[发明专利]风化花岗石边坡绿色防护结构体系及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路、公路、水利、矿山等边坡的加固防护工程，特别涉及一种用于风化花岗石边坡绿色防护结构体系，以及该绿色防护结构体系的施工方法。

背景技术

我国南方花岗岩风化壳主要分布于广东、福建、湖南及广西东南部、江西赣南一带。因水蚀，花岗石风化壳丘陵山地往往形成“白沙岗”或“红色沙漠”景观。花岗岩内含2～10mm、热膨胀系数差异达50％的石英和钾长石等矿物，在高温多雨的情况下，机械破碎的化学风化作用十分强烈，形成厚10～20mm甚至50mm的风化壳。完整的花岗石风化壳由土壤层、红土层、砂土层、碎屑层和球状风化层组成。风化壳上部的红色粘土层质地粘重，并被铁铝氧化物胶结，与下部深厚的砂土层、碎屑层相比具有较强的抗冲性能。铁路穿过花岗岩地区时，往往破坏了上部的红色粘土层，使砂土层、碎屑层暴露于空气中，导致其产生严重的侵蚀，侵蚀强度为1.0×10⁴～1.5×10⁴t/(km²*a)，有的甚至高达 2.0×10⁵～3.0×10⁵t/(km²*a)。坡面冲刷侵蚀直接增加了线路养护维修费用，影响运营，并且恶化铁路周边生态环境，造成水土流失等不良后果，进一步发展可导致路堑边坡崩塌的滑坡等灾害的产生。

近年来，国家在加大基础设施建设力度的同时，也开始注重相应的生态建设，积极倡导“环境与经济、社会协调发展的方针”。国家也明确提出“绿色通道建设要在保障公路、铁路视野开阔，无安全隐患的前提下进行，要和公路、铁路、水利设施统筹规划并与工程建设同步设计、同步施工、同步验收。要优先抓好高速铁路、公路、国道、省道、重要堤坝沿线以及重点水库周边地区的绿化”。因此，路基边坡的植被防护与绿化近几年来在我国得到很大的发展，引进并开发出适合中国国情的多种植被护坡技术，在护坡植物种质资源筛选、灌草配置与种植、喷播机械和喷播材料国产化、植被护坡施工技术等方面都取得了一定的成果，并在交通、水电、矿山、市政等建设中得到推广运用，尤其是在高速公路建设工程中，植被护坡技术大有取化浆砌石片、喷浆等传统防护之趋势。

但从总体来看，国内对花岗石路基边坡绿色防护的研究仍局限于路堤边坡和全风化及强风化的花岗岩路堑边坡，而且研究也比较零散，许多问题尚末较好地解决。例如，如何有效地实现边坡植物群落的多样性与耐久性、边坡植被如何影响花岗石边坡的稳定性、植被防护条件下花岗石岩边坡的长期稳定性评价方法、不同类型花岗石边坡的适宜防护技术等。这些课题不解决，使得植被护坡在花岗石路基边坡应用中出现许多问题。譬如耒宜高速公路边坡绿色防护工程，主要采用浆砌片石骨架植草、铺草皮等生态防护方法。据建成一年多后调查，在一些路段的边坡绿色防护工程中主要出现了下述两方面的问题：一是部分浅层土体及回填客土的稳定性不够，一些路堑边坡在雨季出现了浅层垮塌，其窗式骨架内采用全风化的花岗岩添加肥料后直接覆于固土网垫上，而花岗岩全风化层因粘粒含量低，粘接性很差，因此骨架内回填的客土有垮塌现象；二是植物生长不良，新开挖的风化岩花岗岩路堑边坡其表层山大多为贫瘠的母岩或阴性土，这些岩土一般不适宜多数外来植物的迅速定居和生长。由于骨架内原土层不进行改良，在此贫瘠的表土上直接进行引种植物、铺草皮等，则往往出现植物生长不良的现象，或者草皮很快就枯黄、死亡，导致生态防护失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种风化花岗石边坡绿色防护结构体系，该结构体系能很好地解决风化花岗石边坡的冲刷侵蚀及浅层稳定问题，并迅速恢复风化花岗石边坡的植被，从而起到有效的绿色生态防护作用。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：本发明的风化花岗石边坡绿色防护结构体系，包括沿开挖坡面分布且与之固结的截水骨架，其特征是：所述截水骨架内回填改良客土层；改良客土层外表覆盖有通过连接构件与开挖坡面形成固定连接的固土网垫，固土网垫之网格内覆盖有通过喷播形成的植草层；改良客土层上纵向、横向间隔移植有灌木。

本发明所要解决的另技术问题是提供一种风化花岗石边坡绿色防护结构体系的施工方法。该方法包括如下步骤：