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三維植被網的施工工藝施工前準備,如工具、人員配備、覆蓋充填物、草種等;
對邊坡進行修整,使之盡可能的平整;
在坡頂開挖暗溝,尺寸為寬1米,深1米;
貼著地面由上至下將三維網卷材展開,卷材頂端固定于暗溝內,相鄰兩卷材料相互搭接,并要求搭接寬度不小于10厘米,并用軟鐵制成的U型地釘進行固定,鋪設時網狀面朝上,多余卷材用剪刀裁剪;
播灑草種,可選用百慕大草或百喜草,草種用量為12克/平方米;
人工回填細砂質營養土,厚度不超過三維網的一半高度,再灑草種,回填土至剛好填滿三維網,然后輕微壓實、整平;
如氣候較干燥,水分散失較快,可采用草袋或無紡布覆蓋,澆水養護;
在植被發育期間,每天澆水兩次,養護期約十天;
當植被生長成型,根系已穿過三維網,即可撤去上覆的草袋或無紡布。
三維植被網護坡滿足了路基邊坡坡面的保護和加固的要求,保證了路基不致因雨水沖刷和氣候變化而破壞,而且兼顧了道路景觀和環境協調。已引起了大家的關注,在實際工程中已大量采用,具有廣闊的發展前景。
三維植被網的特點三維植被網是以熱塑性樹脂為原料。采用科學配方,經擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝制成的兩層或多層表面呈凸凹不平網包狀的層狀結構孔網,它無腐蝕性、耐酸堿。三維植被網的底層為一個高模量基礎層,采用雙向拉伸技術,具有一定的彈性和強度,可防止植被網變形,并能有效防止水土流失。三維植被網的表層為一個起泡層,蓬松的網包內有較大的容土空間,植草覆蓋率高,這種三維結構保證草籽更好的與土壤結合。在邊坡防護中使用三維植被網能有效地保護坡面不受風、雨、洪水的侵蝕。三維植被網的初始功能是有利于植被生長,隨著植被的形成,它的主要功能是幫助草根系統增強其抵抗自然水土流失能力。三維植被網邊坡防護具有以下主要特點:
由于網包的作用,能降低雨滴的沖擊能量,植被網表面凸凹不平,可使風和水流在其表層產生小漩渦,起到緩沖消能作用,降低流速,從而有效地抵御雨水的沖刷;
網包中的充填物(土顆粒、營養土、草籽等)能很好地被固定,減少雨水沖刷下的流失;
在邊坡表層土中起著加筋加固的作用,從而有效地防止表層土層的滑移;
三維植被網有助于植被的均勻生長,植被的根系很容易在坡面土層中生長固定;
三維植被網能做成草毯進行異地移植,能解決需快速防護工程的植被要求。
試驗證明:在草皮形成之前,當坡度為45度時,三維植被網墊的固土阻滯率高達97.5%,平面網為74%;當坡度為60度時,三維植被網墊的固土阻滯率為84%,平面網為0%,失去了固土作用;當坡度為90度時,三維植被網墊仍可保留阻滯住60%的土壤。由此可見,采用三維植被網墊具有 好的固土效果,遠遠勝于平面網,是平面網的更新換代產品。
三維植被網護坡優點:綜合了土工網和植物護坡的優點,起到了復合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時,能承受小雨的沖刷,覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時,能抵抗沖刷的徑流流速達6m/s,為一般草皮的2倍多。同時,由于土工網材料為黑色的聚乙烯,具有吸熱保溫的作用,可促進種子發芽,有利于植物生長。
這種護坡形式雖然比單純植物護坡抗雨水沖刷效果好,但還不能完全應用到堤防迎水坡面。以后又有進一步發展,用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩定性,但還是難以長時問抵御較大洪水侵蝕。
植被型生態混凝土護坡植被型生態混凝土由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細摻和料組成,是植被型生態混凝土的骨架。保水材料以有機質保水劑為主,并摻入無機保水劑混合使用,為植物提供必需的水分。表層土鋪設于多孔混凝土表面,形成植被發芽空問,減少土中水分蒸發,提供植被發芽初期的養分和防止草生長初期混凝土表面過熱。很多植被草都能在植被型生態混凝土上很好生長,實驗過程中,紫羊毛、無芒雀麥表現出優異的耐寒性能。
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三維植被網護坡的概念
三維植被網護坡是指利用活性植物并結合土工合成材料等工程材料,在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統,通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術。根據邊坡地形地貌、土質和區域氣候的特點,在邊坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物。通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的,經過生態護坡技術處理,可在坡面形成茂密的植被覆蓋,在表土層形成盤根錯節的根系,有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕,增加土體的抗剪強度,減小孔隙水壓力和土體自重力,從而大幅度提高邊坡的穩定性和抗沖刷能力。
三維植被網的護坡機理
植被的抗侵蝕作用是通過它的三個主要構成部分來實現的:一是植物的生長層(包括花被、葉鞘、葉片、莖),通過自身致密的覆蓋防止邊坡表層土壤直接遭受雨水的沖蝕,降低暴雨徑流的沖刷能量和地表徑流速度,從而減少土壤的流失;二是腐質層(包括落葉層與根莖交界面),為邊坡表層土壤提供了一個保護層;三是根系層,這一部分對坡面的地表土壤加筋錨固,提供機械穩定作用。一般情況下,在植物生長初期,由于單株植物形成的根系只是松散地糾結在一起,沒有長臥的根系,易與土層分離,起不到保護作用。而三維網的應用正是從增強以上三方面的作用效果來實現更徹底的淺層保護。一是在一定的厚度范圍內,增加其保護性能和機械穩定性能;二是由于三維網的存在,植物的龐大根系與三維網的網筋連接在一起,形成一個板塊結構(相當于邊坡表層土壤加筋),從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度,限制在沖蝕情況下引起的“逐漸破壞”(侵蝕作用會對單株植物直接造成破壞,隨時間推移,受損面積加大)現象的擴展, 終限制邊坡淺表層滑動和隆起的發生。
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