鐵路路基邊坡綠化與生態(tài)防護技術研究

張 帥

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西 西安 710043）

在國家的大力支持下，鐵路建設取得了顯著的成果，但同時也存在著許多的問題：如邊坡綠化率低、缺乏科學的規(guī)劃設計、忽視生態(tài)效益等。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)與當前的生態(tài)環(huán)境有著直接的聯(lián)系：一方面，環(huán)境遭到破壞，引起水土流失，土地沙漠化；另一方面，人類活動加劇了地表植被的侵蝕和土壤的酸堿化。此外還包括一些人為的原因：如過度放牧，大量使用農(nóng)藥，不合理采挖，隨意改變地形，甚至是亂砍濫伐，盲目攀折樹木，嚴重破壞自然景觀，使自然環(huán)境遭受到不同程度地污染和破壞。

1 鐵路路基邊坡綠化與生態(tài)防護技術

生態(tài)環(huán)境與人類活動密切相關，是影響和制約人與自然關系的重要因素。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，對環(huán)境的破壞越來越嚴重，因此保護自然環(huán)境，實現(xiàn)持續(xù)的可循環(huán)利用已經(jīng)成為人們的共識和要求。生態(tài)護理學的提出為邊坡植物的生存提供了新的機會和可能，同時也為植樹種草創(chuàng)造了良好的條件。生態(tài)護植技術的應用可以減少地表水的蒸發(fā)、土壤的流失、降低水土的侵蝕程度，改善地下水水質(zhì)，促進植被的生長發(fā)育，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在一定的情況下，還能防止病蟲害的發(fā)生及危害，避免對動植物的傷害等。

在進行鐵路路基綠化的過程中，需要遵循以下原則：（1）以人為本，以環(huán)保為主，從環(huán)境保護的角度出發(fā)，充分考慮當?shù)氐牡匦蔚孛?，盡量選擇適合的植物種類，并通過合理的設計來達到最佳的景觀效果。（2）注意生態(tài)效益，堅持“綠色”理念，將生態(tài)效益作為建設項目的基本指導思想，使其具有較高的生態(tài)效益[1]。

1.1 鐵路路基邊坡綠化分類

根據(jù)不同的分類方法，鐵路路基邊坡綠化可分為以下幾種：（1）按植物的種類劃分。如灌木、藤本等根系較矮的樹木等。（2）按植被的類型進行劃分。如根系較發(fā)達的樹枝類，可將其劃為樹叢；針葉類的植株可以劃為圓錐型，也有棱角較大的圓弧類。（3）按照防護的方式和防護的目的來分，可分為保護性圍欄和防護性棚兩種。（4）按防護的作用來分。比如：植隔離帶、護岸墻、護面墻、護面墻、水墊、排水設施、水噴灑網(wǎng)噴霧、植籬、護欄、攔截物、覆蓋物、溝渠、涵洞、隧道等。在防護的過程中，要考慮到道路的寬度與行車密度、路面狀況、施工條件、地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、氣候因素、工程造價等等。

1.2 鐵路路基邊坡綠化與生態(tài)防護方法

鐵路基邊坡綠化與生態(tài)防護的目的是通過改善沿路沿線的生態(tài)環(huán)境來實現(xiàn)對路基的保護作用。在進行鐵路路基邊坡綠化時，需要考慮以下幾個方面的內(nèi)容：第一，要保證鐵路的穩(wěn)定性和安全性，不能因為環(huán)境因素而破壞了植被；第二，要確保鐵路的美觀性，避免對自然環(huán)境的影響；第三，為了提高人們的生活質(zhì)量，在設計時要充分體現(xiàn)當?shù)氐奶厣臀幕瘍?nèi)涵，并結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，使其具有一定的觀賞價值。

生態(tài)防護的方法主要有兩種，一種是植物防護，另一種則為工程措施。第一種方法就是植樹造林，這種方法可以將種植的樹木移植到路堤上，然后再植上其他的喬木或灌木，這樣不僅能夠增加道路的綠化面積，還能促進生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展；第二種方法是人工護草，這種方式一般適用于一些大型的草坪或者草地，如：高爾夫球場、足球場等。所研究的黃土高原鐵路路塹邊溝護岸，也屬于生態(tài)防護的范疇內(nèi)[2]。

本章主要介紹了鐵路路基邊坡的基本情況，并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析：（1）目前鐵路建設發(fā)展迅速，但在其修建過程中也出現(xiàn)了很多問題，其中最嚴重的就是水土流失。水土保持是一個非常重要的工程項目，因此在施工之前要先對其進行合理的規(guī)劃設計，避免水土流失帶來的危害和破壞。（2）生態(tài)防護技術是一種綜合性的防護手段，它包括植物、生物、物理等多種因素，通過采取不同的措施來實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定。（3）生態(tài)護岸的作用在于保護環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量，促進人與自然的和諧相處。同時還可以改善城市的空氣條件，減少污染物的排放量，從而達到可持續(xù)發(fā)展的目的；生態(tài)護岸具有一定的經(jīng)濟效益，能夠為社會創(chuàng)造出更多的就業(yè)機會，緩解當前的嚴峻形勢。所以在實際應用中，應根據(jù)原本的地形地貌，選擇合適的種植植被，并結(jié)合當?shù)氐臍夂驙顩r，因地制宜，發(fā)揮最佳效果[3]。

2 鐵路路基邊坡生態(tài)防護技術研究

生態(tài)防護是指通過采用先進的技術手段，對路基邊坡進行加固，從而達到保護環(huán)境、促進經(jīng)濟發(fā)展的目的，其采取的各種措施和技術其主要包括：（1）對路基邊坡的土質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、水文地質(zhì)條件等加以分析，并根據(jù)實際情況選擇合理的生態(tài)護溝。（2）在設計中應考慮到不同的施工工藝，并結(jié)合工程的具體要求確定最佳方案。（3）在設計方案的基礎上，應充分利用當?shù)氐牡匦蔚孛?，以減少對生態(tài)環(huán)境的破壞和影響。同時還需加強環(huán)境保護，避免因不合理的排水方式造成的水資源浪費。（4）在設計時，應綜合考慮到自然環(huán)境與人類活動之間的關系以及人與自然的相互協(xié)調(diào)，以保證人與自然的和諧共處。例如：盡量使鐵路沿線的植被覆蓋率增加，降低水土流失的可能性，提高土壤的保肥能力，改善農(nóng)田灌溉的用水狀況。

2.1 鐵路路基邊坡生態(tài)防護方案

鐵路路基邊坡是指鐵路沿線的自然地面形成的人工溝槽，在該溝槽中，地表水通過雨水的滲透作用，徑流攜帶大量的泥沙和粉塵等污染物，對路基造成一定的污染。而在該路段，由于降雨的影響會使地下水位上升，從而導致地下水的進一步蒸發(fā)，最終使得土壤的含水量極大降低，對路基產(chǎn)生了不利的影響。此外，當鐵路路線較長時，為了保證列車的正常行駛，需要設置相應的排水設施，而其中的一些防護措施，如植草護坡、鋪路堤等，這些防護工程，不僅可以防止水土流失，還能提高鐵路的穩(wěn)定性和行車的舒適性。在進行生態(tài)防護設計的時候應該考慮到以下幾點：第一，要根據(jù)實際的地形地貌，選擇合適的植被種類，并充分利用當?shù)氐奶烊毁Y源，以達到保護環(huán)境的目的；第二，要注意對原有的生態(tài)環(huán)境加以改造，使其與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)破壞環(huán)境的現(xiàn)象發(fā)生[4]。

2.2 鐵路路基邊坡生態(tài)防護效果

在鐵路路基邊坡的生態(tài)防護中，生態(tài)防護的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，通過植物的合理搭配，可以有效地提高土壤的抗沖刷能力，從而達到防滑的目的；第二，在鐵路路基邊坡的生態(tài)護溝的設計中，需要考慮到不同土質(zhì)的含水量、水文條件等因素，并根據(jù)當?shù)氐臍夂颦h(huán)境，對路基的土質(zhì)進行適當?shù)母牧?；第三，對鐵路沿線的植被景觀加以利用，使其能夠更好地適應自然環(huán)境，并起到良好的綠化效果。在高速鐵路建設的過程中，對于生態(tài)環(huán)境的保護與改善是非常重要的內(nèi)容之一，而其中最主要的就是將鐵路的周邊區(qū)域的綠化作為重點，并且將其納入城市的規(guī)劃之中。因此在開展路堤的生態(tài)護溝的施工時，要充分地結(jié)合實際的地形地貌，并與周圍的自然風景相結(jié)合，使路堤的整體美觀性和安全性都得到提升。此外還可以利用一些先進的科學技術手段，如：噴灌、噴灑農(nóng)藥等，提高土地的蓄水性能，降低地表徑流，增加地下水，促進水資源的循環(huán)再利用，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化[5]。

3 工程實例

本文以某鐵路路基邊坡為背景，在分析路基邊坡防護生態(tài)護渠設計的基礎上，結(jié)合工程實例，對該工程進行了生態(tài)防護效果的模擬研究。本文以人與自然的和諧發(fā)展為目標，從人、水、土等方面綜合考慮，建立起一種新型的綠色環(huán)保的路基邊坡綠化系統(tǒng)[6]。同時也是為了改善自然環(huán)境，使之能夠更好地適應環(huán)境保護的要求而實施的新技術。當前生態(tài)護區(qū)的建設不僅僅是保護原有的天然植被，還將其作為整體進行規(guī)劃，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高以及環(huán)保意識的增強，使得鐵路建設速度加快，而鐵路沿線的生態(tài)環(huán)境問題日益嚴重，對周邊居民的出行和工作帶來了很大的不便與影響。因此在鐵路路基邊坡綠化工程中，生態(tài)防護設計是一個非常重要的內(nèi)容之一，它不僅能夠改善環(huán)境，還可以促進人們的身心健康，同時也有利于保護自然環(huán)境。本文以某鐵路路基邊坡為研究對象，分析其水文氣象特征，并結(jié)合生態(tài)防護的相關理論，對其進行生態(tài)防護設計方案的研究探討。

3.1 路基邊坡綠化與生態(tài)防護處理

路基邊坡的綠化與生態(tài)護坡處理是邊路工程的重要組成部分，其作用主要表現(xiàn)在保證路基的穩(wěn)定、防止水土流失、改善環(huán)境等方面。在進行生態(tài)護坡設計時，要充分考慮當?shù)氐牡匦蔚孛埠退牡刭|(zhì)條件，根據(jù)實際情況選擇合適的植物類型，并結(jié)合不同的區(qū)域氣候特點，合理地配置和組合各種植被，使其能夠最大限度地發(fā)揮出最佳的效益。在防護與美化過程中，要注重對生態(tài)環(huán)境的保護和利用，以達到自然景觀與人工景觀相和諧共存的目的。同時，還應重視對路基的養(yǎng)護工作，通過科學的管理手段，提高路基的抗壓能力，保證路面的穩(wěn)定性以及強度，以滿足行車的需要。另外，還應注意加強施工現(xiàn)場的環(huán)保措施，減少對自然環(huán)境的破壞力度，實現(xiàn)綠色發(fā)展[7]。

3.2 工程地質(zhì)條件下的綠化復墾

由于巖土的物理性質(zhì)和化學組成的差異性，在邊坡的穩(wěn)定性方面具有不同的表現(xiàn)形式。因此在進行邊坡的復墾工作時，應根據(jù)工程的具體情況，采取相應的措施對巖土的強度、孔隙率、含水量等參數(shù)進行合理地控制和調(diào)整，使其達到最佳的狀態(tài)；應注意對施工過程中的地質(zhì)條件的保護與利用，防止因地質(zhì)條件的變化而導致的邊坡失穩(wěn)。（1）針對可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如崩塌、滑坡以及泥石流等，要及時處理并恢復其原有的結(jié)構(gòu)或功能，以保證路基的穩(wěn)定安全。（2）對于軟質(zhì)巖層，要加強防護，以提高地基的抗沖刷能力。（3）當發(fā)現(xiàn)軟質(zhì)巖石時，要立即停止開挖，并將其掩埋，以便于填埋。如果遇到強透水層，則需要先挖掉松軟的巖體，然后再填埋。（4）當發(fā)現(xiàn)軟質(zhì)黏土時，可以采用人工加固的方法來解決。

3.3 草種植物資源

草種植是一種利用植物來吸收土壤養(yǎng)分的方法；其主要的作用就是將原有的植被進行改造，使其成為一個具有一定厚度的基質(zhì)層，并在其中加入一些有機物質(zhì)，使其與原來的土質(zhì)結(jié)合，從而形成一層較厚的保護層，以保證邊坡的穩(wěn)定和生態(tài)的良好發(fā)展。草種植的材料一般為各種農(nóng)作物的根系、莖段、根系等，這些都是需要在合適的位置加以栽種，才能發(fā)揮出最佳的效果和價值。由于草種植的對象是較為特殊的植物體，所以在選擇植物品種時，要考慮到不同的生長階段，根據(jù)蘭體的情況來確定。例如：對于大塊的樹木來說，可以采用大塊的莖段，而對小塊的植株則可選用小塊的莖段。而對于較大的灌木或者草本，則可選取較短的枝葉，如：針葉類的喬木等。此外還應注意的是，不能將相同的植物種類放在同一區(qū)域，這會導致嚴重的不均勻性[8]。

4 結(jié)語

本文通過對國內(nèi)外相關文獻的閱讀和分析，了解了路基邊坡的基本概念、分類及特點，并結(jié)合實例，對路基邊坡進行生態(tài)防護設計，并提出了生態(tài)防護的具體措施。根據(jù)生態(tài)護林的理論基礎，在原有的護岸結(jié)構(gòu)上，采取適當?shù)闹膊輲?，在一定的坡度范圍?nèi)設置綠化隔離帶，以達到保護環(huán)境的目的。同時，還可以利用植草帶的覆蓋作用，來改善周邊的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。在防護方案中，考慮到各種因素的影響以及經(jīng)濟效益，最終確定出最佳的植草帶組合，并在此過程中，將其與傳統(tǒng)的綠化方式相結(jié)合，從而形成一個綜合的防護體系。