造成的危害有如下几方面:
1、边坡破坏带来系列的工程问题和环境问题,给国家和人民经济生活造成巨大损失。
2、边坡的表层破坏使水土流失,还进一步诱发边坡的深层、浅层破坏,产生深层次的环境破坏。
3、边坡的浅层破坏造成边坡溜塌、落石,甚至泥石流等突发灾难,导致人员伤亡事故时有发生,威胁人民生命安全。
因而,边坡加固与防护技术尤为重要,而边坡加固与防护技术的发展通常与新理论、新材料、新工艺的出现密切相关。
二、传统边坡技术现状及存在的问题
国内传统的护坡采用浆砌石、水泥预制块、格构梁、钢筋混凝土挡墙、喷浆
防护等施工方法,虽可达到护坡的要求,但亦存在以下的问题:
1、消耗大量能源,造成资源减少,能源枯竭。
2、对环境污染大,造成气候反常,生态环境恶化。
3、不能绿化,缺乏生态环境,造成植被减少,物种灭绝。
4、阻断与地层之间的交流,生态平衡被破坏,造成水质破坏。
5、传统钢性边坡视觉疲惫,没有绿化,不吸收噪音和热能,产生热岛效应,加剧全球气温上升,温室效应的加剧。
6、地基沉降,造成坍塌,滑坡。
严重的造成人员伤亡,经济生活巨大损失。
7、混凝土与基础坡体兼容性较差,基础建设要求高,施工难度大,周期长。
三、柔性生态防护技术的结构原理
为解决以上传统护坡技术存在问题,生态袋边坡柔性生防护技术是一个不错的选择。
它是从加拿大引进的一门新的发明专利技术,是通过使用透水不透土、耐酸碱、无毒、不降解、抗UV、对植物友善又可植被绿化的生态材料袋体,配合运用工程扣而构建的牢固墙体护坡结构。
进入中国后,经研发实践,历经倒钩连接扣、粘合剂、锚杆等组件研发,创新实践了金字塔堆叠加固法、加筋加固法、长袋锚固法等专利工法,由此形成了金字塔边坡柔性生态防护技术体系。
金字塔边坡柔性生态防护技术主要是运用金字塔生态袋、连接扣、粘合剂、绑扎带或PP封口线、土工格栅、锚杆及垫片等而构筑的柔性挡体结构,在实际应用中经过不断创新与改进,金字塔技术已经日趋成熟,形成了堆叠加固法、加筋加固法、长袋锚固法(土质&石质)、铺布法以及复合工法等为一体的工程系统。
金字塔边坡柔性生态防护技术加筋挡墙结构是以三角内加固紧锁结构+工程连结扣+粘合剂+植被根系形成复合稳定的边坡防护体系,整体受力具有科学的稳定性,对外界的冲击力有吸能缓冲的作用,抗震性能是传统边坡无法比拟的。
该技术使用的生态袋具有优良的性能,采用高分子聚合物的新型环保材料,抗老化,抗紫外线,无毒,不降解,抗酸碱盐侵蚀及微生物分解,目前还没有实例证明本系统生态袋的使用寿命,因为最早的合成材料工程完成于1958年,因此没有100年的实际使用事例。
根据土工合成材料研究所(GRI)作的4个加速实验,在25℃的水气界面,施加260kPa 压力,本系统PP的工程强度寿命超过120年。
生态袋护坡结构具备透水不透土,对植物生长友善的生态特性,在边坡防护
的同时,又能为边坡的生态恢复与重建,以至自然生态系统的形成奠定良好的基础条件,是一种新型软体材料构筑稳固边坡结构的新技术。
以生态袋为主体的边坡柔性生态防护技术,由于构成单元简易,施工就地取材,方便、快捷,在国内外已普遍应用,常见有河/湖/海堤岸防护、矿山复育、公/铁路道路工程、立体绿化工程。
四、边坡柔性防护技术特点与优势
柔性生态防护技术的重点在于使用可植被的生态袋,利用连接扣及组件,设计适宜的工程施工方式创建生态(绿化)环保一体的工程防护。
用柔性材料构筑各种土建边坡工程,最大程度减少石头,水泥,混凝土等高能耗,高污染,高成本的硬体材料,造就永久稳定的边坡生态边坡,节能减排,洁净空气,净化水体,节省土地和工程造价,降低地球温度,提高GDP含金量和绿色GDP比重。
符合生态环保的时代发展要求,易推广,规模大,见效快,是建设资源节约、环境友好型社会急需的技术系统方案,且具有以下优势:
1、既实用,又环保。
本系统是由生态袋、连接扣等组件、植物生长根系构建的复合稳定柔性生态边坡防护系统。
将物理加固防护与生态绿化有机统一,植物根系透过生态袋扎入坡土结构土石中,从而形成生态袋、植被、坡体共同受力的坡面防护体系,能有效防治坡面冲刷和水土流失。
还具有良好的固土作用,由生态袋、锚杆、土工格栅、工程连结扣等和边坡相互联接形成稳定的力学结构,形成透水不透土、对植物友善的新型软体边坡,植物根系通过这种新型软体边坡自由生长,进入边坡基层,形成无数根系锚杆,从而建造成永久性稳定的有生命力的生态边坡。
生态袋透水不透土,能迅速排除坡面多余水份,促进植物根系的进一步生长发育,有效保证坡体结构,生态环保,消音美观,并且可以和自然生态环境完美融合。
施工时不产生建筑垃圾和施工噪音。
生态袋、连接扣、粘合剂构成的三角内摩擦紧锁结构,整体受力,具有科学的稳定性,对外界冲击力有吸能缓冲作用。
随时间的推移植物根系的固坡效果进一步加强,抗震性能是传统技术无法比拟的。
结构面通过植被的根系与边坡体结合成一个同质整体,使护坡结构不会产生分离、坍塌等现象。
随着时间的延续,日趋强壮的植被根系使边坡结构的稳定性及牢固性更强,形成有生命的永久性生态工程。
2、施工简单,人人可为。
在施工指南和技术人员的指导下,没有任何边坡建设技术经验的男女劳动力均可参加施工。
同时,一般不需要对基础工程进行特别处理,对不均匀沉降的适用性是本系统的特点之一,同时结构不会产生温度应力,无需设置温度膨胀缝。
施工快捷、方便,材料搬运轻便。
3、减低费用,美化环境。
柔性生态防护技术可快速建造植被,并与周边植被快速融合,促进景观的整体协调统一。
金字塔系统可选用适合当地气候特点的植物,草类、藤本、灌木、乔木有机组合,使植物不易退化,大大减少后期维护费用,且可百分百回收,从而实现对环境的零污染。
同时,可根据需要任意造景,景观效果好,减少温室效应。
有利于生态系统快速恢复,有利于将边坡环境迅速还原成自然状态。
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