三維加筋植被網(wǎng)墊防沖刷的作用機(jī)理是什么？

發(fā)布日期：2019-06-07 16:25 作者：宏祥新材料股份有限公司文章來源：http://www.aqakj.com

　　三維加筋植被網(wǎng)墊

近年來出現(xiàn)的三維加筋植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)不僅顯著提高了邊坡的整體和局部穩(wěn)定性，而且還有利于邊坡植被的生長，同時(shí)工程造價(jià)也較低，符合邊坡工程的發(fā)展方向，在我國水土保持中有很大的應(yīng)用價(jià)值。

　　三維加筋植被網(wǎng)墊是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞，并在接點(diǎn)上相互熔合，底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。其基礎(chǔ)層由兩層經(jīng)雙向拉伸處理后受到均勻的方形網(wǎng)格組成，拉伸后的方形網(wǎng)格質(zhì)輕、絲細(xì)且均勻，具有很好的適應(yīng)坡面變化的貼伏性能;三維植被網(wǎng)墊的上部為“網(wǎng)包”層，上下兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合即形成三維植被網(wǎng)墊，在土木工程、港口工程、水利工程等領(lǐng)域，對于防止邊坡沖刷，提高邊坡的穩(wěn)定性方面，三維植被網(wǎng)墊發(fā)揮著重要的作用。

　　三維加筋植被網(wǎng)墊防沖刷的作用機(jī)理

　　1.“網(wǎng)包”的固土作用:三維加筋植被網(wǎng)墊表面有波浪起伏的網(wǎng)包，對覆蓋于網(wǎng)墊上的表土有很好的加固作用，并可提高需植草防護(hù)的邊坡坡度。

　　2.“網(wǎng)包”的消能作用:由于“網(wǎng)包”的作用，能降低雨滴的沖擊能量，通過網(wǎng)包的阻擋減緩雨水的流速，從而有效地防止地表水沖刷坡面。

　　3.固定草籽的作用：草籽及部分土壤能均勻地被固定在坡面上，可減少雨水的沖蝕。

　　4.淺層加筋作用：三維植被網(wǎng)墊在表土中起著加筋的作用，可有效地防止表土的滑移。

　　5.網(wǎng)絡(luò)作用：對草的根部系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)，使之形成一個(gè)相互咬合的網(wǎng)絡(luò)覆蓋層，增加

　　三維維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合土工網(wǎng)和植被護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，可有效地解決巖巖質(zhì)邊坡、高陡邊坡防護(hù)問題。應(yīng)用實(shí)例表明，三維植被網(wǎng)護(hù)坡對邊坡的穩(wěn)定極為有利，防護(hù)效果非常好。

　　1. 三維植被網(wǎng)護(hù)坡的概念

　　三維植被網(wǎng)護(hù)坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自身生長能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進(jìn)行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)邊坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候的特點(diǎn)，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(dá)到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護(hù)坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯(cuò)節(jié)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(qiáng)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(wěn)定性和抗沖刷能力。

　　2.三維植被網(wǎng)的護(hù)坡機(jī)理

　　植被的抗侵蝕作用是通過它的三個(gè)主要構(gòu)成部分來實(shí)現(xiàn)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(zhì)層(包括落葉層與根莖交界面)，為邊坡表層土壤提供了一個(gè)保護(hù)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(jī)械穩(wěn)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(jié)在一起，沒有長臥的根系，易與土層分離，起不到保護(hù)作用。而三維網(wǎng)的應(yīng)用正是從增強(qiáng)以上三方面的作用效果來實(shí)現(xiàn)更徹底的淺層保護(hù)。一是在一定的厚度范圍內(nèi)，增加其保護(hù)性能和機(jī)械穩(wěn)定性能;二是由于三維網(wǎng)的存在，植物的龐大根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，形成一個(gè)板塊結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于邊坡表層土壤加筋)，從而增加防護(hù)層的抗張強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)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(shí)間推移，受損面積加大)現(xiàn)象的擴(kuò)展終限制邊坡淺表層滑動和隆起的發(fā)生。

　　3.三維植被網(wǎng)護(hù)坡的作用

　　三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，起到了復(fù)合護(hù)坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達(dá)到30%以上時(shí)，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達(dá)80%以上時(shí)能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時(shí)，能抵抗沖刷的徑流流速達(dá)6m/s，為一般草皮的2倍多。土工網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時(shí)，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進(jìn)種子發(fā)芽，有利于植物生長。

　　4.快速防護(hù)措施

　　⑴當(dāng)工期與植被培植期發(fā)生矛盾，在工程剛竣工即進(jìn)入暴雨季節(jié)時(shí)，需采取“加筋草皮”對工程進(jìn)行快速防護(hù)，以便竣工后即可覆蓋的防沖刷植被。“加筋草皮”采用三維植被網(wǎng)在草坪種植場或工地附近的空地上預(yù)先培植好草皮，成坪后即可整卷或分塊卷起，然后鋪設(shè)至需防護(hù)的邊坡上。

　　⑵在難以治理的干旱地區(qū)，可使用土壤凝結(jié)劑，把選擇好的適合的草籽，經(jīng)過特殊處理后，與土壤凝結(jié)劑拌和噴灑(也可以先播草籽，而后再施用土壤凝結(jié)劑)。經(jīng)土壤凝結(jié)劑處理后的坡面，草籽和土壤不會因風(fēng)吹雨淋而流失，同時(shí)凝結(jié)劑又降低了土壤中水分的蒸發(fā)，在一定程度上保證了草籽的水分供應(yīng)，大大提高草籽的成活率。