趙春權
(路域生態工程有限公司)
隨著我國經濟建設的快速發展,高速公路發展迅猛,公路建設中產生的邊坡問題日益凸現出來。這些裸露的坡面不僅影響美觀,造成司乘人員視覺疲勞,同時還存在各種災害隱患,影響公路的安全穩定。在山區及中低山重丘區,防護工程費用約占公路施工總費用的10%左右。于是很多地方開始大力開展邊坡防護工程,有的采用傳統的土木防護工程如漿砌片石、擋墻等;有的使用生物防護方式如植生帶技術、客土噴播、噴混植生等;也有采用土木工程措施和生物防護措施相結合的方式進行邊坡防護的。不同的施工方式對邊坡產生的效果也不相同,目前比較認可的防護方式是工程與生物防治相結合。我國邊坡防護起步時間晚,對邊坡防護還存在一定的認識誤區。目前,在邊坡防護中土質邊坡問題基本得到了解決,但巖石邊坡防護一直是重點和難點。巖石邊坡防護應該充分考慮邊坡的實際地質構造等情況,在預算合理范圍內,選擇恰當的施工防護措施,以達到社會效益與生態效益的和諧統一。
公路巖石邊坡一般情況下是由于爆破開山,機械削坡而形成的。其改變了原有的地形構造和生態環境,容易引發一系列的地質危害。巖石邊坡不同于土質邊坡,一般植物無法直接在巖石表面生存,其在外界作用下極易成為公路安全的隱患。概括起來,影響邊坡穩定性的主要因素有自然因素和人為因素。
公路是特殊的帶狀構造物,每條公路都要穿過很多地區,由于受地質構造和地形條件等因素影響,每一個區域都有不同的地質條件和氣候條件。地質和地形條件直接影響邊坡的穩定,邊坡長期暴露在自然環境下,天長日久風吹日曬會導致巖石嚴重風化。影響巖石邊坡穩定性的自然因素主要包括地質、地形、氣候和水文四個方面。
首先,人類因修建公路對山體進行開挖,改變了原有的地質地貌條件,為邊坡失穩制造了條件。其次,在公路的修建過程中,不合理的設計、不科學的施工和養護都會對邊坡安全埋下隱患。隨著人類工程活動規模的日益擴大,它對邊坡穩定性的影響越來越顯著,對邊坡穩定性產生顯著影響的人類活動主要有削坡、坡頂加載和地下開挖。
隨著我國公路交通設施的進一步完善,公路穿越范圍越來越廣,所處的地形地貌多種多樣,各有特點,各不相似。施工技術的選擇要根據邊坡的地質地貌條件,結合巖石構造,最終確定科學有效的邊坡防護方法。不管最終采用何種防治措施,涉及植草植樹的均存在植物種類的選擇問題,在綠化物種的選擇上,應根據工程區的自然條件和人文狀況,盡量選擇鄉土植物品種以避免物種入侵。
投入邊坡防護的資金在整個公路建設項目中是有一定標準依據的,巖石邊坡的防護成本遠遠大于土質邊坡,因此要選擇經濟合理的防護措施,在保證質量效果的前提下力求節省,要綜合的考慮施工以及養護管理的經濟成本,合理地降低工程造價。同時盡量使用當地的施工材料,以節省運輸費用,降低成本。
自然界中的生物群落經過不斷的演替作用才達到動態平衡的,這是人工群落短時間內無法實現的。同時,只有自然選擇生存下來的物種才能更好的適應當地環境。巖石坡面的構造條件限制了能在其表面生存的植物種類。采用生物方式進行邊坡防護的植被構成要盡量與當地的一致,與自然相融合。
邊坡防護既要達到對環境的保護作用,防止滑坡、水土流失等現象的發生,又要突出對公路的美化效果,改善路容路貌,增加行車的舒適性,使單調的公路線性變得豐富多彩。為此,邊坡防護設計中,應該充分考慮景觀的觀賞性,將人造景觀巧妙地融入到周圍環境之中。
在公路招投標過程中,常常將設計和資金重點放在公路主體工程上,對邊坡防護的設計和投入力度不足。設計方一般只為主體工程著想,不考慮后期邊坡防護工程的可行性,更不會進行環境評估,造成了大量的高陡邊坡和復雜邊坡,大大增加了施工難度。同時,把邊坡防護作為綠化附屬工程,投入資金一般只占工程項目總費用的10%,沒有根據實際情況進行調整。邊坡防護工程往往采取低價的方式才有可能中標,這就造成了低質量、低投入的惡性循環,往往達不到預期的防護效果。
有些高陡巖石坡面無法進行生態防護,即便當時見到效果,根本無法保證后期的延續,既違背了自然原則,又耗費了工程投入。在物種選擇方面,一方面為了滿足快速見效的要求,施工方只好增大能夠迅速生長的草種使用量,造成了坡面“一年綠,兩年黃,三年枯,四年死”的現象;另一方面,一味追求“草灌結合”的目標,不考慮坡面實際情況和當地優勢物種構成,易造成嚴重的物種入侵,給當地帶來生態災難。
邊坡防護是一門復雜的技術,涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、生態學等學科。國內在低資金投入下,施工單位十分積極地去尋找一勞永逸的施工方式。施工單位大多只重視施工,因為施工結束就會有大部分資金回籠,而后期養護資金只占工程金額的一小部分。土質邊坡不養護甚至完全靠自然條件恢復尚可,巖石邊坡前期如果離開養護,植物根本無法長久存活。在低投入、低養護甚至無養護的情況下,坡面植物生長狀況不可持續,極易退化。邊坡生態防護所創造的植被群落屬于人工群落,其抗旱、抗澇、抗寒等各方面都無法與自然群落相比,只有在人工養護作用下才能逐漸趨于穩定,提高自身抗性,恢復自然效果。
邊坡防護管理責任主體不明確,監督檢查不力,缺乏相應的檢查要點,國家沒有規定明確的歸屬主管單位,缺少相應的施工標準和規范要求及針對不同地區不同的坡面的施工技術方案參考。施工單位五花八門,技術方案也是千奇百怪,因為沒有嚴格的準入機制,也沒有統一的施工步驟程序要求,施工方完全是按自己想法施工。施工驗收也只看表面效果,沒有統一的驗收依據標準。而香港從20 世紀70年代后期就開始進行大量的實踐和研究,1984年頒布的《斜坡巖土工程手冊》中就對邊坡綠化種植做出了比較詳細的規定,2000年又頒布了《人工邊坡及擋土墻之園景設計及生物工程技術指南》對邊坡綠化種植做出了更完善的補充。
我國邊坡綠化技術基本是從日本引進的,主要有客土噴播、噴混植生、厚層基質技術等。盡管也結合我國自身情況進行了改進和完善,但主要集中于機械設備和基礎研究兩方面,技術方面大多沒有實質性突破,還主要是靠照搬模仿。國內邊坡防護行業缺乏領軍企業,競爭混亂,盜用混用專利技術和虛假宣傳現象頻頻。行業發展的相對滯后,加之專業人員匱乏,嚴重制約了我國邊坡防護行業的發展創新。
應增加公路、鐵路邊坡建設、養護和生態環境保護的專項資金投入,同時設計上要深入細化。公路設計時就應該全面地考慮,注重與自然環境相協調,依山勢、地勢修路,避免大填大挖,降低破壞。避免人為的高陡邊坡,能繞開盡量繞開,無法繞開的要采取措施放緩坡度。最后,根據防護工程的難易程度進行資金配置,做到專款專用。
邊坡防護主要是固土護坡兼有美化功能。因此,在高速公路的布局和設計層面,要注意把穩定、安全、綠化、經濟等要素統籌考慮。巖石邊坡防護是邊坡防護中的重點和難點,切忌不顧實際情況,盲目的進行綠化防護。應針對不同的坡面情況,靈活地采取防護措施。同時,要進一步完善施工環節,既要有扎實穩定的施工建設,又要有專業的養護管理。
造成我國邊坡防護行業混亂的客觀原因是沒有規范化的管理和監察,施工單位隨意安排施工,監管單位無從下手,驗收標準空白。邊坡防護在我國已經發展了十幾年,相關單位應該盡快制定和頒布關于邊坡防護方面的施工及管理規范標準,并形成一個獨立的研究體系。
巖石邊坡防護是一門新興技術,涉及多種學科理論,因此需要多方的知識配合才能達到預期效果。要加大科學技術投入,通過不斷的技術交流與合作來提高學習和創新能力。對從業人員進行上崗技術培訓,以提高創新意識和技術水平。在大力引進先進技術的同時,不能光靠技術改進,因為技術的本身存在局限性。更應該結合自身情況,積極的探索研究適合自己的新技術。
根據國家“十二五”規劃綱要,未來一段時間,我國高速公路仍將保持快速發展,礦山環境治理也日趨緊迫。巖石邊坡防護任務依然艱巨,同時也是行業發展的機遇。要牢牢把握機遇,培養一批優秀的專業企業和人才,壯大我國巖石邊坡防護的技術實力。最終確保高速公路邊坡穩定、安全,建設出安全、生態、優美之路。
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