淺談高速公路邊坡生態防護與治理

摘要：作者針對高速公路邊坡生態防護與治理做了一些理論和實踐的探討，包括高速公路邊坡坡面的特點和高速公路生態防護的功能，并對高速公路邊坡生態防護與治理設計分析做了全面的介紹。

關鍵詞：高速公路 邊坡生態 防護

1、研究背景

二十世紀中葉以來，環境問題已成為地球的一大危機。人類賴以生存和發展的環境受到了挑戰，資源日益枯竭，生態遭到破壞，各種污染事故頻繁發生。環境問題已經從地域性走向全球性，成為當今人類面臨的全球性問題之一，引起了世界各國的普遍關注。環境問題的實質是發展問題，要實現人類同環境的協調發展，就要走可持續發展的道路。保護全球環境，實現可持續發展，創造美好家園，是世界人民的心愿，也是世界各國面臨的緊迫任務。公路建設對社會和經濟的發展有著非常重要的作用，但它同時又是對環境產生嚴重影響的行業之一[1]。因此，如何在公路建設的同時，保護我們的生態環境，進而實現交通環境的可持續發展，是一個十分重要和值得關注的問題。

2、高速公路邊坡坡面的特點

高速公路是全封閉、個立交四車道以上的干線公路。為適應車流量大、確保分道、安全、高速行車，路面設計要求達到寬、直、平。修筑高速公路的路基施工時，在地形起伏較大的地段，高出標高的地方要挖方，低于標高處應填方。路基邊挖方形成的坡面叫上邊坡(路塹邊坡)。相比其它工程建設邊坡，高速公路路塹邊坡的坡面特點及立地條件有其自身特點。

2.1原有植被與表土遭到破壞，表土抗蝕能力減弱

公路在施工過程中，因開挖使地表植被遭到破壞，原有表土與植被之間的平衡關系失調，表土抗蝕能力減弱，在雨滴和風蝕作用下水土極易流失。公路施工過程中挖方及重力作用破壞了坡面原有的良好結構平衡，而雨滴的浸泡又增加了坡面的負擔，加劇滑坡和崩塌的發展，嚴重時造成滑坡、泥石流、山洪等。

2.2公路邊坡小氣候復雜，限制因子多

根據研究表明，裸露的公路邊坡風速比林地大15倍，比草地大8倍。風速大，風蝕往往嚴重，極其不利于水分保持。由于風速大，造成了水、熱的重新分配[2]。加上土壤貧痔、溫度變化大等原因，形成了復雜多變的小氣候，不利于植物正常生長。

2.3邊坡坡度較大

由于坡度大，土壤滲透性差等原因，邊坡土壤對降水截流較小，這一方面容易造成水土流失和光、水的再分配;另一方面由于水土流失導致坡面土壤貧痔，立地條件差，不利于植物生長。目前，我國公路邊坡比一般為1:1，即45°，有的甚至達到60°以上。在歐美許多國家公路為了減少水土流失，恢復自然植被，一般采用很緩的邊坡。但邊坡越緩，土方量越大，造價也就大大增加，這在我國不太現實。而在陡峭的邊坡上進行植物種植無疑存在很大的困難[2]。

3、高速公路生態防護的功能

高速公路邊坡生態防護的核心是保持生態平衡，因此具有工程防護以及其他防護類型不可取代的作用和地位。

3.1維護生態平衡

高速公路沿線邊坡的開挖，造成大量植被的毀滅、水土的流失，所有這些均給自然生態環境造成了極大的破壞。生態防護通過種植植物，人為修復遭到破壞的環境，通過其自身內部的自我調節功能，恢復自然的生態平衡，起到真正的生態防護效果。

3.2減少雨水沖刷，穩固路基

公路邊坡在開挖后，大部分坡面巖體裸露在外，雨水對坡面的長期沖刷極易造成邊坡坍塌、滑坡等事故的發生。對邊坡進行生態防護后，坡面植被能夠實現臺階消能原理，降低水流速度，減少水流對坡面的沖刷。

3.3邊坡生態防護的三維錨固作用

對節理發育、破碎較嚴重的邊坡進行生態防護時，一般采用三維土工網。除了三維網中錨桿和鋼筋網對巖體的加固作用外，坡面植被根系也可以增加破碎巖塊的整體性，起到固坡的作用。

4、高速公路邊坡生態防護與治理設計分析

高速公路邊坡生態防護與治理設計應考慮多方面的因素，諸如邊坡工程、水文地質條件、巖性以及氣候條件等。生態防護設計應在邊坡總體穩定的前提下進行，并需要適合植物生長的適當坡度。

4.1生態防護的主要類型

邊坡的穩定性評價是生態防護的重要前提，生態防護對邊坡穩定性最主要的作用表現在對坡體表面破碎巖石的加固和防止水土的流失，而坡體深層的破裂和滑移則需進行一般工程上的錨固，有時甚至需要適度地削坡，然后根據實際情況選擇生態防護的類型。

(1)直接植草生防

該類防護類型，一般多用于整體穩定性好，完整性高的土質邊坡。邊坡開挖一定坡度后，可直接鋪植草皮進行生態防護。

該類防護簡單可行，專業技術要求不高，另外，單位工程造價也較低。但該類生態防護方式抗不住大的雨水沖刷，成活率也不高。

(2)噴射混砼生防

對于整體穩定性較好，只有部分坡面巖體比較破碎的邊坡，如果直接植草生防，雨水沖刷極易使坡面松動巖塊滑落，從而導致坡面生防植被的坍滑，再進行二次防護困難加大，而且經濟上不合理。

此類邊坡一般可以采用噴混生防方式。邊坡開挖后，要及時清理坡面碎石，然后將草籽、肥料、土壤、水泥、水、等按一定比例混合后直接噴射于坡面。該類方式的關鍵是混合物的配置比例，工程應用時需嚴格按實際情況和工程要求進行。

(3)掛三維網生防

邊坡整體穩定性一般，坡面巖體碎裂，但無深層裂痕和滑移，可以采用掛三維網生防的方式。在安裝前，先將坡面整平，清除碎石，然后放置三維網并在網搭接縫處按一定間距打入一定長度的固定釘，再回填客土并種植草籽。

4.2生態防護植物種類的選擇

植物種類應根據當地的氣候條件，選擇適合當地生長的植物，而且一般需要植物具有根系發達，易繁殖，易成活，抗逆性強，耐貧瘠以及適應當地土壤和粗放管理等特點。

由于不同植物成長特性不同，可以考慮多種植物混配種植的方式，充分利用各種植物根系的特點，達到固坡和生態環境自我修復的雙重效果。

5、結論

公路邊坡生態防護能有效地防止坡面水土流失，加強邊坡的整體性，并保護公路沿線的生態環境。在人類生存環境日益惡化的背景下，生態防護作用不言自明。在我國，由于長期只注重經濟效益、缺乏環境保護意識，高速公路的修建造成了大量環境破壞，可以預見，邊坡生態防護與治理具有廣泛的應用前景。

參考文獻：

[1]王思成，蘭劍，王寧．高速公路邊坡生物防護技術研究進展[J]．寧夏農學院學報，2003，(2)．

[2]龍鐘高等．草本植物混播對公路邊坡的防護效果研究[J]．中國水土保持， 2003，(2)．