邱鵬飛
(中咨華科交通建設技術有限公司,北京 100195)
隨著我國社會經濟的不斷發展,人們生活水平不斷提升,對高速公路的安全性要求越來越高。高速公路作為全封閉式的高級公路,需要滿足車流量大、安全、高速的行車要求,因此,路面設計必須夠寬、路面平坦、以直線距離為主。但是,在實際高速公路施工過程中,無論是挖方還是填方,都是人為干涉自然環境和生態環境的一種手段,極易對周圍邊坡的原生態環境造成不利影響。邊坡的植被生長條件較差,原生態環境自我修復需要漫長的過程。因植被受到破壞的土地暴露在人們面前,不僅有損路容和生態環境,而且邊坡土地受到雨水沖刷、腐蝕容易導致水土流失、山體滑坡、山體塌方等現象。對于坡度較大的邊坡,施工人員為了防止坡體坍塌,通常會將坡體開發成多層階梯狀坡體,并將各層坡體加注水泥,安裝不同幾何圖形的工程骨架,并修砌水槽以助于山水流通,避免由于山體積水過多發生山洪等災害。這種邊坡構筑方式雖能有效減少自然災害的發生,但是從美學角度出發,并不利于公路美觀,并且水泥建筑易吸收熱量,導致公路行駛過程中熱輻射增強。因此,對于邊坡的綠化建設勢在必行,通過人為干涉提高邊坡植被覆蓋率,需要相關技術人員從工程實際情況出發,著重加強邊坡綠化施工管理,盡可能地減少不良地質環境對高速公路造成的安全隱患。因此,對于高速公路邊坡的綠化施工管理非常必要,相關部門應意識到其重要性并予以高度關注。
邊坡是由施工路段地勢高低不均而產生的,邊坡坡度不僅受當地地勢、地質環境影響,公路建設也是不可忽視的因素。邊坡坡度大小與坡面地質的安全性并沒有直接的關系,坡度與工程規模大小也并無直接關系。道路的邊坡設計主要依據該路段的地質情況、坡面安全性、工程預算等方面進行綜合考慮并最終確認。通常上邊坡的坡度大于下邊坡的坡度,巖石含量較多的邊坡坡度大于泥土含量較多的邊坡。當邊坡坡度大于45°時,表面土層容易發生泥石流等災害。隨著坡度不斷增加,坡面立定條件越來越惡劣、坡度生態環境差異性愈加明顯,高坡度植被的存活率低,泥土流失量大,極容易被帶走[1]。
邊坡主要是由公路建設施工形成,坡面上的原始生態環境遭受人為重創,原始土壤結構也受到破壞,使得土壤變得較為脆弱。在挖方建設公路時,上邊坡常需要在山坡上進行搬運、挖掘,長期的工程建設導致多數邊坡處于空心狀態,過度挖掘填方甚至會造成坡面出現巖層剖面,土壤環境完全被破壞,土壤中的有機物含量大約只有0.1%,含水量低于15%,微生物難以在這種環境下生存。反觀下邊坡,雖然多由挖掘的土壤堆積而成,但是有機物質含量卻能達到2%,含水量超過30%,因此,能夠在土壤中發現大量的微生物,進而生長出植被[2]。
對邊坡實行綠化管理的主要目的是防止水土流失,達到強化土壤穩定性,提升公路美觀性的目的。由于邊坡生存環境較為惡劣,通常需要選取生存力強、觀賞性強、耐旱、瘠薄、根系發達、覆蓋力好、易于打理的植被或苗木。邊坡由于其特殊的生態環境,通常以種植草本地被為主,具體操作依據路段的實際情況設計,盡可能地確保邊坡植被多樣性原則,使得生態系統更加豐富美觀。
邊坡綠化管理布置原則以固土防坡為主,同時具備美化公路效果。由于公路建設對周圍生態環境造成了破壞,邊坡綠化建設管理需要人為干涉生態環境的整體恢復,提高土壤穩定性,防止雨水沖刷造成水土流失,美化公路邊坡環境,提高行車舒適度,從而有效提升高速公路安全性。在人工恢復生態環境的同時,不能違反自然生態定律,需要敬重自然、遵循自然選擇、保護自然,從而實現大自然的自我恢復。在此基礎上,實現經濟效益、生態效益與社會效益,使邊坡綠化能夠保持四季常青且有效凸顯區域植被特色。
邊坡綠化的主要目標是強化土壤穩定性、弱化風蝕、保護路基、降噪、凈化空氣、美化公路環境。由于工程建設的破壞,邊坡土壤環境遭受損害,原有的土壤營養大量流失,導致土質層干燥、松散。因此,在選擇綠化植被時,要適應現有的土壤結構和生態環境,盡可能選擇生存力頑強、易于打理、根系較多且具有美觀性的植物。例如,紫穗槐、美國地錦、紫藤、天堂草等各類植物[3]。
植被的存活率影響著高速公路邊坡綠化施工管理目標的成功與否,是實現綠化施工管理的主要組成部分,要求施工管理人員嚴格把關所有苗木的包裝質量,防止運輸過程中由于顛簸、風力、太陽、干燥以及季節性因素等對苗木造成損壞。具體方式包括以下幾方面:(1)可以選用潮簾或氈布,給苗木適當補給水分,從而確保苗木的根部在運輸過程中一直處在濕潤狀態。(2)對于附帶土球的苗木運輸,工作人員需要確保土球的整體性,避免行駛過程中振動、顛簸導致土球松散現象出現,需要運輸人員適當減慢行駛速度,保持車輛行駛的穩定性。(3)當苗木被運輸到施工現場時,工作人員需要對所有苗木質量進行監督和管理,確保苗木質量達標,以防止后期投入使用時出現質量問題。(4)對于苗木的選擇,應該優先挑選長勢出眾、健康以及樹姿端正的植物,對于植物品種、姿態進行劃分,與綠化設計理念相統一,將植物分枝點的高度、株高、胸徑以及冠幅等條件作為綠化施工控制的依據。在進行植被種植的選擇時,應優先考慮當地出品的苗木或植被,從而有效提升植物的存活率。當種植苗木時,工作人員需要對苗木進行適當修剪,檢查是否存在患病根系與過長根系并及時加以處理,保證苗木的形態處于最優狀態,強化綠化施工管理成效。
公路邊坡植物生態環境建成后,呈現效果主要以草本植物為主,灌木植物為輔的生態群落。草本植物生存力旺盛,能夠很好地適應邊坡的貧瘠環境,短時間內快速提升被破壞的邊坡綠化覆蓋率,從而穩固土壤結構,提升公路美觀性。然而,僅僅依靠植物的自由生長無法滿足綠化的持久性,由于草本植物具有較強的繁衍能力,會加速消耗本就貧瘠的土壤營養和生存資源,灌木類植物在生存資源“爭奪”中處于不利地位,極有可能會被草本植物“吃掉”并取代位置。若任由草本植物肆意生長,土壤內營養出現供不應求時,很可能出現反噬現象,草本植物大量枯萎,最終回到最初貧瘠土地的狀態。這種綠化被土地反噬的現象常常在高速公路綠化建設中出現。因此,人為養護干涉手段必不可少,工作人員需要依據路段實際情況制定科學合理的綠化養護措施,從而有效提高邊坡綠化的存活率和持久性[4]。
3.4.1 肥水管理措施
肥水管理即對植物加強施肥和水分供給。不能直接按照統一標準對植物進行施肥,而是應該根據地區的實際植物的生態環境和生長情況進行適當調配,有意識地強化木本植物的生長發育,使得邊坡綠化最終由草本植物為主轉換為木本植物為主的生態群落。植物的生長發育離不開水分支持,不同種類的植物對于水分要求具有很大的差別,不同生長階段的植物對于水分的需求量也不盡相同,因此,水分供給具有很大的意義,能夠有效把控植物生長方向。肥水管理措施包含噴水養護和追施肥料等。噴水養護分為前期、中期、后期3 個階段:(1)前期為建植初期,需要大量的水分供給來維持植物的生存,該階段大約需要持續2 個月。(2)到中期,植物已經具有一定的生存能力,不需要刻意補給水分,依靠自然雨水補充即可,若遇旱期,則按月噴水3~4 次。(3)后期階段,只需按月噴水2 次進行植物養護;追施肥料為了讓草本植物能夠保持正常生長狀態,當植物高度長至9~11 cm 時,進行首次追肥,追肥通常在春季(3 月、4 月)和冬季(10 月、11 月)進行。后續追肥依據植物實際生長狀況而定。
3.4.2 補栽措施
對于邊坡綠化管理建設,一方面需要考慮植物生態環境的穩定性,另一方面需要考慮綠化工程成本預算。為了盡可能地減少養護資金投入,需要依賴大自然的自身養護能力,其中關鍵措施在于提高地區植物群落的復雜多樣性。當一個植物群落中含有較多的植物種類,并且各種類數量大致相同時,則認為這個群落結構具有復雜多樣性。結構的復雜多樣性通常與群落生態穩定性保持正相關,復雜性越高,則生態穩定性越高。邊坡綠化管理初期,受到工程破壞,邊坡的植被覆蓋率非常低,導致植物結構較為單一,不具備生態穩定性。隨著人為綠化建植的不斷深入,生態環境逐漸得到改善,適當地栽種當地植物,能夠有效提升群落的生態多樣性,從而達到生態穩定的效果[5]。
高速公路建設過程中,為了確保公路平、直的特點,不可避免地會破壞周邊的生態環境,尤其在山區地勢中,不得不大面積破壞自然環境,使得坡面植被大肆被砍伐、挖掘,土地變得光禿禿的。隨著公路建設規模的不斷擴大,坡面數量也在不斷增多,這也是裸地面積不斷增加的重要原因。因此,通過制定科學合理的邊坡綠化措施,恢復邊坡的生態環境,提高邊坡植被覆蓋率,防止雨水沖刷、風蝕導致的水土流失,強化路基建設,美化公路行車環境成為公路綠化建設中的重要部分。邊坡綠化在公路綠化中占據較大的比重,非常適合建設一個極具地域代表性的植物生態環境。充分利用植被恢復理論體系,進一步建設邊坡綠化恢復施工管理體系,盡可能選用當地產出的植物種類,進行建植與綠化施工管理,從而達到個性化邊坡綠化恢復理論體系,逐步強化相關事宜的研究與推廣。
高速公路邊坡綠化的主要目的在于固土防坡、穩固路基、防止水土流失、風蝕和美化公路環境。在過去,施工人員通常會采取將坡面分割成一級或幾級,然后直接灌注水泥或堆砌石板的方式進行坡面防護,然而這種做法不僅不利于生態環境建設,而且容易出現熱輻射。因此,綠化施工管理人員應該針對地質環境和植被的特性,首要關注復層生態景觀的持續性發展,從而制定科學有效的養護與管理手段,進一步強化植物群落成活狀態,從而轉化為目標群落狀態,有效地提升綠化施工管理建設在整體工程項目中的質量和效果。