植被护坡材料在青海河湟地区的研究与应用

摘要

公路、铁路、水利和矿山开采等工程建设需要开挖大量边坡，导致大量的次生裸地以及产生严重的水土流失现象，造成生态环境的严重失衡。采用生态护坡技术对边坡进行生态治理是实现边坡生态恢复、防止水土流失的重要手段，与此相关的理论和技术研究非常必要。
　　 近年来，我国有关学者开发出了适用于高陡岩质边坡的植被材料护坡技术，该类技术的核心是植被材料的研制与施工技术。本文借鉴前人的研究成果，研制适合于青海河湟地区的植被材料，实验室系统研究了该植被材料的配制及其性质，为工程实践应用提供理论和技术依据。
　　 通过对植被材料的功能分析，本文提出了植被材料应具有的工程性能和生态性能，其工程性能包括良好的物理结构、抗侵蚀性、收缩性、抗冻性；生态性能包括植物的发时间、盖度、植物生长状况、合适的酸碱性及长久的肥效等。建立材料的工程性能与生态性能相协调的配比设计思路，所配制的植被材料既要满足工程性能，生态性能也要达到最佳状态。在配合比实验中根据植被材料所起到的作用，重点研究了植被护坡材料的抗侵蚀性能和植被的生长状况并以此作为配比设计的控制指标。根据控制指标确定了配制植被材料各组分的用量，包括土壤、水、石膏基胶凝材料、保水剂、有机物。根据试验数据确定石膏基胶凝材料用量在0.13～0.06之间，水固比控制在0.34～0.44之内，保水剂的用量应在0.005～0.015之间选择，有机物用量应该≤0.1。根据研究区的特殊气候条件还研究了植被护坡材料的抗冻性、收缩性能、抗旱性，试验表明所配制的植被材料性能优良，植物完全可以在植被材料上健康良好的生长。
　　 研究根据实验室植被材料的保水性、耐雨水冲刷性能、草籽生长情况等的测试结果来调整室外植被护坡材料配合比并考虑不同坡度对植被材料以及植物的要求，确定了室外模拟试验的配合比。通过前人的研究成果和已有的工程实例，确定了植被材料的施工工艺，并进行了室外模拟试验。室外模拟试验测定了植被的发芽率、盖度、植被高度、依靠自然补给植被材料的气液固三相的比例，试验证明植被材料具有良好的工程性能和生态性能。