【摘 要】针对中国西北黄土地区公路边坡常出现的冲蚀、剥蚀等病害，借鉴北方农村常见的土坯墙，提出植物纤维防护技术。该技术通过前期植物纤维的联结、加筋和分散坡面径流等作用以及后期植被降雨截流、削弱溅蚀、抑制坡面径流、加固坡面等作用，有效减少了黄土边坡冲蚀、剥蚀等坡面病害的发生。同时，该技术通过不同的病害防治机理，对降水量不同的地区，也具有良好的适应性。
　　【关键词】黄土 路基 边坡 冲蚀 剥蚀 植物纤维
　　中国黄土分布面积约为64万平方公里，作为一种特殊土，黄土颗粒分布较均匀，但结构疏松，孔隙率大，垂直节理发育，富含钙质，遇水易崩解，抗侵蚀能力极弱。调研发现甘肃省黄土路堑边坡开挖后，表层土体（1cm～5cm）经历1次秋冬季节交替就变得极为疏松，易溶盐大量析出，坡面剥蚀大面积发生，造成较严重的水土流失，影响了公路美观，个别路段由于剥蚀较为严重，剥落下的土体阻塞边沟，也给公路的安全运营带来隐患。
　　公路工程中传统的浆砌片石护面墙、拱形与菱形骨架、混凝土预制框格及喷射混凝土等工程防护措施虽然能在一定程度上减少坡面剥蚀和冲蚀的发生，但其造价高，施工工艺复杂，易因自身不稳定而出现坍塌，与周边自然生态环境不协调，影响了公路的路域景观。因此，研究新型边坡防护措施已成为必然趋势。
　　1 植物纤维防护机理分析
　　1.1 植物纤维防护简介
　　北方农村常见的土坯墙，是用黄土混合一定比例的麦秸秆及水制成，强度高、耐侵蚀，类似于工程中的加筋土。根据黄土路堑边坡病害，结合土坯墙的这一特点，提出一种新型植物纤维综合防护技术：将黄土、植物纤维（麦秸秆）、草种、肥料、保水剂等按一定比例搅拌均匀，通过水泥混凝土干喷机将其与一定量的水混合后喷射至坡面，在坡面形成5～8cm的植物纤维层。由于喷出的混合物具有很强的附着力和明显的颜色，喷射时可以不遗漏、不重复，均匀地喷射至坡面。
　　根据此项技术在甘肃省多条公路的应用发现，在年降水量420cm以上的地区，草种迅速发芽生长，不仅能起到防护坡面的作用，还能起到美化环境、维持路域生态环境的作用。在年降水量420cm以下的地区，植物生长缓慢，但具有加筋土作用的植物纤维层仍能较好的防护黄土边坡，减少坡面冲蚀和剥蚀的发生。
　　植物纤维防护技术源于客土喷播技术，但又有所不同。客土喷播喷射基材原材料种类多、配比复杂，造价高，而植物纤维防护主要利用为北方地区常见的麦秸秆，以及公路修筑的弃方黄土，材料来源广泛，施工成本较低，且不需要专用的喷播机，工期短、工序少、工艺简单，较客土喷播技术经济、灵活、简单，适用于经济欠发达地区的公路建设。
　　1.2 植物纤维防护机理分析
　　降水量不同的地区，因植物生长情况不同，导致植物纤维防护的主要防护机理不同。
　　1.2.1 年降水量420cm以上地区
　　甘肃省年降水量420cm以上地区，喷射物中的草种能迅速发芽生长，4～6个月内就能较好地覆盖坡面，所以该地区植物纤维防护主要依靠生长出的植被实现防护效果。植被的防护功能主要体现在削弱雨滴动能，防治溅蚀，减少地表径流量，阻延流速、加固坡面等方面。
　　（1）降雨截流。一部分降雨在到达坡面之前就被植被茎叶截留并暂时储存在其中，以后再重新蒸发到大气中或落到坡面。植被通过截流作用降低了到达坡面的有效雨量，从而减弱了雨水对坡面土体的侵蚀。
　　（2）削弱溅蚀。雨滴的溅蚀是雨滴对地面的击溅作用，它是水蚀的一种重要形式。降雨时雨滴从高空落下，因雨滴具有一定的重量和加速度，落地时产生一定的打击力量，裸露的表土在这种力量的打击下，土壤结构即遭破坏，发生分离、破裂、位移并溅起。植被能够拦截高速落下的雨滴，通过地上茎叶的缓冲作用，消耗掉雨滴大量的动能，并且能使大雨滴分散为小雨滴，从而把雨滴的动能大大减小，当植被相当旺盛时，可以明显削弱甚至消除雨滴的溅蚀。

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