一、新型護(hù)坡砌塊的研發(fā)

  1、常見(jiàn)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的現(xiàn)狀分析

  目前常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)包括老式護(hù)坡磚、連鎖護(hù)坡磚、植生袋、生態(tài)混凝土、土工格室、各類噴播、魚巢磚等，老式護(hù)坡磚的使用較為普遍，這主要是由于同其它生態(tài)護(hù)坡技術(shù)相比具有施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)低、開孔率高等優(yōu)點(diǎn)，但這項(xiàng)技術(shù)卻存在著土壤流失量巨大的弊端。

  2、新型“坡改平”生態(tài)護(hù)坡砌塊的研發(fā)

  (1)新型護(hù)坡砌塊的設(shè)計(jì)原理

  在分析各種護(hù)坡技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們著手研發(fā)了一種新型生態(tài)護(hù)坡磚，它既具有其它護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其它護(hù)坡技術(shù)的弊端。

  受山區(qū)梯田、水平條等工程形式的啟發(fā)，我們?cè)O(shè)想通過(guò)把坡面分解為若干個(gè)水平面，達(dá)到護(hù)坡工程土壤穩(wěn)定的技術(shù)，解決坡面土壤流失問(wèn)題。

  通過(guò)多方案的論證，最終確定了一種新型的“坡改平”生態(tài)護(hù)坡砌塊(以下稱“新型護(hù)坡砌塊”)，通過(guò)“坡改平”技術(shù)把整個(gè)坡面分解為一個(gè)個(gè)“小平面”，以“小平面”土體的穩(wěn)定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)坡面的穩(wěn)定。

  (2)新型護(hù)坡砌塊的設(shè)計(jì)

  新型護(hù)坡砌塊為正六邊形，中空，內(nèi)空部分為正六邊形或圓形，底端面與水平面成一夾角α，夾角α的大小與所護(hù)邊坡坡度相匹配(如圖2-1)，這樣，在坡面鋪設(shè)護(hù)坡砌塊時(shí)，護(hù)坡砌塊底部也與坡面相吻合，上端能夠保持水平，確保砌塊內(nèi)土體的表面保持水平穩(wěn)定狀態(tài)，最大程度地保持土壤。

  通過(guò)論證和試驗(yàn)，新型護(hù)坡砌塊形式的變化，帶來(lái)了自重變大的問(wèn)題，為了克服砌體自重分力產(chǎn)生的下滑力，減少因重量累加可能對(duì)坡面下部砌體的擠壓破壞，新型護(hù)坡砌塊的底端設(shè)計(jì)至少一組阻滑齒(見(jiàn)圖2-2、圖2-3)，齒長(zhǎng)2cm(可2～3cm)，護(hù)坡磚通過(guò)阻滑齒與基礎(chǔ)的“咬合”，可以將每塊磚體的重力就地傳導(dǎo)到坡面上，可以顯著減少磚體向下層的重力傳導(dǎo)。

  (3)穩(wěn)定及力學(xué)性能

  由于新型護(hù)坡砌塊的材料沿用了混凝土，一般混凝土與坡類基土之間的摩擦系數(shù)f為0.6～0.65.加之底部設(shè)有2～3cm阻滑齒以削減斜面重力分量，可確保砌塊整體穩(wěn)定。護(hù)坡砌塊砌筑采用面-面鑲嵌連接，經(jīng)分析磚內(nèi)無(wú)土，磚壁應(yīng)力最大時(shí)能夠滿足穩(wěn)定要求。初步對(duì)比試驗(yàn)表明，新型護(hù)坡砌塊的橫向抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于老式護(hù)坡磚。

  (4)施工工藝

  施工工藝與老式護(hù)坡磚基本相同，坡下部應(yīng)根據(jù)坡長(zhǎng)計(jì)算并設(shè)置趾墻，鋪設(shè)時(shí)按照“自下而上”的順序進(jìn)行，相鄰護(hù)坡砌塊要擠緊，做到橫、豎、斜線對(duì)齊。

  護(hù)坡砌塊鋪設(shè)完成后，將種植土填入護(hù)坡砌塊中，植物措施施工完畢后輕輕拍實(shí)。首次灌溉或降雨后砌塊內(nèi)土壤發(fā)生沉降，以土壤表面低于上沿1～2cm為宜，有利于蓄水保土。對(duì)于靠近邊墻和趾墻的空檔，可以鋪礫石，以防土壤流失。

  (5)護(hù)坡植物的選擇

  這種新型護(hù)坡砌塊把坡面植物栽植轉(zhuǎn)化為平面植物栽植，由于新型護(hù)坡單塊磚體內(nèi)栽植植物的土壤容積由現(xiàn)有護(hù)坡磚的6394cm3增大到13256cm3.是老式護(hù)坡磚容積的2.07倍，更有利于植物生長(zhǎng)，涵養(yǎng)水源的能力也比老式護(hù)坡磚大大增強(qiáng)，護(hù)坡植被的選擇也可以由原來(lái)的單一植草護(hù)坡改善為“灌木+草+藤本”護(hù)坡，甚至還可以栽植小喬木(栽植模式見(jiàn)圖2-4)，既提高了護(hù)坡的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，也可以更好地滿足了景觀建設(shè)要求。

  (6)應(yīng)用領(lǐng)域

  考慮施工、邊坡穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)合理性等因素，這種新型生態(tài)護(hù)坡砌塊適用于1：1～1：4的土質(zhì)邊坡防護(hù)，尤其適用用高速公路路基邊坡的生態(tài)防護(hù)，能夠有效解決老式護(hù)坡磚帶來(lái)的土壤流失問(wèn)題，可廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、河道邊坡防護(hù)以及公園景觀建設(shè)等領(lǐng)域。

  二、結(jié)論及建議

  新型護(hù)坡砌塊具有良好的推廣價(jià)值和發(fā)展前景

  新型護(hù)坡砌塊的研究和試驗(yàn)表明，它具有保土蓄水效果好、坡面綠化措施選擇空間大、穩(wěn)定性好、施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、后期成本低等特點(diǎn)，是一種保土保水效益顯著、實(shí)用性強(qiáng)的創(chuàng)新產(chǎn)品，“坡改平”生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在國(guó)內(nèi)屬首例，具有良好的推廣價(jià)值和發(fā)展前景。

  初步的示范推廣，使我們看到這是一項(xiàng)生態(tài)友好、減少土壤侵蝕和蓄水保墑效益顯著、具有巨大生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水土保持應(yīng)用好技術(shù)。