| 标题 | 椰纤维植被混凝土护坡分析 |
| 范文 | 梁安铭 摘要：首先阐述了椰纤维自身的性能、椰纤维的护坡产品以及应用，分析了常见的椰纤维护坡产品的优缺点，提出了椰纤维植被混凝土护坡的优势，以及具体的施工工艺流程。对实际护坡工程起到了一定的参考意义。 Abstract： Firstly， the performance of coconut fiber， slope protection products and application of coconut fiber are described， the advantages and disadvantages of common slope protection products of coconut fiber are analyzed， the advantages of concrete slope protection with coconut fiber vegetation， and the specific construction process are proposed. It has a certain reference significance for the actual slope protection project. 关键词：椰纤维;植被混凝土;护坡 Key words： coconut fiber;vegetation concrete;slope protection 中圖分类号：TU528? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）04-0207-03 0? 引言 我国经济建设正在快速发展，水利、交通等基础建设也开始蓬勃发展。挖方工程的大量施工也造成了严重的生态破坏，引发泥石流、滑坡等地质灾害。单纯的生物护坡很难恢复到现有水平，需土木工程技术和植被防护相结合的方法。2004年许文年对植被混凝土护坡绿化技术部分问题进行讨论[1]。2007年郭红艳与王百田对美国椰纤维制品在水土保持保持工程中的应用进行了详细的介绍[2]。同年，李留振，李阿根，叶宏飞和翟保黔阐述椰纤维植被护坡技术在岩石边坡上的应用[3]。2013年，刘光锐等对椰纤维植被混凝土的保水、植生及强度性能方面进行研究，试验得出椰纤维植被混凝土是一种良好的植生基材[4]。多年的研究和发展使我国的植被混凝土边坡防护技术得到了明显的进步。 1? 椰纤维性能分析及护坡产品 1.1 椰纤维的性能 椰纤维是天然的植物纤维，具有良好的保水涵水特性，且比一般的植物纤维更能抵抗腐蚀。椰纤维的性能体现在两个方面：一是椰纤维可以增强植被抗蚀的能力，增加土壤的稳定性。二是后期椰纤维的保护作用，可以与植物的根系联系，减小因冲蚀而造成的破坏，给与植物足够的生长空间。由此可见将椰纤维添加到混凝土用于边坡支护的前景。 1.2 椰纤维护坡产品 现有的用于水土保持工程中的椰纤维产品主要有：椰纤维板砖、椰枕、椰棕垫、椰捆、椰毯。 1.2.1 椰纤维砖块 用于增强土壤层基面积强度，建造土层时可形成高度一致的土层厚度，减少了劳动强度和施工时间。 1.2.2 椰枕 椰枕用于抵抗波浪冲刷，起到固定河堤岸作用，是将椰垫紧裹在一起的管状物。 1.2.3 椰垫 椰垫是用于因暴雨冲刷而破坏土壤裸露的河道，土壤环境较差的地方恢复植被，也可用于快速绿化地。 1.2.4 椰捆 椰捆是由椰纤维做成疏松的管状物，和椰枕外貌相似，用于过滤拦截泥沙保护边坡上的进水口，在工程结束后可自动降解，降低废物处理的成本。 1.2.5 椰纤维网 椰纤维网用于防止边坡雨水冲刷、水土流失，且采用椰纤维网代替铁丝、塑料网的等非环保材料，可减小废弃物污染问题符合现代设计理念。 1.3 椰纤维护坡产品应用 在目前的护坡产品应用中，较多的是采用椰纤维网，因其施工迅速、工程量小、人工成本低。以江西赣粤高速公路昌泰A10合同段边坡防护施工和湖南省韶山高速公路防护为例，两项工程水的稳定性极为不好，当下暴雨、山本身的重量还有在孔隙水压力的作用时，常常会出现坍塌、滑坡等现象[5]。两项工程中采用了挂椰纤维网，椰纤维网具有较好的韧性，有吸热保温作用。椰纤维网防护技术，植物配置选用草灌结合，与椰纤维网共同作用抵抗水流对坡面的冲刷，椰维网将坡面沙土罩住使其不易流动，铺设椰纤维网后可有效防止表层的水土流失，而且椰维网因其松散对植物生长更加便易[6]。当植物生长茂盛时，植物的抗冲刷能力是一般草皮的两倍，椰纤维椰网作为植物椰纤维有着比普通植物纤维高的木质素，因此其腐蚀能力更强。植被根系与椰纤维网结合在一起，起到加筋抗剪作用，有效的提升绿化结构的拉伸能力和抗剪能力。 此外，椰纤维网的吸水保水能力极强，有利于保持土壤保温，降低了初期、中期和后期的养护成本。相较于常用的铁丝网，椰纤维网施工便利缩短了时间，便于操作，减少资源消耗和施工成本，不易产生坡面收缩裂缝而客土剥离想象。减少了水土流失，减少了后期养护时对水分要求，提高了工程的质量。椰纤维网5-10年后可以自动降解为有机土壤，提供给植被的养份，没有毒素和危害。 由于椰纤维网后期养护时，杂草的生长过快会导致植物种子不能发芽以及后期的病虫害问题。对于这些问题，椰纤维植被混凝土不仅具有椰纤维网的优点也克服了这些缺点。 2? 椰纤维植被混凝土护坡性能 从椰子壳中提取出的纤维，以这种纤维作为腐殖质配制的植被混凝土称为椰纤维植被混凝土。 椰纤维植被混凝土用于边坡防护的同时可以对边坡进行快速绿化，解决了如挡土墙护坡等传统护坡手段不能绿化边坡的缺点。该材料对于环境也没有影响，是国际上公认的绿色材料，其生态效益和经济效益显著。我国已应用于在高速公路等工程中。 椰纤维植被混凝土本身保水性能和植生性能良好，且具有较高的强度和抗蚀等特性，具备和普通土壤相似的多孔结构。用于护坡时，椰纤维植被混凝土在早期植被没成型、根系较弱的情况下，减小雨水对土壤表面的冲蚀，防止水土流失的现象发生;减少了土壤的水分蒸发，增强了土地蕴养水分的能力;减少地面直接暴露于寒冷及炎热中的时间，从而稳定土壤温度，兼具保温保湿的功能;在后期椰纤维的降解过程中能为植被的生长提供部分养分。 3? 椰纤维植被混凝土护坡施工工艺流程 参照植被混凝土施工工艺流程，椰纤维植被混凝土施工的工艺流程为：坡面平整—高强度土工网和锚钉的铺设安装—椰纤维植被混凝土基材配置—椰纤维植被混凝土喷植—养护。 3.1 坡面平整 将对坡面的障碍物都清除干净，其中有：植被结合部、杂草、碎石、枯枝落叶和松软的土层、凹凸不平的坡面都清理干净。 ①植被结合部清理。 将坡面开口以上原始边坡的接触面进行清理，铲除原始边坡上的植物枝干，对地下根系不必進行挖除。 ②杂草、碎石、枯枝落叶和松软的土层清理。 ③凹凸不平坡面的清理。 对存在危岩的凸出易脱落部位，对其施行击落，为使施工方便，可采用机械施工。对凹出部位可以采用电锤沿坡面钻孔，随后使用锤子将其击落，对于凹进的地段应想办法对其填补，可使用风镐将需要进行填补的凹处部位凿出麻面，其深度按规定不得小于1cm，然后使用高压风或者高压水将麻面冲洗使其干净不含杂物，最后使用M7.5砂浆将麻面填平。 3.2 高强度土工网和锚钉的铺设与安装 使用电锤对坡面进行垂直钻孔，然后击入锚钉。坡面按锚杆间距1m，锚杆使用Φ16和Φ14螺纹钢，Φ16为主锚杆Φ14为铺锚杆。当成孔检查合格后，安装锚干，孔内注浆进行锚固，坡顶设置长度为30cm的压顶杆。 按设计的入岩深度、间距、锚杆规格让其垂直于坡面配置好锚杆后，铺设CE131土工网，其中网目的大小为27×27mm。网片从植被结合部顶由上至下铺设，其中加筋网的铺设要张紧，网间大小需进行10cm的搭接长度。网片和锚杆之间采用钢垫板、压板螺母连接锚固，使其网面距坡面保持8cm的距离，否则用垫块支撑。对于掩体结构稳定的边坡、已做拱架的陡坡或坡度较小（>1：1）可不挂网[7]。 3.3 椰纤维植被混凝土基材配置 椰纤维植被混凝土基材：过2mm筛的沙壤土，对沙壤土进行烘干使其含水率不超过20%;水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥;有机质采用由椰壳中提取出的纤维制作而成的椰土，因椰纤维具有的性能使配置出来的椰纤维混凝土抗破坏能力强、保水和植生性能好，且不会对其的含水率造成影响;植被混凝土绿化添加剂（A-B菌）;由这些材料混合组成。 3.4 椰纤维植被混凝土喷植 当完成坡面平整，锚钉和的高强度土工网铺设与安装，完成椰纤维植被混凝土配置后，进行椰纤维植被混凝土基材喷植的施工。一般使用混凝土喷射机对表层和基层分别进行喷植。顺序从坡面由上往下进行喷护，先基层后表层，每次喷护单宽4-6m，高度3-5m。 喷播由大于12立方的空压机送风，采用干式喷浆法施工。 基层喷织喷植的方法：在将水泥砂浆喷射在岩面上之前再次检查坡面，清除坡面还残留的杂物，尽可能使坡面平整，当确认清洗干净后用水对坡面进行喷淋，以促使基面与喷射植被混凝土的基材连接紧密，而后开始试喷试验，先调整植被混凝土的水灰比，再进行喷浆施工，喷护基层时基层厚度为8cm[8]。喷射作业开始时，按照顺序先送风—后开机—再给料，当喷射结束时应待设备喷射料喷完后，再关风。 控制措施：喷射基层不需分层喷植，可将混凝土一次喷至设计厚度8cm。喷射过程中，喷嘴距坡面的控制范围在0.6m至1.2m之间，喷嘴垂直于坡面，最大倾斜角度为10°，喷浆过程中的喷射头输出压力为0.1MPa喷射时先喷凹陷部分，再喷凸出部分，喷射移动可采用螺旋形或S形移动前进，采用自上而下的方法进行[9]。 表层喷植的方法：基层喷植施工结束8小时内进行表层的喷护，表层喷护之前应在坡面上喷一次透水，保证基层和表层的粘结，表层的喷护厚度为2cm，喷护控制时间在3-4小时内。喷播应近距离实施，以保证草籽播撒的均匀性，喷播同基层方式自上而下的进行，单块宽度按5-7m进行控制。 3.5 养护 在喷播完成后要按照规定时间内养护，养护施工根据天气的变化随时进行，在基材表面覆盖稻草，无纺布，遮荫网等对混凝土进行保温保湿以及雨水的冲刷，按照设计要求对喷植的部位进行浇水养护。 4? 结语 椰纤维作为椰工业的副产品，椰纤维材料比普通材料有着更好的保温保水能力，其强度和柔韧性在自然界纤维中也是较好的。椰纤维植被混凝土与普通混凝土相比特性更加突出，对于护坡工程来说，椰纤维植被混凝土符合当今绿色发展，无污染，环保的要求，椰纤维植被混凝土发展前景很大。 参考文献： [1]许文年，叶建军，周明涛.植被混凝土护坡绿化技术若干问题探讨[J].灾害与防治工程，2004（01）：11-17. [2]郭红艳，王百田.椰纤维制品在水土保持工程中的应用[J].水土保持应用技术，2007（01）：34-37. [3]李留振，李阿根，叶宏飞，翟保黔.椰纤维植被护坡技术在岩石边坡上的应用[J].林业建设，2007（06）：29-31. [4]刘光锐，龚明子，刘君秀，陈茜，苏艺凡.椰纤维植被混凝土性能研究[J].商品混凝土，2013（11）：30-32. [5]王玲.椰纤维网路堑边坡生态防护技术在湖南省韶山高速公路防护中的应用[A].中国水土保持学会工程绿化专业委员会、交通部公路科学研究院、北京林业大学.全国公路生态绿化理论与技术研讨会论文集[C].中国水土保持学会工程绿化专业委员会、交通部公路科学研究院、北京林业大学：中国水土保持学会，2009：5. [6]张良荣.椰纤维植被护坡技术在石质边坡防护中的应用[J].公路，2016，61（07）：280-283. [7]范鹏飞.高速公路边坡防护[J].科学之友（学术版），2005（02）：33-35. [8]黄桥连，周宏云.山区高速公路岩质边坡生态恢复新技术[J].交通科技，2013（02）：77-79，93. [9]刘前来.高速公路岩质边坡生态恢复新技术的设计与应用[J].门窗，2012（12）：306-307. |
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