生態防護技術在公路邊坡工程中的應用分析

摘要：公路邊坡主要是保護路基的穩定性，生態防護技術在公路邊坡工程中的應用，不僅進一步增強了公路邊坡的防護能力，還起到了環保、綠化、美觀等作用。本文論述了生態防護技術，討論了生態防護與其他防護措施的區別，總結了生態防護技術的要點。

關鍵詞：生態防護；生態防護技術；公路；公路邊坡

我國正處于經濟迅猛發展的高速時期，對公路建設的需求也與日俱增，但是，公路建設的高速發展卻帶來了公路邊坡維護的問題。經過實踐檢驗，常規公路邊坡防護措施雖然在短時間內可以完成，但是在后期的養護中卻問題不斷，這不僅提高了公路建設的成本，也對生態景觀帶來了影響。尤其是在當下黨和政府積極倡導生態環保理念，人們越來越重視生態環境效益的前提下，對公路邊坡生態環境建設提出了更高的要求，在這樣的背景下，生態防護技術越來越受到重視，這不僅能夠降低公路養護成本，還能夠帶來高效、穩定、環保等優勢，因此，生態防護技術也越來越受到決策者的歡迎。

一、生態防護技術概述

生態防護在很早之前，我國人民就已經進行了應用，最為典型的就是在一些地方還存在的柳樹固堤的做法，甚至在十七世紀的時候，人們就采用植被護坡的技術保護黃河兩岸，尤其是近年來，黨和國家大力號召生態環境建設，特別是大力推動公路公路創面植被恢復技術，使得生態防護技術得到了進一步的發展。

（一）生態防護及作用

生態防護是指在系統生態學原理的指導下，以公路邊坡為基礎，建立穩定的物質循環與能量流動自循環的防護措施。所謂的生態防護技術則是指以植物或非生命材料相結合的方法替代傳統防護措施，對公路邊坡穩固、避免路基侵蝕的方法。生態防護的作用主要是：第一，借助植物的根系發展固定邊坡土層。第二，截留雨水，避免雨水侵蝕土層，尤其是對結構的沖蝕，增強邊坡的穩定性。第三，通過植物的蒸騰作用，調節微氣候，改善公路兩旁的微生態。

（二）生態防護技術的應用原則

生態防護技術的應用，除了考慮生態景觀的美觀、結構、形態等，還需要注意以下五點原則：第一，穩定性原則。穩定性原則是公路護坡建設考慮的首要原則，護坡的穩定與否直接關系著公路路基的是否穩定。因此，在建設公路邊坡時，首要考慮的是穩定性原則，具體則是要對當地氣候、水文、土質等因素進行綜合探測考量，在詳實數據的基礎上，建設適宜的生態防護邊坡。第二，減少破壞性原則。在公路建設時，必然會對公路兩旁的生態環境造成一定程度的破壞，但是，在建設邊坡的時候，應盡量減少這樣的大面積的破壞，一方面是因為保留或恢復原有景觀和自然植被，能夠更好的保持該地區的小氣候，另一方面則是減少對原有生態的破壞，也能夠在后期建設護坡時，節省建設成本。第三，因地制宜原則。遵循因地制宜原則需要考慮兩個方面的因素，其一是原有的生態環境需要保持，這有利于水土保持，同時因勢制宜，能夠減少工程量；其二則是要與當地的人文特征、地域文化、歷史傳統等相宜，這既能夠突出邊坡的特色，又能夠彰顯出護坡的美觀價值。第四，永久性原則。公路邊坡的建設，主要是為了路基的穩定，因此，在建設公路邊坡時就需要遵循永久性原則，不僅要選擇當地植物，還需要考慮一些根系發達、耐熱、耐寒、耐旱、適應性強的植物，避免以后的進行大量的維護及管理。第五，經濟效益、生態效益與社會效益結合原則。在公路邊坡建設時，不僅要考慮其經濟的投入與產出，還需要保護環境，突出邊坡的生態效益，更需要考慮其社會效益，這不僅有利于以后公路邊坡的維護，還能夠增強護坡的實用性價值。

二、生態防護與其他防護措施的比較

（一）生態防護與植物防護措施比較

生態防護只要是利用生態原理與工程技術相結合進行的邊坡防護措施，而植物防護措施則是簡單的綠化手段，主要的方式是植物根系和莖葉，這與生態防護借助防護材料加植物根系和莖葉的方式不同，尤其是二者所考慮的因素也不相同，植物防護措施主要考慮的是植物因素，而生態防護措施不僅需要考慮植物因素，還需要考慮植物與防護層的關系、植物與生態環境的關系、植物與微生物的關系、植物景觀與固土護坡和環境保護等的關系等等，因此在穩定性方面，由于植物防護措施群落結構單一，必然會呈現出不穩定的狀態，而生態防護由于群落結構豐富，相對來說較為穩定。

（二）生態防護與柔性防護措施比較

生態防護措施與柔性防護措施雖然在技術層面有著相似的部分，即需要網材、防護材料等進行固定，以防止邊坡崩塌、墜落等問題，但是，從綜合成本來看，生態防護措施雖然在前期投入較多，然而在后期的養護中只需要較少的費用，相較于柔性防護措施每年養護、網材易老化更換等，成本要低得多，同時，由于柔性防護措施環境可塑性弱、抗環境沖擊能力不強等，與遠遠不如生態防護措施穩定，更重要的一點是，生態防護措施景觀效果較好，能夠形成穩定的生態環境，還具有凈化空氣、涵養水源、降低污染、調節路面溫度等優勢，遠遠超出了柔性防護措施所能帶來的效果。

（三）生態防護與綠化防護措施比較

綠化防護措施相較于植物防護措施，技術層面要求更高一些，不僅需要普通綠化技術，還需要專業化操作，但是與生態防護措施相比，綠化防護措施技術要簡單的多。更重要的一點是，綠化防護措施對環境要求較高，在植物未形成全覆蓋之前，防護效果較低，而生態防護措施則能夠避免這些問題，同時，還能夠對生態環境起到修復的作用，避免建設初期水土流失、土壤侵蝕等問題。在效果方面，生態防護措施具有較強的抗環境沖擊能力，這一點綠化措施很難達到，雖然二者在使用年限上都能夠長期使用，但是在穩定性方面，生物防護措施更勝一籌，在養護成本上，綠化防護措施較生態防護措施也高得多。

（四）生態防護與圬工防護措施比較

圬工防護措施主要是以工程措施來進行邊坡防護，雖然在前期建設成本投入較低，但是需要每年進行養護，而且環境可塑性差、景觀效果較差，對環境的抗沖擊能力也不是很高，更重要的一點是，圬工防護措施不具有生態學和環保效果，這與兼用生態、工程技術的生態防護措施相比較，在穩定性方面無疑要差的很多。

三、生態防護技術要點

生態防護技術在我國已經成熟，根據不同的土壤環境，已經探索出了適宜大面積推廣的種植技術，尤其是借助工程技術，更是探索出了能夠增強美觀效果的防護技術。

（一）生態防護種植技術

目前，生態防護種植技術主要有兩種，一種是穴植技術，主要是在公路邊坡坡面上，通過挖出種植穴或種植槽，回填營養土的方式進行種植。這種技術主要是針對土質較好、土含量較高的土坡。另一種是客土噴播技術。這種技術操作難度系數較大，主要是用來應對公路施工造成的大面積生態環境破壞、路基較深、坡度較陡的公路坡面。采用這種技術能夠有效避免水土流失，大幅度提高公路路基的穩定性，而且，客土噴破技術是在工程技術的基礎上進行的大面積噴播，對重建環境生態、恢復小氣候具有著重要的作用。

（二）生態與工程相結合措施

生態與工程相結合措施是當下較為常見的生態防護措施，所使用的方式主要有兩種，一種是框格防護與種草防護桿結合使用。這種方式主要是先用工程技術把混凝土、片石等材料建成骨架，之后在框格內種植草木。這樣的方式不僅能夠有效避免水土流失，而且能夠防止因為雨水沖刷造成的沖溝，大幅度提升公路路基的穩定性。更重要的一點是，工程技術的使用，能夠塑造類型多樣的框格，大幅度提升公路邊坡的美觀效果，因此，在公路邊坡生態防護措施中，這種方式是較受歡迎的方式。另一種方式是護面墻。護面墻的使用主要是針對一些巖層軟、破碎的邊坡。護面墻的作用則是能夠避免雨水沖刷，防止巖石風化，提高路基的穩定，目前，護面墻使用較多的是空窗式和拱式等，能夠有效防護邊坡上部。

四、生態防護植物選擇及配置

生態防護措施是否能夠發揮作用，關鍵還得看植物的選擇。生態防護植物的選擇需要遵循三個原則：第一，以原生態植物為主。原生態植物是最適宜當地氣候、水文、土壤的植物，也是大自然優勝略汰的結果，因此，在選擇植物時，優先考慮原生態植物。第二，注意選擇水土保持效果較好的植物。公路建設會對生態環境造成大面積的破壞，尤其是對土壤結構產生的破壞力更大，因此，在選擇植物時，應該注意選擇水土保持效果較好，生命力強，易成活的植物。第三，注意多樣性搭配。選擇多樣性的植物，能夠豐富生態系統的能量循環，增強植物之間的營養交換，不僅有利于植物的成活，還能夠改善當地的小氣候。在當前，公路邊坡植物搭配的模式主要有以下幾種：

（一）草花型植物

草花型植物是目前公路邊坡建設中較長使用的植物類型，也是植物搭配最常見的類型。這主要是因為草花型植物生長周期短，成活率高，而且，草花型植物應用范圍廣，不僅可以栽植在下坡，也能夠栽植在土質上坡。較為常見的草花型植物有高羊茅、黑麥草、紫花苜蓿、二月蘭、波斯菊等。

（二）喬灌草型植物

喬灌草型植物是以草花型植物為基礎發展而來，相較于草花型植物，喬灌草型植物的優勢是成長周期短，能夠在較短的時間內馴化成鄉土植物，這樣的優勢也是喬灌草型植物得以大面積栽植的主要原因。目前，喬灌草型植物主要有胡枝子、馬棘、檸條、松樹、火棘等小苗木。

（三）懸垂與爬藤型植物

懸垂與爬藤型植物一般都是需要結合當地氣候進行在中，也需要按照植物習性進行科學選擇。目前，較為常見的懸垂與爬藤型植物主要有葛藤、常春油麻藤、南蛇藤、蔓長春花等。

五、公路邊坡生態防護的作用

公路邊坡生態防護不僅具有景觀作用，通過生態和工程技術恢復植被，還原自然景觀，還具有生態功能，恢復因為公路建設破壞的生態鏈。除此之外，公路邊坡生態防護還有兩個重要的作用：一是，能夠改善行車狀況，這方面的作用具體表現為三個方面，第一，是能夠指示交通行駛變化，通過植被的引導，能夠使駕駛者根據這些變化提前預知公路的變化。第二，是能夠減輕事故傷亡，通過植被邊坡的緩沖，能夠有效減少行車的撞擊傷害，在很大程度上減少事故傷亡。第三，是能夠降低路面溫度。綠色植被的覆蓋，除了降低風速、固沙等作用，還有就是降低路面溫度，延緩瀝青的老化，保持路面的使用質量。二是，環保作用。植物吸收二氧化碳，呼出氧氣，尤其是對粉塵、顆粒等污染物的吸附作用較強，能夠使空氣中的部分顆粒物下降，更重要的一點是，植物能夠有效降低交通噪聲的影響。

綜上所述，隨著生態中國、美麗中國理念逐漸深入人心，生態防護措施也必將受到重視，在公路邊坡建設中的應用越來越多，這不僅是因為生態防護技術本身具有非常高的生態景觀效果，還因為生態防護能夠大幅度節省成本。與其他幾種公路邊坡防護措施相比，生態防護技術不僅兼顧了生態與工程技術的優勢，還具有自身的優勢，未來發展前景良好。但是，在看到優勢的同時，還應該考慮其不足之處。當前我國的生態防護產業雖然已經成型，在黨和國家政策的引領下，發展目標明確，但是，由于我國生態防護技術發展時間較短，工程技術與生態技術還略有欠缺，向綜合技術性發展還需要一定的時間，更重要的一點是，生態防護技術所要解決的問題越來越復雜，如何開發新技術、新技術成本等問題仍需進一步解決。因此，生態防護技術在公路邊坡中的應用需要進一步發展。

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作者簡介：胡靜（1988），女，漢族，專業：生態學。