喀斯特地區石質邊坡生態恢復技術應用研究

李玉梅1，劉敬霜2

（1.百色高速公路運營有限公司，廣西百色 533000；2.廣西紅都高速公路有限公司，廣西南寧 530021）

喀斯特地區石質邊坡生態恢復技術應用研究

李玉梅1，劉敬霜2

（1.百色高速公路運營有限公司，廣西百色 533000；2.廣西紅都高速公路有限公司，廣西南寧 530021）

喀斯特石質邊坡生態恢復是高速公路建設中的一個難題。文中針對目前常用的公路石質邊坡綠化處治方案，結合靖西至那坡高速公路喀斯特石質邊坡生態恢復處治案例，通過介紹生態恢復技術的設計原理、施工工藝及技術優勢，闡述了該技術在喀斯特石質邊坡處治中的應用效果和推廣價值。該工程石質邊坡生態恢復嘗試突破傳統綠化方法，以構建小型生態系統為目的，通過改善植物生長環境、坡面外觀修復等方法對邊坡的開挖面進行加固及生態恢復，增強邊坡穩定性、創造良好環境，取得了預期效果。

公路；石質邊坡；生態恢復；喀斯特地區

高速公路是為公眾提供出行服務的基礎設施，隨著經濟的發展和環保意識的增強，人們對高速公路服務的期望不再局限于安全、舒適，還包括行駛途中能欣賞令人悅目的景觀，從而緩解駕駛疲勞。由于高速公路本身就是其所處環境景觀的重要組成部分，如何實現道路與自然的和諧，營造優美、舒適的行車環境成為目前高速公路建設中的一個重要課題。在中國很多喀斯特地貌地區，石質邊坡開挖后難以達到光面爆破的效果，且邊坡外露面由于缺少土壤和養分，植被自然更新和恢復速度非常緩慢，治理較為困難，對環境及路容路貌造成較大影響，成為高速公路建設者關注的重點。

靖西至那坡高速公路位于廣西西南部，與云南交界，地處云貴高原邊緣，巖溶發育，洼地密布，山嶺綿亙，地形較為復雜，屬于典型的喀斯特地區。沿線主要為巖溶峰叢洼地地貌、剝蝕殘積準平原地貌及剝蝕丘陵地貌。出露地層按照巖性組成劃分，主要為白云巖、白云質灰巖、灰巖、砂巖和鋁土巖等。該文結合該項目K35+420—500路塹石質邊坡生態恢復處治實例，探討邊坡生態恢復技術用于喀斯特石質邊坡處治的施工方案及工藝。

1　石質邊坡生態恢復技術原理

石質邊坡生態恢復技術沒有刻意追求邊坡的綠化覆蓋率，而是模擬周邊自然環境，將邊坡作為一個小型生態系統來恢復。而生態系統是一定空間內生物與環境構成的統一整體，其主要組成成分是無機環境及生物群落，兩者相互影響和制約。因此，邊坡的生態恢復不但包括生物群落的恢復，還包括無機環境的恢復。原有石質邊坡治理方法往往過于注重生物群落的恢復，而忽視無機環境恢復的重要性和可持續性。生態恢復技術以尊重自然規律為原則，采用生態恢復和景觀營建結合的思路，對于坡面內具備植物生長條件的部分，采取人為干預措施，改善無機環境，促進植物生長恢復；對于確實不具備植物生存條件的部分，則以外觀修復為主，通過工程措施對開挖創面進行修飾，呈現自然風化的效果，達到與環境自然過渡、和諧統一的目的。

2　工程實例

2.1工程概況

K35+420—500右側高邊坡，路段長80m，最大挖方高度28.1m。為巖溶峰叢洼地地貌，邊坡位于灰巖山峰坡腳。該邊坡屬于堅硬巖邊坡，基巖裸露，為灰、淺灰白色中厚層至塊狀微風化白云巖、白云質灰巖，巖石堅硬、較完整，表面裂隙較發育，層理不明顯。該邊坡原設計坡率為1∶0.5，防護形式為光面爆破+植藤綠化。開挖揭示，巖層間結合及邊坡整體自穩性較好，但坡面平整度差，多凹槽及小平臺，部分邊坡節理發育，裂隙較多。

2.2處理方案比選

從安全、技術、美觀及經濟角度選擇，適用的邊坡處理方法宜以坡面修復為主。針對該石質邊坡開挖的坡面實際情況，以下幾種處理方案比較符合其恢復要求：

（1）植生袋法。植生袋（內含植物種子、長效復合肥、生物菌肥等混合料）用基質（種植土、泥炭土、河砂等）填充后，通過回填或錨固的方式固定于邊坡上，種子發芽生長后達到綠化效果。其優點是施工工藝簡單，能適應土壤貧瘠、覆蓋層薄等不利條件。缺點是適用于已做工程加固石質邊坡及較低緩的石質邊坡處理；對于較陡的邊坡，其工程量大，安全系數不高，造價高，占地大，施工進度較慢。

（2）掛網客土噴播法。掛網客土噴播法是目前應用最廣泛的石質邊坡綠化方法。首先根據邊坡情況，把鐵絲網或三維網錨固于邊坡上，隨后將土壤、肥料、保水劑、種子（含草本、灌木或喬木）等材料加水混合后用噴播機噴射到邊坡上。植物發芽生長后，根系緊密結合，達到固土護坡、恢復植被的目的。其優點是施工工藝簡單，施工進度快，造價不高。缺點是只適用于坡率較緩的邊坡，坡率小于1∶1時很容易被雨水沖刷；植物群落自我更新能力較弱，易發生退化，生態系統難以持續恢復。

（3）噴混植生技術。噴混植生技術與掛網客土噴播法類似，區別在于該技術在混合料中添加了水泥、粘結劑、ph緩沖劑等材料，噴射到巖面后會形成近10cm具有連續空隙的硬化體，種子可以在硬化體空隙中發芽生長，從而達到恢復植被的目的。其優點是施工工藝簡單，施工進度快。缺點是造價較高，只適用于坡率較緩的邊坡；植物群落自我更新能力較弱，易發生退化，生態系統難以持續恢復。

（4）生態恢復技術。該技術通過花池砌筑，改善植物生長環境；通過水泥砼封面和噴涂對邊坡進行加固、修飾，實現景觀營建，最終達到生態恢復的目的。其優點是施工工藝簡單，造價一般，可減少坡面開挖痕跡，與自然協調。缺點是施工進度較慢，坡面無法全部綠化。

綜合邊坡穩定狀況、工程造價、環境協調、安全隱患等方面因素，對該石質邊坡采用生態恢復技術進行處治。

2.3生態恢復技術的施工工藝

喀斯特地區石質邊坡生態恢復技術的基本施工流程為原材料（包括水泥、漆、苗木、機械等）準備→根據坡面實際情況選擇安全地點砌筑種植槽→對坡面進行第一次高壓清洗→噴射水泥砼封面→對坡面進行第二次高壓清洗→邊坡外觀修復（噴涂底漆→噴涂面漆→自然點綴）→種植槽培土→草灌苗木種植→養護。

（1）砌筑種植槽。根據不同邊坡的實際情況，在坡面凹槽及平臺處采用漿砌片石砌筑種植槽，種植槽合理分布于上部、中部和下部（見圖1）。每個種植槽底部必須設排水管，避免種植槽內積水。

圖1　砌筑種植槽

（2）清洗坡面。用灑水車高壓噴槍全面噴射清洗石質邊坡表面，清除坡面碎石、浮土，確保砼及涂料能良好附著于邊坡表面（見圖2）。

圖2　清洗坡面

（3）噴射砼封面。采用C20砼噴射邊坡表面，封閉注滿爆破后開裂的縫隙及種植槽砌筑縫隙，一方面保證坡面平整、美觀，另一方面對邊坡起到加固和防護的作用。噴射厚度根據各坡面情況而定，以2～10cm為宜（見圖3）。噴射砼后用灑水車高壓噴槍再次清洗坡面，清除表面細石和粉塵等，減少褪色、掉色。

圖3　噴射砼封面

（4）邊坡外觀修復。根據周圍山體原石的外觀調配涂料顏色，對坡面進行修飾。首先噴涂底漆，按從左至右、先上后下的順序進行噴涂，用量為0.55～0.75kg/m2。待底漆干透后開始噴涂面漆，噴涂方法相同，但需噴涂2遍，每遍用量均為0.8～1.0 kg/m2。最后參照邊坡周圍自然山體的色彩或紋路對噴涂后的坡面進行點綴和修飾，使邊坡外觀與周圍環境和諧一致（見圖4）。

圖4　點綴修飾

（5）植物種植。在平臺及種植槽內種植喬木、灌木，除選擇爬山虎、腎蕨、三角梅等常規綠化苗木品種外，還根據周圍自然植物的生長情況，引種云實、中平樹、山黃麻和赪桐等鄉土植物，使人工構建的植物群落具有更好的適應性，同時外貌上更接近自然群落。

2.4石質邊坡生態恢復實施效果

（1）改善無機環境，促進植被恢復。通過實施石質邊坡生態恢復工程，改善了邊坡植物的生長環境，保證了其生存條件的可持續性，促進了植被恢復。根據實施情況，完成種植后即可增加邊坡的綠化覆蓋率；經過60～90d觀察期，栽植植物成活并自然恢復生長；約1年后，邊坡植物群落基本穩定，具備自我更新能力，邊坡進入自然演替階段，達到生態恢復的目的。

（2）修復山體外觀，改善行車環境。通過實施石質邊坡生態恢復工程，對山體開挖的創面進行修復，美化路容路貌。部分實施效果良好的路段與周邊山體自然融合，基本看不出人工干預的痕跡，為司乘人員提供了良好的行車環境，是高速公路人性化服務的體現。

該段喀斯特石質邊坡實施生態恢復技術后，坡面穩定性好、未出現滑塌等現象，且整個坡面綠化防護效果較好，草灌植物生長良好，融入了周圍的自然環境。圖5為處治前后效果對比。

3　結語

圖5　石質邊坡生態恢復前后對比

隨著全社會對環境保護的重視，石質邊坡的治理也將朝著更加專業、經濟和高效的方向發展。邊坡治理與景觀營造相結合，是建設生態、和諧、綠色高速公路的發展趨勢。石質邊坡的生態恢復是一個循序漸進的過程，應堅持“尊重自然、恢復自然”的原則，重視無機環境的重建與恢復，從地區原生植物資源中尋求突破，實現人工植被向自然植被的過渡，達到小環境系統內的生態平衡，這樣才能取得和諧、可持續的綠化效果。

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U416.1

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1671-2668（2016）04-0101-03

2016-01-25