防护网可用塑料、铁丝、钢筋,网度和选材应根据边坡的防护要求和特征而定。防护网的功能为与锚杆一起护坡,同时构成植被混凝土的“骨架”,增强其整体性,防止其从坡面脱落。 胶结材料,一般用425#水泥,它使植被混凝土拌和物具有粘聚性,使植被混凝土具有强度。 植生土选用沙壤土,沙壤土具有良好的水、养、气、热状况和协调能力,适于植物生长,在植被混凝土中,沙壤土是主要部分,是植被混凝土的“肌肉”。 有机质一般使用稻壳、锯末等,使用它们还可以增加混凝土拌和物的流动性,便于施工,另外,待腐烂后,为植物提供氮、磷、钾等养分,同时增加植被混凝土的空隙率。 腐植质为稻壳、锯末、酒糟经腐烂制得,它能改善植被混凝土的物理性质---协调水、气、热状况和化学性质---增强保肥性与缓冲性能,同时向植被混凝土中引入大量微生物,改善植被混凝土的物理性质---协调水、气、热状况和化学性质---增强保肥性与缓冲性能,并和植物根系一起,使植被混凝土逐渐变成适于植物生长的土壤。 长效肥是为植物生长提供长期效力的复合肥,一般采用尿素、生物肥、化学复合肥.保水剂是水分丰裕时吸收水分,天气干燥时为植物提供水分,一般采用粒度100目的保水剂。 混凝土添加剂是三峡大学专利产品,主要功能营造植物生长环境, 混合植绿种子采用冷季型草种和暖季型草种,混合根据生物生长特性优选配制。
2.2 植被混凝土的配方
确定植被混凝土的配方需考虑以下几个因素: ⑴保证拌和物具有良好的粘聚性、流动性即易施工性。 ⑵植被混凝土的无侧限抗压强度不低于15 Kpa,即能经受风吹雨打,不脱落。 ⑶植被混凝土具有合适的容重及孔隙率,具体地讲孔隙率在50-65%(体积比),容重在1.3-1.7g/cm³,这样的结构有利于植物生长。 ⑷植被混凝土有良好的植生条件,如水肥供应良好,能保证植物多年的养分供应。(植被混凝土能长期供应养料,植物也能自己补给,如枯叶及草根腐烂,细菌固氮等。) 胶结材料、植生土、有机质、腐植质的总重量占植被混凝土的重量80%左右,因此,他们决定植被混凝土的主要性质。 水泥是影响强度、和易性的决定因素,实验表明,水泥用量大于10%(重量比,下同)时,就能保证植被混凝土的无侧限抗压强度不低15 Kpa。水泥用量一般不超过25%。 有机质、腐植质合称有机物,它们的含量对植被混凝土的物理性质,即强度、容重及孔隙率,水肥供应有重大影响。其含量越大,容重越小,孔隙率越大,强度越低。有机物的含量过大会造成植被混凝土的强度偏小,孔隙率过大而不利于保持水分,同时还会降低拌和物的粘聚性,喷射施工时增加回弹损失。实践表明,有机物最适宜的含量为8-16%。 砼绿化添加剂含量一般不大于2%。含量过大不利于降低成本,过少不能营造出植物所需的生长基质。三峡大学生产的砼绿化添加剂由于配方科学合理,多个工程实践表明,其含量在1.0-2.0%能很好地满足植物需求。
3 挖方岩石边坡的卸荷及绿化时机的把握
岩石边坡的开挖过程,从力学本质上说就是卸荷。特别是深挖高边坡,地应力释放量大,卸荷量级高,卸荷范围宽,伴随卸荷,边坡产生卸荷裂隙和卸荷变形,有些开挖边坡的卸荷水平变形达到了米级,不可忽视。运用岩体力学理论,确定边坡防护的方法和时机,同时在开挖边坡上设置位移观测点,观测边坡的变形趋势,为确定边坡的支护和绿化选择合适时机提供依据。再者,岩石边坡开挖过程,改变或破坏了原有大自然的水、地气循环系统,这种改变或破坏循环系统,将随着裸露岩石的风吹暴晒时间的增加而加剧。故此,采用边开挖边支护边绿化,对岩石边坡防护质量、绿化效果都有十分关键的作用。
4 工程实践
植被混凝土绿化法以其防护性能好,绿化效果优良,适用范围广等优点,我们已在多个工程中使用该法,如水布垭工程岩石边坡(15000m²,坡度73°),三峡工程岩石边坡(10000 m²,坡度75°),高坝洲电厂岩石高边坡(12000m²,坡度80°)等。下面以高坝洲电厂岩石高边坡绿化工程为例,介绍植被混凝土绿化法在岩石边坡中的应用。
4.1 地质与气候概况 高坝洲电厂岩石高边坡位于大坝右肩至下游王家冲段,与下游航道平行,与升船机毗邻,坡底长200m,坡最高处达80m,倾角70--80°,边坡走向40°,面积12000m²,其安全稳定直接关系到航道及大坝的安全。该边坡段出露岩层为中寒武统黑石沟组第一段,其岩性为中厚层含泥质微晶白云岩,灰岩夹薄层、极薄层泥质微晶白云岩,粒砂质微晶白云岩,少量鲕状亮晶灰岩和硅质岩。岩溶不发育,为相对隔水层。岩层走向290°左右,倾向SW(倾向上游偏右岸),倾角40°左右。坡面中部有一断层,走向进于SN,倾向NW,倾角80°,为方解石及方解石胶结的角砾岩填充。大坝右岸基岩构造裂隙较发育,走向23--32°,倾向以NW为主,倾角为50--90°,宽为3—8m,最宽40m,长一般为10—30m,少量只有几米,均为方解石填充,胶结良好。构造裂隙均为高倾角张性裂隙,其发育间距一般为0.4—1.5m,线密度达5--8条/m,最大线裂隙3.2%--5%,面裂隙率9.94%。高坝洲属亚热带气候,年平均降雨量1200mm,最热平均气温7月28.8℃,最低月平均气温1月3.0℃,极端气候条件为:极低气温-9.8℃,极高气温42.0℃,最大日降雨量可达300mm。
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