公路邊坡生態(tài)防護(hù)的探討

單振國(guó)

生態(tài)化發(fā)展模式也常被人們稱(chēng)為“綠色模式”，是在工業(yè)化發(fā)展模式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它揚(yáng)棄了只注重經(jīng)濟(jì)效益不顧人類(lèi)福利和生態(tài)后果的唯經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化發(fā)展模式，轉(zhuǎn)向兼顧人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和資源可持續(xù)發(fā)展的、注重復(fù)合生態(tài)整體效益的發(fā)展模式。強(qiáng)調(diào)人對(duì)自然的依賴(lài)性和兩者的統(tǒng)一性，主張人應(yīng)同自然和諧相處。公路建設(shè)與自然環(huán)境密切相關(guān)，其工程規(guī)模大、項(xiàng)目多、涉及面廣，土石填挖工程形成的大量土石裸露邊坡，破壞了原有植被，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響較大。以往通常采用單純的工程防護(hù)，如漿砌片石、噴錨防護(hù)等，這些工程防護(hù)措施會(huì)導(dǎo)致原有植被破壞、水土流失等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

1 公路邊坡生態(tài)防護(hù)現(xiàn)狀分析

1)土工三維網(wǎng)植草護(hù)坡，是國(guó)外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)集坡面加固和植物防護(hù)于一體的復(fù)合型邊坡生態(tài)防護(hù)措施。該技術(shù)所用土工網(wǎng)是一種邊坡防護(hù)新材料，是通過(guò)非凡工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng)，不僅具有加固邊坡的功能，在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長(zhǎng)的作用。隨著植物生長(zhǎng)、成熟，坡面逐漸被植物覆蓋，這樣植物與土工網(wǎng)就共同對(duì)邊坡起到了長(zhǎng)期防護(hù)和綠化作用。據(jù)資料表明:土工網(wǎng)植草護(hù)坡能承受4 m/s以上流速的水流沖刷，在一定條件下可替代漿砌片石護(hù)坡。目前，國(guó)內(nèi)土工網(wǎng)植草護(hù)坡在坡率低于1∶0.75公路邊坡使用較多。

2)客土植生袋護(hù)坡，是在邊坡坡面做好框架梁后在框格內(nèi)逐層堆砌生態(tài)袋，并在袋內(nèi)裝入適宜植物生長(zhǎng)的土壤或基質(zhì)和種子的生態(tài)護(hù)坡模式。該技術(shù)的特點(diǎn)是可根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方，從而具有廣泛的適應(yīng)性，多用于普通條件下無(wú)法防護(hù)或防護(hù)效果差的邊坡。由于客土可以由機(jī)械拌和，因此施工的機(jī)械化程度高、速度快，無(wú)論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網(wǎng)噴混凝土防護(hù)要優(yōu)越，而且植被防護(hù)效果良好，基本不需要養(yǎng)護(hù)即可維持植物的正常生長(zhǎng)。該技術(shù)在公路生態(tài)護(hù)坡中已有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。

3)蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡，是一項(xiàng)類(lèi)似于干砌片石護(hù)坡的邊坡防護(hù)技術(shù)，是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后，在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土，再在磚框內(nèi)栽草或種草的一項(xiàng)邊坡防護(hù)措施。該技術(shù)所用框磚可在預(yù)制場(chǎng)批量生產(chǎn)，其受力結(jié)構(gòu)合理，平鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，防止坡面沖刷，保護(hù)草皮生長(zhǎng)。這種護(hù)坡模式施工簡(jiǎn)單，外觀齊整，造型美觀大方，具有邊坡防護(hù)、綠化雙重效果，工程造價(jià)適中，略高于漿砌片石骨架護(hù)坡，該技術(shù)多用于公路填方邊坡坡率低于1∶1.0的坡面防護(hù)。

4)噴混植生植物護(hù)坡，是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后，采用專(zhuān)用噴射機(jī)，將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，植物依靠“基材”生長(zhǎng)發(fā)育，形成植物護(hù)坡的施工技術(shù)，具有防護(hù)邊坡、恢復(fù)植被雙重作用。該技術(shù)使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機(jī)質(zhì)、肥料、團(tuán)粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、pH緩解劑和水等組成，其種植基材的配方是成功的關(guān)鍵，良好的配方能夠達(dá)到在緩于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡上既具備一定的強(qiáng)度保護(hù)坡面和反抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長(zhǎng)。

5)土工格室生態(tài)護(hù)坡，土工格室內(nèi)充填土體用于坡面防護(hù)工作原理與土工網(wǎng)格相似，主要區(qū)別是立體高度大一些(一般為10 cm～20 cm)，這一特點(diǎn)也使得土工格室的用途更加廣泛。土工格室生態(tài)護(hù)坡是在展開(kāi)后固定于坡面上的土工格室內(nèi)填充種植土，然后在其上均勻噴播草種灌木進(jìn)行綠化防護(hù)。利用土工格室可為植物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。土工格室植草護(hù)坡用于自身穩(wěn)定的邊坡，當(dāng)邊坡坡率陡于1∶0.75時(shí)，則應(yīng)加密土釘或改用錨桿與土釘混合使用并按一定間距布置來(lái)固定土工格室。

6)植被板生態(tài)護(hù)坡，植被板是一種由高密度聚乙烯寬帶經(jīng)超聲波焊接而成的具有蜂窩狀框格結(jié)構(gòu)的立體材料。植被板為多個(gè)三角形的小片材通過(guò)插銷(xiāo)固定在一條長(zhǎng)方形的片材上組成的一個(gè)三棱柱框格結(jié)構(gòu)體。植被板生態(tài)護(hù)坡方式是通過(guò)展開(kāi)植被板材形成框格、保持三角形板材互相平行、長(zhǎng)方形板材呈豎立狀，然后用土釘按設(shè)計(jì)要求把植被板固定于坡面上，再在植被板框格內(nèi)填充種植土，充填土體立體高度一般為10 cm～20 cm，然后在其上人工或機(jī)械均勻噴播草種和灌木。植被板能夠同框格內(nèi)填土、植被形成一個(gè)牢固的復(fù)合整體，具有控制坡面徑流、消減水流能量，固土防沖刷，快速恢復(fù)公路沿線生態(tài)，綠化邊坡、美化環(huán)境的功能，另外這種生態(tài)護(hù)坡施工簡(jiǎn)便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工速度快。植被板適用于坡度不陡于1∶0.5且易風(fēng)化并存在有植物生長(zhǎng)的礦物元素的泥巖、頁(yè)巖等穩(wěn)定邊坡的防護(hù)。

2 公路生態(tài)護(hù)坡中的難題

1)邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢，設(shè)計(jì)滯后，跟不上形勢(shì)要求;

2)植物品種單調(diào)，配置形式單一。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，在養(yǎng)分水分供給較差的邊坡上都會(huì)呈現(xiàn)不同程度的草坡退化現(xiàn)象，這是一個(gè)十分突出和嚴(yán)重的問(wèn)題，若草被退化得不到解決，不僅造成重復(fù)建設(shè)，而且起不到邊坡生態(tài)防護(hù)效果，最終可能會(huì)引起水土流失、坡面坍塌等許多地質(zhì)災(zāi)害;

3)綠化用地和生態(tài)防護(hù)經(jīng)費(fèi)少、綠化質(zhì)量和效益較差。某些開(kāi)挖后的巖石邊坡，巖石層厚、整體性好，坡體高陡，對(duì)邊坡進(jìn)行生態(tài)防護(hù)后，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，秋冬季干旱、夏伏季炎熱，土體養(yǎng)分逐漸流失，土壤肥力降低，如何解決邊坡呈現(xiàn)的無(wú)土、缺水、缺肥及邊坡植被面臨的干旱威脅，這將影響到邊坡最終的景觀效益和生態(tài)效益;

4)施工規(guī)程、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)規(guī)范相對(duì)滯后，還有待進(jìn)一步的系統(tǒng)性開(kāi)發(fā)和規(guī)范化管理。

3 公路生態(tài)護(hù)坡可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策

1)積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)邊坡生態(tài)防護(hù)新技術(shù)。邊坡生態(tài)防護(hù)工程中的難點(diǎn)問(wèn)題，是對(duì)邊坡生態(tài)防護(hù)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)，邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)涉及到工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科，必須不斷在這些理論領(lǐng)域有所突破，積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)新材料、新工藝及配套施工機(jī)械設(shè)備，充分吸收新的科研成果、先進(jìn)技術(shù)和工程施工經(jīng)驗(yàn)，注重國(guó)際和行業(yè)間的技術(shù)交流與合作。

2)注重邊坡生態(tài)防護(hù)的設(shè)計(jì)與加大資金投入。在公路設(shè)計(jì)與建設(shè)中，人們常將設(shè)計(jì)重點(diǎn)和大量資金放在它的主體工程上，而生態(tài)功能的設(shè)計(jì)與投資力度不足，生態(tài)防護(hù)工程往往采取低價(jià)中標(biāo)的方式，這種低投入、低質(zhì)量的惡性循環(huán)，使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好，抗災(zāi)能力較弱等。應(yīng)建立和加大公路邊坡建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的專(zhuān)項(xiàng)資金，在設(shè)計(jì)上要深入細(xì)化，根據(jù)不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區(qū)域結(jié)合具體情況單獨(dú)設(shè)計(jì)，注重落實(shí)邊坡的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案。

3)邊坡植草退化的防治技術(shù)。防治邊坡植被退化的重要措施就是喬灌草相結(jié)合，盡量模擬出當(dāng)?shù)氐闹参锶郝浣Y(jié)構(gòu)，走向本土化。實(shí)際上國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始流行以喬灌木為主的防護(hù)方式。天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上，采用草灌結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工，可以將草種和灌木樹(shù)種進(jìn)行混播，早期以草坪防護(hù)為主，后期以灌木防護(hù)為主，構(gòu)建喬灌草立體防護(hù)生態(tài)體系，達(dá)到恢復(fù)自然植被的目的。貫徹因地制宜，以本土植物為主、外來(lái)為輔的原則。環(huán)境因子(如氣候和土壤)的地域性決定了植被類(lèi)型的特殊性，在進(jìn)行邊坡生態(tài)護(hù)坡植物選擇時(shí)，應(yīng)以當(dāng)?shù)氐恼w植被景觀為基本實(shí)物參照。一方面要貫徹“以鄉(xiāng)土樹(shù)(草)種為主”，依靠充足的種源種苗，降低成本和節(jié)約資金的方針，選擇地帶性植物物種或頂級(jí)群落植物物種;另一方面也適當(dāng)選擇一些其生態(tài)適宜性符合要求的經(jīng)多年引種馴化獲得成功的外來(lái)植物物種。植物兼有冷暖季型、多年生，綠期長(zhǎng)，具有較好的觀賞價(jià)值或美學(xué)價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

目前在邊坡生態(tài)防護(hù)工程中，三維網(wǎng)防護(hù)、客土植生袋防護(hù)、土工格室和植被板生態(tài)防護(hù)是具有典型生態(tài)防護(hù)施工技術(shù);在邊坡養(yǎng)護(hù)工程中，滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節(jié)約水資源、提高成活率、促進(jìn)草灌木植物生長(zhǎng)的澆灌技術(shù);在土壤肥力方面，ABT生根粉、菌根菌、農(nóng)菌及各種微生物肥料的應(yīng)用，具有促進(jìn)植物生根、生長(zhǎng)和發(fā)育，提高植物的生理機(jī)能和抗逆性。在這些新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用過(guò)程中，還有許多具體的工藝需要改進(jìn)，才能使其成本更低、操作更為簡(jiǎn)便、綜合效果更好。隨著邊坡生態(tài)防護(hù)各項(xiàng)科研技術(shù)的不斷深入，其各項(xiàng)新技術(shù)新工藝的應(yīng)用將日趨完善和成熟。

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