南友公路的自然生態(tài)系統(tǒng)建設

［摘要］文章介紹南寧至友誼關公路在建設過程中開展自然生態(tài)系統(tǒng)建設及環(huán)境保護的一些措施和經驗。其中巖溶地區(qū)和膨脹土地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)保護和恢復取得了較好的效果，可供廣西其他項目參考。

［關鍵詞］南友公路；自然生態(tài)系統(tǒng)；巖溶；膨脹土

［作者簡介］廖常川，廣西壯族自治區(qū)交通基建管理局工程師，廣西南寧530012

［中圖分類號］ TU985.18［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1007-7723（2008）07-0141-0003

一、前言

南寧至友誼關公路（以下簡稱“南友公路”）是國道主干線衡陽至昆明公路支線，是廣西壯族自治區(qū)公路網主骨架的重要組成部分，也是我國通往越南乃至東南亞地區(qū)最便捷的陸路國際運輸通道。路線起自南寧市吳圩鎮(zhèn)，接南寧至吳圩機場高速公路，經扶綏、渠黎、渠舊、崇左、寧明、憑祥，止于中越邊境憑祥市友誼關，與越南1號公路相連，全長約179公里。

本項目穿越巖溶地區(qū)，沿線屬典型喀斯特地形，山清水秀、風景優(yōu)美，當?shù)氐脑鷳B(tài)環(huán)境保護得很好，而且本項目是利用外資項目，還毗鄰國家級野生動物自然保護區(qū)——崇左白頭葉猴自然保護區(qū)，所以對工程環(huán)保建設提出了比較高的要求。根據(jù)區(qū)政府提出的建設“精品路”、“生態(tài)路”、“國門第一路”的要求，建設單位在一開始就十分重視沿線的自然生態(tài)系統(tǒng)建設，并取得了較好的效果。主要采取了以下一些措施。

二、森林生態(tài)系統(tǒng)建設

公路沿線的自然生態(tài)系統(tǒng)按森林生態(tài)系統(tǒng)的要求建設，以喬木為主體，喬木、灌木、草本層和地面層的層次結構分明，形成多物種、多層次、營養(yǎng)結構豐富的復雜系統(tǒng)，與周圍地區(qū)的自然森林生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調。森林生態(tài)系統(tǒng)建設以森林為基礎、農業(yè)為主體，適應復合生態(tài)農業(yè)發(fā)展的需要。

加強保護和管理，做到合理利用和培育森林相結合，加強中、幼林的撫育工作。根據(jù)不同情況選擇樹種，并做好防治病蟲害工作。水土保護林選擇根系龐大、固土能力強的植物種類，水源涵養(yǎng)林選擇枝葉茂盛、持水能力大并能形成腐殖質、有良好改良土壤能力的樹種。

森林生態(tài)系統(tǒng)的建立根據(jù)具體情況采取二階段或多階段建設方式。先鋒植物以草本植物和固氮能力強的陽生灌木為主，如勒仔樹、山毛豆等。喬木采用耐貧瘠的松樹、相思樹等樹種，不得種植桉樹林。根據(jù)植物演替的不同階段特點，通過間種陰性植物，逐漸建立森林生態(tài)系統(tǒng)。

三、巖溶地區(qū)公路生態(tài)系統(tǒng)建設

巖溶地區(qū)的生境具有巖石露率高、土被不連續(xù)、土壤富鈣、偏堿性的特點，建設中充分考慮巖溶地區(qū)的生境特點，保護好生境中的水分，適當改善生態(tài)空間環(huán)境，增加生境中營養(yǎng)物質，保證生態(tài)系統(tǒng)建設取得成功。

巖溶地區(qū)原生性森林為常綠闊葉林，主要樹種為冬青、樸樹、三角楓、圓果化香、側柏、榕樹等。這些樹種生長緩慢，絕對生長量小，但生長量穩(wěn)定，波動性小，種間、個體間生長過程差異大。建設森林生態(tài)系統(tǒng)應充分考慮樹種較多、各種樹的種群較小、主要種群生態(tài)位寬度較窄的植物群落特點，選擇的樹種應該能夠通過多種途徑和方式來適應經常出現(xiàn)的水分虧缺和營養(yǎng)不足。

巖溶地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具有動態(tài)脆弱性，但水熱條件較好，植物中有大量有性繁殖體和無性繁殖體，比較容易自然恢復，生態(tài)建設應以保護和自然恢復為主，嚴格控制環(huán)境參數(shù)和種群值的重大擾亂，防止森林生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，嚴禁亂伐和火燒。

（一）巖溶路基病害處理

1.公路結構物的特征尺度與巖溶形態(tài)的特征尺度相配合，以保證路基和其他公路結構物的穩(wěn)定，并且不得明顯改變地質及巖溶水環(huán)境。

2.當巖溶形態(tài)為不均勻的石芽，或溶洞頂板厚度不大、平面最大尺寸足夠大、深度不深、壓實設備能夠進入進行壓實作業(yè)時，可采用路基通過。石芽應炸平，石芽間填充物應清除；溶洞口應炸開，將溶洞填充物清除。用片石或碎石換填石芽間隙或溶洞，然后用重型壓實設備進行壓實。當工作長度足夠時，采用沖擊壓實設備進行沖擊壓實，以增加路基的均勻性并檢驗可能遺漏的地下巖溶病害，采取措施進行補救處理。

3.當巖溶形態(tài)為溶溝，或溶洞平面最大尺寸為2~40m、溶洞頂板較薄、洞底較深時，采用橋涵結構物跨越?？缭浇Y構物的跨度須足夠大，以保證跨越結構穩(wěn)定，并能夠進行施工。

4.受巖溶水影響的路基采用透水性填料填筑，注意防止巖溶水沖刷路基，防止細料流失。路基的基底換填、整平壓實處理后，加設碎石層和土工布，防止細料往下遷移。填石路基采用沖擊壓實增加細料含量，或采用碎石嵌縫料進行填隙。路床部分采用足夠厚度的碎石層處理，路基邊坡設反濾結構。

5.注意路基內巖溶水的處理，設垂直排水設施和水平排水設施。垂直排水設施可采用豎井，水平排水設施可根據(jù)巖溶通道的大小，采用盲溝、滲溝、涵洞等。

（二）巖溶地區(qū)高液限土路基處理

1.高液限土強度和水穩(wěn)定性符合要求時可用于填筑路堤，受巖溶水影響部位及路床部位不得使用高液限土填筑。使用高液限土填筑的路堤高度應嚴格限制，一般不低于1.5m，根據(jù)含水狀態(tài)及壓縮性大小，高液限土填筑路堤的高度不高于3～6m。塑性指數(shù)高、壓縮性大時，應采用較低的路堤高度，以防止路基產生過大的流變變形，長期不穩(wěn)定。

2.高液限土挖方邊坡的坡度應根據(jù)邊坡高度和穩(wěn)定性分析合理確定，一般為1∶1～1∶2，不宜過陡，以防增加沖刷；也不宜過緩，以防雨水過量滲入，影響穩(wěn)定性。邊坡采用濕法噴播植草和種植灌木處理。

3.根據(jù)交通量大小、路基工作區(qū)深度及路基排水情況綜合確定高液限土路基的路床處理深度范圍。重交通路床部位不使用高液限土，以防止動荷載作用下路床產生累積變形。路床宜采用CBR不低于20%的填料填筑，有條件時宜使用級配碎石或級配砂礫填筑。

（三）巖溶路基挖方邊坡處理

1.土質邊坡處理時注意坡面防沖刷和坡面排水，土壤硬度和肥力不符合植物生長要求時，進行坡面翻松或改良處理，必要時培10cm以上的種植土。

2.石質邊坡加設坡頂平臺，防止坡頂溶蝕松動的石塊滾落影響公路行車安全，邊坡坡度為1∶0.3～1∶0.75。坡面要求采用光面爆破作業(yè)，松動的巖塊應清除，可能長期溶蝕后滾落的巖塊，采用錨桿加固。巖石層理沿路基方向為順層時，注意加固坡腳，當坡腳已被開挖切斷時，采用混凝土結構支擋。坡面采用掛網噴射客土并進行濕法噴播植草處理，根據(jù)坡面情況建設人工小生境，種植灌木，形成以草本層為基質，局部有灌木斑塊的景觀。

3.土石邊坡保留出露的巖石，石間土按土質邊坡的坡度開挖修整，土石交界面設無砂混凝土支撐滲溝。土石邊坡土質部分按土質邊坡處理，石質部分為自然石芽時可不處理，為人工開挖坡面時按石質邊坡處理。

（四）巖溶水的處理

1.應盡量少設或不設明溝形式的路基邊溝及排水溝，減少徑流及雨水匯集，保護原有巖溶水的循環(huán)。公路排水設施不得明顯改變原有裂隙巖體滲流場的特征。宜采用下設滲溝的淺碟形排水溝，淺碟形排水溝采用透水性生態(tài)混凝土襯砌，溝內種植草或其他灌木。

2.用于排除路基內部垂直升降巖溶水的豎井，尺寸應滿足排泄要求，井壁應采用混凝土襯砌，防止垂直滲流升降運動過程中橫向漫滲，影響路基穩(wěn)定。

3.用于排除路基內部水平流動巖溶水的涵洞或其他排水設施，其尺寸應滿足排水要求，一般采用混凝土結構，適當提高混凝土的強度，以保證結構混凝土的抗溶蝕能力符合要求。

4.在路基以外適當位置，應根據(jù)地形及巖溶水的具體情況設置一定數(shù)量的貯水設施，以滿足植物生長澆灌和農業(yè)生產的需要。貯水設施可采用水塘或水池。采用水塘時，注意防止水塘底滲露，并妥善處理好水塘給水及排水，水塘內應有一定數(shù)量的土，以供水生動物及植物的生長發(fā)育使用。

（五）巖溶地區(qū)公路涵洞、通道及跨線橋的處理

1.根據(jù)巖溶水的動力特點設置涵洞，涵洞的位置、流水面標高及排水能力應符合要求。

2.穿過低洼濕地路段應設足夠的連接路基兩側的兩棲類及爬行類動物通道，動物通道可與涵洞及其他路基排水設施結合使用。

3.應根據(jù)沿線人居分布、生產和生活需要設置通道及跨線橋，通道或跨線橋的位置尺寸應符合要求。通道兩側連接線應接原有道路，進出口應適當降坡并硬化，做好排水處理，保持通道內干燥，方便通行?？缇€橋引道應接原有道路，并不得低于原有道路的標準。

四、膨脹土地區(qū)公路自然生態(tài)系統(tǒng)

南友公路寧明段主要為膨脹土區(qū)，膨脹土地區(qū)具有降雨量大和蒸發(fā)量大，蒸發(fā)量大于降雨量的特點，表層土壤砂化，膨脹土層緊密、潮濕，缺少地下水。建設膨脹土地區(qū)公路自然生態(tài)系統(tǒng)須充分考慮膨脹土地區(qū)地貌特點，做好水土保持和植被土壤改良工作。

膨脹土具有超固結性、裂隙性和反復脹縮性，膨脹土路基工程應充分考慮膨脹土的工程特點，采取相應的措施處理。

1.膨脹土在適宜狀態(tài)下壓實，強度和水穩(wěn)定性符合要求時可用于填筑路堤。使用膨脹土填筑的路堤高度應嚴格限制，根據(jù)含水狀態(tài)及壓縮性大小，膨脹土路堤的高度不高于3～6m，塑性指數(shù)高、壓縮性大時，應采用較低的路堤高度，以防止路基產生過大的流變變形，長期不穩(wěn)定。

2.膨脹土路堤邊坡應采取足夠的側向約束措施，可采用非膨脹土包邊、土工合成材料加強、邊坡部位采用無機膠凝材料或其他化學改良材料改良處理。

3.膨脹土挖方邊坡的坡度根據(jù)邊坡高度和穩(wěn)定性分析合理確定，一般為1∶1～1∶2，不宜過陡，以防增加沖刷；也不宜過緩，以防過量釋放超固結荷載增加邊坡變形，并防止雨水過量滲入，影響穩(wěn)定性。邊坡采用土工格柵加筋填筑約束變形，采用復合土工膜防水，表面回填植被土壤，采用濕法噴播植草和種植灌木處理。

4.根據(jù)交通量大小、路基工作區(qū)深度及路基排水情況綜合確定膨脹土路基的路床處理深度范圍。重交通路床部位不使用膨脹土，以防止動荷載作用下路床產生累積變形。路床采用CBR不低于20%的填料填筑，部分路段使用級配碎石或級配砂礫填筑。

膨脹土富含蒙脫石和伊利石礦物，黏結性、黏著性、可塑性和脹縮性強，晶層間吸收的養(yǎng)分離子，植物難以吸收利用，不利于植物扎根和生長。原狀膨脹土應進行表面翻松、砂化處理或化學改良，處理后進行植被建植。

膨脹土層上覆的砂土或砂礫層摻種植土或河泥、塘泥改良處理，增加土層保水性。土層礫石含量小于30%時，可直接進行喬木和灌木種植；礫石含量為30%~50%時，種植坑中應摻入足夠數(shù)量的黏土；礫石含量大于50%時，種植坑應采取徹底換土處理，以保證植物生長的水分需要。

膨脹土地段開挖不得過量降低地下水，以防邊坡開裂及邊坡上部土地干旱貧瘠化發(fā)展。膨脹土挖方邊坡上部有水田或水塘時，采取截水措施防止邊坡開挖造成田間或水塘中水分滲漏流失。一般采用現(xiàn)澆混凝土截水墻，部分路段使用漿砌片石截水墻。

根據(jù)地形特點和地表徑流量大小，選擇適當位置設置貯水設施，減少水土流失。選用根系發(fā)達、固土能力強的植物進行水土保持。有水源處，選擇枝葉茂盛、持水能力大并能形成腐殖質、有良好改良土壤能力的樹種如榕樹、相思樹等涵養(yǎng)水源。

五、公路土地利用及生態(tài)系統(tǒng)恢復

在南友公路建設中實行最嚴格的耕地保護政策，路線應盡量從山地通過，或利用舊路加寬改造，少占耕地和林地。公路選線應充分結合地形地貌特點，不采用高路堤和深路塹，從而減少用地和對環(huán)境的破壞。公路占地按有關土地法律法規(guī)和補償標準進行補償。

從路塹開挖出來的土應盡可能用上，并用于最適宜的場合，有條件時應采取土質改良措施以擴大填料的應用范圍，減少借土及棄土，從而減少占地。

取土場及棄土場的處理應符合以下要求：

1.取土場應離開路基范圍適當距離，或直接從路基邊坡擴挖，開挖邊坡的坡度應符合穩(wěn)定要求及綠化要求。

2.挖除棄土場的原地面有機物表層，要求棄土分層整平壓實，棄土場邊坡應穩(wěn)定，坡腳砌筑擋土墻防止水土流失污染周圍環(huán)境。

3.取土場、棄土場的復耕須保證表層有機土厚度達到15cm以上，達不到要求時從異地拉有機土回填。但為避免造成新的土地資源破壞，回填的有機土一般從棄土場開采。

六、結語

南友公路建設辦公室通過采取以上一系列措施，將科學的發(fā)展觀和建設和諧社會、和諧管理理念貫徹到工程建設當中，取得了較好的效果。南友公路至今已開通運營兩年多，自然生態(tài)系統(tǒng)已達到森林生態(tài)系統(tǒng)標準要求，具有足夠的生產力和自我發(fā)展能力。公路沿線生態(tài)景觀已與當?shù)卦鷳B(tài)景觀融為一體，具有濃烈的亞熱帶風光。駕駛員和乘客普遍反映沿線景色優(yōu)美，乘坐感觀舒適?？梢哉f南友公路的自然生態(tài)系統(tǒng)建設是比較成功的，所采取的一些措施值得在廣西典型巖溶及膨脹土地區(qū)推廣。

［參考文獻］

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［2］張前進，江玉林，陳學平.高速公路環(huán)境破壞與生態(tài)恢復評估研究［J］.公路交通科技，2006，(5).