山區公路邊坡生態防護的探究

白彬 歐志霖

【摘要】由于公路的不斷建設，對生態環境的破壞越來越嚴重。本文根據山區地形的復雜性，對山區邊坡的特殊性進行研究，分析了山區邊坡對生態的影響及生態防護的原理，針對邊坡設計的原則，提出了山區邊坡生態防護的技術措施。

【關鍵字】山區公路 邊坡生態防護 生態環境 技術措施

0 前言

邊坡防護從以往單一的工程防護演變為現在的生態防護，兼顧了生態環境的保護，以生態效益、經濟效益和社會效益協調發展為目標，運用生態學的科學原理指導公路工程實踐[1]。可持續發展的公路建設生態觀邊坡生態防護主要是以植物護坡，其定義為：“用活的植物，單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結合， 以減輕坡面的不穩定性和侵蝕”[2]。

1 山區公路邊坡生態防護的特點

1.1山區公路邊坡特點

山區公路邊坡帶狀分布具有明顯的地域性。其特點可以歸結為填挖量大、坡度大，對環境的影響大，植被的自然恢復力低，公路線性水平低。

山區地形起伏較大，為了滿足公路線性的要求，邊坡工程大多進行大量的填挖方，形成了坡度較大的高邊坡。且山區公路邊坡大多是表層含土少的石質邊坡，主要是路塹邊坡和土石混合邊坡。由于邊坡的開挖，原來的山體受到擾動，破壞了坡體原始的穩定狀態，同時還破換了原來完美的植被覆蓋，醞釀著或大或小的災害。

山石阻隔使得行車視野受到限制，碎石下墜還易傷人，行車困難。山區地形氣候復雜、變化大，霧濃、濕氣大，存在著暴風雨等極端天氣，這些對生態及植物生長影響很大。

1.2 山區公路邊坡對生態環境的影響

邊坡的開挖及廢棄土石方，使得植被覆蓋率降低，表層原生植被遭到徹底剝離，植被賴以生存和恢復的土壤條件遭到破壞，加劇水土流失。土質邊坡強度降低，特別是飽和后的土體強度急劇降低，巖性差的巖體，在水溫條件下，加劇風化，邊坡表面在溫差和濕差作用下形成脹、縮循環干、縮循環，導致巖土強度衰減和邊坡剝蝕地表水流沖刷、地下水源滲出，使巖土表層失穩，易造成并加劇邊坡的水毀病害。

2 山區公路生態防護的原則

2.1生態防護的原理

公路生態防護原理包含植被的力學效應原理、植被的水文效應原理和與工程防護相結合的原理[2]。

2.1.1植被的力學原理

植物的根系延伸到土體中，垂直根系可以錨固到較深處的巖土，起到預應力錨桿作用；而錯中盤結的根系使邊坡土體在其延伸范圍內形成土與根系的復合體，淺層草根可以看做是帶預應力的三維加筋材料，是土體強度提高。

2.1.2 植被的水文效應原理

1）降低坡體孔隙水壓力

植物根系對邊坡有吸水排水作用，從而減小土體的孔隙水壓力和巖體的裂隙水壓力，可提高邊坡的穩定性。

2）削弱濺蝕，減少土粒流失

雨滴下落撞擊邊坡時，土體獲得動量產生分裂力，土體顆粒分離飛濺，雨滴動量越大， 撞擊分裂力越大，被濺出的土粒數量就越多，雨水沖刷帶走了分散的土顆粒，引起坡面的片蝕、溝蝕。

2.1.3 與工程防護相結合的原理[4]

將邊坡生態防護與工程防護相結合，隨著植物的生長與繁殖，固定土壤的作用越來越突出，彌補了工程防護的受時間影響的缺陷。但植物的根系錨固作用不能達到邊坡更深層次的作用，單獨的植物防護不能起到由于山區大量開挖帶來的不穩定性。

2.2 山區公路邊坡生態防護的原則

由于山區邊坡的特殊性，其生態防護的原則既要滿足山區邊坡設計的原則，又要滿足公路生態設計的原則。

2.2.1 功能性和安全性原則

公路時供車輛行駛的，所以在邊坡生態設計中應將公路的功能原則放在首位。同時，邊坡應起到固定巖土，防止巖土滑落的作用。邊坡在建設與使用過程中，都應滿足安全性原則。

2.2.2 可持續發展原則

在公路建設中，要從長遠考慮邊坡對環境的影響，綜合考慮人與自然的和諧相處。同時在進行邊坡生態防護的過程中，應注意該防護措施不會造成其他的破壞，不會對以后的生態造成影響。

2.2.3 動態性原則

在行車過程中，人的視覺環境屬于一個高速前進的過程。所以，在進行景觀設計是，應考慮人的視覺效果，滿足人在高速行駛下對周圍景觀的需求。且任何事物都是在不斷的更新改變， 任何事物的介入與改變都會形成新的公路景觀。

2.2.4 地域性原則

我國地域寬廣，不同的地區有著不同的地理氣候特征和不同的人文環境。山區地區地貌特殊，在進行邊坡生態防護時，應充分考慮當地地形和當地的文化風俗，要想形成獨特的公路景觀，就必須考慮山區公路的邊坡生態防護的地域性。

2.2.5 整體性原則

公路建設是一個工整體性項目，山區公路的邊坡生態防護必須遵循邊坡與平縱橫線性、交叉口、周邊構造物、沿線設施、周圍地形和生態環境的協調性結合。

2.2.6經濟性原則

在邊坡生態防護中，經濟性原則也是一個不得考慮的因素。影響公路景觀的因素復雜多樣，我們應把重點放在邊坡的功能作用和對原有植被的保護以及恢復自然景觀上，采取必要和先進的措施減少防護過程的浪費。

3 山區公路邊坡生態防護的措施

3.1 直接種植

直接種植包括種草，鋪草皮，種植香根草、象草，干根網狀護坡，藤蔓植物等。其中種草、鋪草皮和香根草、象草適用于坡度較平緩的坡面，其經濟性低，香根草和象草的根系抗拉強度高，可達鋼筋的1/6倍；根網狀護坡是在坡面挖網格或菱形網，可提高植物的成活率；藤蔓植物主要用于坡度較陡的巖石邊坡。

3.3 掛網噴播

3.3.1 濕法噴播[5]

濕法噴播是以水為載體的植被建植技術，將配制好的種子、肥料、覆蓋料、土壤穩定劑等與水充分混合后，用高壓噴槍均勻地噴射到土壤表面。

3.3.2 三維網植草[2]

三維植被網植草技術將帶有突出網包的多層聚合物網固定在邊坡上，在網包中敷土植草對邊坡進行綠化，應用于土質邊坡和砂石混合邊坡。

3.3.3 客土噴播[6]

客土噴播經處理加工的樹皮、養生材料、植物種子與少量當地優質土混合，添加營養劑，粘結劑和土壤穩定劑制成客土，借助噴播機用掛網噴射的方式均勻噴灑于坡面上，從而實現坡面防護作用。

3.3.5 植被混凝土[3]

植被混凝土是根據邊坡的地理位置、角度、巖石性質、綠化要求等來確定水泥、土、腐植質、保水劑、長效肥、混凝土添加劑及混合植被種子的組成比例，混合后制成植被混凝土，用專用噴植設備噴射到掛網的邊坡上。技術核心中最關鍵的技術是混凝土綠化添加劑，即可增強混凝土的護坡強度又可改變混凝土的化學特性，有力于植物的生長。

4 總結

與傳統的工程防護相比，山區公路邊坡生態防護技術有助于保護、恢復山區公路邊坡植被，并從而保護生態環境，有助于改善景觀環境和公路沿線的自然環境狀況。從生態觀的角度出發，將生態防護應用到山區邊坡防護中，走可持續發展的道路，利用現代先進的科學技術，創造一個人與自然、路與自然和諧共處的美好環境。

【參考文獻】

[1] 陳紅，梁立杰. 可持續發展的公路建設生態觀[J]. 長安大學學報（自然科學版）. 2004.1.

[2] 譚少華，汪益敏. 高速公路邊坡生態防護技術研究進展與思考[J]. 水土保持研究. 2004，11（3）.

[3] 余樂. 山區公路邊坡生態保護與植被恢復技術研究[A]. 長安大學. 2005.6.

[4] 周德培. 植被護坡工程技術[J]. 人民交通出版社. 2003.

[5] 張玉平等. 信九高速公路邊坡植物防護技術及施工驗收要求 [J]. 公路. 2003，（3）.