高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)及治理方法研究

張 敏

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

0 前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，環(huán)境保護(hù)成為了人們普遍關(guān)心的話題，也是世界各國急需努力控制和解決的核心問題?；A(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境日益破壞發(fā)生了前所未有的沖突，日漸惡化的環(huán)境已逐漸制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重影響了人類的生存和發(fā)展。尤其是近年來我國正處在一個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)的高潮期，如何在項(xiàng)目建設(shè)中兼顧生態(tài)環(huán)境，合理利用資源，保護(hù)甚至美化生態(tài)環(huán)境，是必須正視和認(rèn)真對(duì)待的問題。

高速公路作為基礎(chǔ)建設(shè)的重頭戲，在一定程度上可以衡量一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，高速公路的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、區(qū)域合作、投資環(huán)境改善、交通出行消費(fèi)、生活水平提升等領(lǐng)域均有巨大的推動(dòng)作用。近年來我國的高速公路事業(yè)在蓬勃發(fā)展，全國掀起了高速公路建設(shè)的熱潮。但是在交通基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)量不斷增長的同時(shí)，伴隨著大量的開山植被的破壞，對(duì)項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境影響較大。以往通常采用單純的工程防護(hù)，如漿(干)砌片石、噴錨防護(hù)等，這些工程措施都導(dǎo)致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問題。這嚴(yán)重影響了我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。因此，如何改善和提高高速公路邊坡防護(hù)，美化和保護(hù)生態(tài)環(huán)境豐富道路景觀也成為了國家高度重視的課題。

1 邊坡生態(tài)防護(hù)的作用

(1)調(diào)節(jié)自然環(huán)境：高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)可以增添綠色資源，消弱車輛的噪音，吸收車輛廢氣，凈化空氣。

(2)穩(wěn)固邊坡：裸露的邊坡在自然條件下可能發(fā)生崩塌、滑坡、散落等侵蝕現(xiàn)象，增加了養(yǎng)護(hù)的難度，而邊坡植被可達(dá)到水土保持、穩(wěn)定邊坡的目的。

(3)視線誘導(dǎo)功能：合理規(guī)劃苗木栽植位置，有助于引導(dǎo)駕駛員視線，集中注意力。公路沿途連續(xù)的植物綠帶，可以顯示公路線形變化，使駕駛員預(yù)判前方線形走向，避免彎道突兀出現(xiàn)。

(4)防止事故發(fā)生：中央分隔帶規(guī)劃整齊的花木綠帶可以有效遮蔽對(duì)向車輛燈光，起到防眩作用，有助于降低交通事故。邊坡栽植的柔韌性強(qiáng)、耐沖撞的灌木叢，為失控車輛提供了緩沖地帶，有助于降低傷亡程度。

2 傳統(tǒng)的生態(tài)防護(hù)方案

2.1 人工種草護(hù)坡

在邊坡高度不是很高、坡度比較平緩并且適合草類植被生長的土質(zhì)邊坡，可以選擇人工種草護(hù)坡的方案。所謂的人工種草護(hù)坡，就是通過人工在邊坡上播種草種的最為傳統(tǒng)的邊坡生態(tài)防護(hù)措施。人工種草護(hù)坡雖然具有施工簡單、造價(jià)低的特點(diǎn)，但是同時(shí)也存在著很多弊端，往往達(dá)不到邊坡生態(tài)防護(hù)的效果。比如草種播撒不均勻，極易容易被雨水沖刷，成活率比較低等等。因此，這項(xiàng)技術(shù)在最近幾年也逐漸被放棄，使用較少。

2.2 平鋪草皮護(hù)坡

平鋪草皮護(hù)坡具有施工簡單、工程造價(jià)低廉的特點(diǎn)，適用于所在邊坡高度不是很高、坡度比較平緩的土質(zhì)和嚴(yán)重風(fēng)化的巖層、成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)。平鋪草皮護(hù)坡就是利用人工在邊坡坡面鋪設(shè)天然的草皮，同樣是非常傳統(tǒng)的邊坡植物防護(hù)措施，但由于施工后期養(yǎng)護(hù)管理困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質(zhì)量往往難以保證，達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果，反而容易造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡病害，導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程。近年來，由于草皮來源也比較緊張，使得平鋪草皮護(hù)坡逐漸受到了限制。

3 新型的生態(tài)防護(hù)方案

3.1 植生袋綠化

植生袋綠化適用于路塹段坡率陡于1∶1采用拱圈及骨架防護(hù)的挖方邊坡、坡率陡于1∶1采用錨桿框格防護(hù)的挖方邊坡。植生袋綠化主要是在骨架內(nèi)碼砌單體植生袋。植生袋內(nèi)回填有機(jī)肥與種植土的拌合物。當(dāng)植生袋碼砌完成夯實(shí)后進(jìn)行常規(guī)的普通噴播噴播草、灌種子。植生袋是一種可以一定角度壘起來的有效綠化方式，多雨季節(jié)基質(zhì)層不會(huì)被沖刷與流失。當(dāng)植物成活后，植被根系會(huì)加強(qiáng)植生袋緊密度和連接強(qiáng)度，形成永久性生態(tài)綠色邊坡。

3.2 客土噴播

客土噴播護(hù)坡技術(shù)屬于新型生態(tài)邊坡防護(hù)技術(shù)。這種新型技術(shù)的核心在于巖石坡面上既能讓植物生長同時(shí)又不易被雨水沖刷。首先將土壤、有機(jī)質(zhì)、肥料、改良劑、專用防蝕劑、粘合劑和植物的種子按一定比例調(diào)和，然后用專業(yè)的噴射設(shè)備噴射到邊坡上。接下來混合物由于粘合劑和防蝕劑的粘結(jié)作用會(huì)在邊坡表面形成一層連續(xù)且具有空隙的硬化物。這樣一般情況下可以抵御雨水的沖刷，同時(shí)又能在混合物的土壤和養(yǎng)分中促進(jìn)種子的生長發(fā)育。

客土噴播生態(tài)護(hù)坡就是利用這一原理，在人工或機(jī)械鋪設(shè)的邊坡坡面上形成掛網(wǎng)，然后用噴射設(shè)備噴射按比例調(diào)和的種子混合物。該方案的優(yōu)點(diǎn)在(1)更具有廣泛性，可以根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方，既可以用于土質(zhì)較好的邊坡，也可以用于環(huán)境惡劣綠化效果差的巖石邊坡;(2)提高施工效率，客土利用機(jī)械自動(dòng)化調(diào)配，掛網(wǎng)利用機(jī)械實(shí)施，這樣加快了作業(yè)進(jìn)度，節(jié)約時(shí)間，間接節(jié)省成本;(3)植被成活率高，不易被雨水沖刷，邊坡防護(hù)效果更好，基本不需要養(yǎng)護(hù)即可維持植物的正常生長。由于該項(xiàng)技術(shù)相較于傳統(tǒng)防護(hù)方案有太多的優(yōu)越性，因此目前也被大量廣泛的應(yīng)用于高速公路的邊坡生態(tài)防護(hù)中。

以下介紹客土噴播的施工工藝。

(1)整修邊坡。

平整坡面，將直徑超過20 cm的土塊打碎，平整后坡面高差不超過10 cm;清理坡面碎石和塑料垃圾等，使其有利于培養(yǎng)基和坡面的緊密結(jié)合。按照坡面縱向間距0.2 m開挖3～5 cm深平行溝，保證縱向1 m間距內(nèi)不少于4條。

(2)培養(yǎng)基拌和。

培養(yǎng)基由種植土、有機(jī)質(zhì)、肥料等按配合比摻和而成。應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)營養(yǎng)基進(jìn)行配合比確定，應(yīng)根據(jù)進(jìn)場批次材料的包裝換算每罐培養(yǎng)基的各種材料用量。材料配合比換算詳見表1。

表1 材料配合比換算

材料 設(shè)計(jì)配比/kg實(shí)測(cè)干密度/kg/m3體積/L施工配合比 備注種植土(黃壤) 540 1 440 375 7.5袋種植土(園土) 210 1 200 175 3.5袋蘑菇肥 60 600 100 2袋谷殼 12.5 500 25 0.5袋鋸木屑 50 500 100 2袋每袋按照50 L計(jì)算，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定三元復(fù)合肥 5 5 kg長效復(fù)合肥 5 5 kg普通硅酸鹽水泥(425#) 100 100 kg保水劑PR3005 5 5 kg保水劑SAP吸水王 5 5 kg石灰 7.5 7.5 kg現(xiàn)場稱量拌入合計(jì)1 000

使用時(shí)將各種物料按配比在現(xiàn)場進(jìn)行拌和，然后用小鏟車將拌和好的物料鏟入濕噴機(jī)的攪拌罐中，加入水后機(jī)械混攪拌至少5 min。

(3)錨桿、掛網(wǎng)。

在邊坡坡面掛網(wǎng)就是為了讓種植基材在坡面形成整體板塊。首先，在邊坡坡面上人工或者機(jī)械鋪設(shè)網(wǎng)孔規(guī)格為5 cm×5 cm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，然后用電鉆按1 m×1 m間距梅花形布置錨桿和錨釘。必須注意網(wǎng)與坡面之間的距離大約為種植基材厚度的1/2。

(4)種植基材噴播。

用專業(yè)的客土噴播機(jī)械將按比例混合后呈現(xiàn)干粉狀態(tài)的種植基材均勻的噴射在邊坡表面，同時(shí)還必須在噴射口處用其他設(shè)備加水。其中，噴射厚度必須達(dá)到10±3 cm，這是非常關(guān)鍵的，關(guān)系到今后植被的生長。因此在噴播環(huán)節(jié)必須檢查噴播厚度，保證邊坡防護(hù)的施工質(zhì)量。

(5)噴播植物種子。

將先配好的種子和紙漿等混合材料用液壓噴播植草機(jī)直接噴射在種植基材表面上，注意一定要將噴播草籽攪拌均勻粘附在紙漿或木桿等附著物上。

(6)進(jìn)行覆蓋。

規(guī)格每平方米12 g以上，輕輕覆蓋坡面，布幅間重疊5～10 cm，防止雨水沖刷種子，減少水分蒸發(fā)，保濕保溫。當(dāng)草苗長至5～6 cm或2～3片葉時(shí)揭掉無紡布，揭布前適當(dāng)露苗鍛煉，宜在陰天或傍晚揭布，禁止在大晴天猛然揭布。

(7)養(yǎng)護(hù)。

包括澆水、施肥、防病、治蟲、清除雜草、補(bǔ)噴補(bǔ)苗、修剪、間苗。根據(jù)苗情靈活掌握，促使早日成坪。

4 結(jié)語

近十年來，我國高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展，在高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)建設(shè)方面開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護(hù)作用，又能改善工程環(huán)境、體現(xiàn)自然環(huán)境美的邊坡植物防護(hù)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的圬工防護(hù)措施共同形成了邊坡工程植物防護(hù)體系。在實(shí)際公路建設(shè)中，投資方將目光更多地投入到邊坡建設(shè)的安全性和功能性，對(duì)于邊坡的生態(tài)防護(hù)投資力度不足，甚至有些工程由于后期資金的原因削減綠化和環(huán)保費(fèi)用，致使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展欠佳，無法達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。邊坡生態(tài)防護(hù)是一項(xiàng)綜合工程，涉及到巖土工程、生態(tài)、植物、土壤、景觀等幾個(gè)方面。因此必須針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)開展系列研究，加大科研投入，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，鼓勵(lì)和扶持設(shè)計(jì)部門和施工單位朝生態(tài)防護(hù)方向發(fā)展，為徹底解決邊坡生態(tài)防護(hù)可持續(xù)發(fā)展問題提供堅(jiān)定的基礎(chǔ)。

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