生態(tài)景觀設(shè)計(jì)觀念在黃塔(桃)高速公路中的應(yīng)用

何金武

(安徽交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，安徽合肥 230088)

0 引言

德國的特羅爾在1939年提出了景觀生態(tài)學(xué)一詞，進(jìn)入新世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市化建設(shè)的加快，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，景觀設(shè)計(jì)中如何緊密結(jié)合生態(tài)觀念越來越受到人們的關(guān)注，也取得了一定的理論和實(shí)踐成果[1]。在多學(xué)科，多行業(yè)的結(jié)合運(yùn)用中，高速公路景觀設(shè)計(jì)的理念、規(guī)劃、結(jié)構(gòu)、功能等方面日趨規(guī)范和科學(xué)。

高速公路生態(tài)護(hù)坡與景觀綠化設(shè)計(jì)是一個新興的交叉邊緣學(xué)科，它雖然具有園林、景觀、綠化的某些特點(diǎn)，但又不是單純的綠化和單純的景觀，也不是單純的邊坡支護(hù)，它是在確保邊坡穩(wěn)定的前提下，通過解決人地關(guān)系的景觀設(shè)計(jì)和恢復(fù)自然的綠化工程，使挖方邊坡更安全、適用、環(huán)保和美觀;它是現(xiàn)在任何一門學(xué)科無法獨(dú)立完成的，需要土木工程專業(yè)(主要為道路工程和巖土工程)、建筑學(xué)(主要為景觀建筑學(xué))、地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、地理學(xué)等多學(xué)科的交叉和融合，通過多學(xué)科專門技術(shù)人員通力合作，才能圓滿完成生態(tài)護(hù)坡與景觀綠化設(shè)計(jì)[2]。

安徽黃塔(桃)高速公路盡管在選線階段就進(jìn)行了大量的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但因該地區(qū)的地形地貌復(fù)雜，全線仍不可避免地有82個大小不等的高邊坡，在開挖建路施工中，雖盡力減小了對原始生態(tài)的破壞，但82個高邊坡及其他中、低邊坡對原生態(tài)自然景觀仍不可避免的產(chǎn)生較大影響，尤其是巖石土壤裸露，與周圍自然景觀形成強(qiáng)烈視覺反差，僅靠自然的修復(fù)能力，無法在較短的時間內(nèi)恢復(fù)自然環(huán)境景觀。尤其是土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化邊坡和大量潛在失穩(wěn)塊體，在雨水作用下，輕者發(fā)生水土流失，重者誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害，危及生命財(cái)產(chǎn)安全。對于正常的山體，不存在地質(zhì)災(zāi)害隱患，但由于深挖高塹，新挖出的邊坡成為卸荷集中面，因此對開挖的邊坡必須進(jìn)行處理，以保證高速公路的安全及可持續(xù)使用。近年來，隨著我國可持續(xù)發(fā)展等政策的實(shí)施，“人類活動與自然和諧共處，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)并進(jìn)”已成為人類生存和發(fā)展的基本要求。國家要求在保障公路、鐵路安全和視野開闊的條件下，加強(qiáng)綠色通道建設(shè)，特別是要加強(qiáng)高速公路等重要干線周邊的生態(tài)保護(hù)與綠化工作。

1 黃塔(桃)高速公路中生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

1.1 隧洞生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

1.1.1 隧道洞口地質(zhì)構(gòu)造及環(huán)境分析

黃塔(桃)高速公路地處黃山市境內(nèi)，呈“Y”形，前一部分為黃山到小賀段，后一部分以小賀為起點(diǎn)開始分叉，一條路到塔嶺，另一條路到桃林，分別通向浙江和江西兩省。整條高速路段途經(jīng)中、低山丘陵地貌區(qū)，其中馬金嶺、璜茅等地段屬山嶺重丘區(qū)，地形地貌更是復(fù)雜多樣，地面高差大，隧道洞口主要位于山腳和山腰。在開挖和修建隧道洞口時雖然盡力采取了各種措施以減少對自然生態(tài)的破壞，但還是不可避免地對山體的植被、土壤及巖體造成了破壞。在雨水、霜凍、干旱等極端天氣作用下容易造成泥土流失，巖壁坍塌等自然災(zāi)害，這不僅對自然生態(tài)造成破壞，還會影響高速公路運(yùn)行安全(見圖1)。針對具體的實(shí)地特點(diǎn)，要求在設(shè)計(jì)中從實(shí)際出發(fā)，充分尊重自然環(huán)境，與黃塔(桃)高速公路建設(shè)的總體思路相吻合，盡量體現(xiàn)“零開挖”的特點(diǎn)，將隧道洞口結(jié)合地形和周圍植被狀況進(jìn)行原生態(tài)恢復(fù)。

1.1.2 設(shè)計(jì)措施及方法

長干一號隧道右線小賀端洞口位于山體一側(cè)(見圖2)，針對仰斜坡巖石破碎的狀況，主要采取了在仰斜坡加固處理的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行回填綠化。雖接橋，但洞口與橋橫梁相差2米多，因此在設(shè)計(jì)中采用了植生袋回填的方式，以減弱人造物的痕跡，在色彩和形態(tài)上與周圍的喬木和小灌木形成較強(qiáng)層次感。這不僅與簡單明了的削竹式洞門結(jié)合在一起，而且把洞口較好地融合于整個山體之中。左側(cè)斜坡利用鋼架結(jié)構(gòu)加固，保護(hù)山體穩(wěn)定性。利用洞口右側(cè)堆積平臺進(jìn)行銘牌設(shè)計(jì)，以兩塊大石相交成V字形，與后面的山形相呼應(yīng)。在平緩地面種植草皮并栽植小灌木，與后面山體組合在一起產(chǎn)生一定的層次感。

小賀端洞口右線位于山腰，左右線高程相差20 m左右，修建時洞口開挖度較小，洞門形態(tài)也采用了對自然破壞較小的斜切式，整個山體邊坡穩(wěn)定性良好，洞門處的泥土和巖體結(jié)構(gòu)保存較完整，因此在設(shè)計(jì)時，洞口仰邊坡采用直接噴播，其植物配比用量與管鋪街一號洞口綠化相同(見圖3)。

1.2 邊坡生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

1.2.1 邊坡地質(zhì)構(gòu)造分析

黃塔(桃)高速公路全線49.714 km，經(jīng)過的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，邊坡主要位于河谷兩岸構(gòu)造剝蝕丘陵山區(qū)，巖石類型變化較大，在建設(shè)過程中開挖形成的邊坡數(shù)量多，邊坡高度各不相同，邊坡系數(shù)及所處環(huán)境也差別較大，開挖后的邊坡不僅坡陡，也產(chǎn)生了大量的次生裸地。同時，很多開挖處為巖質(zhì)層，無土壤，有些是泥巖和粉砂質(zhì)泥巖熟化的生土，也有些是經(jīng)強(qiáng)風(fēng)化或弱風(fēng)化形成的碎石，這嚴(yán)重破壞了原有的植被覆蓋層。

在開挖過程中，除了對邊坡的直接性破壞外，由于機(jī)械的介入以及開挖時的振動，土質(zhì)也頗受影響，使得貧瘠的土壤結(jié)構(gòu)不良，孔隙度低，同時由于坡度大，易造成水土和養(yǎng)分流失，十分不利于植物生長(見圖4)。

1.2.2 措施及方法

在巖石邊坡綠化方面，日本已形成一整套技術(shù)體系。他們將防護(hù)和綠化有機(jī)結(jié)合，較早改進(jìn)了傳統(tǒng)噴錨支護(hù)方法，創(chuàng)造出了噴射綠化法，如植生袋綠化技術(shù)、土噴射技術(shù)、框架護(hù)坡綠化技術(shù)、框架、客土噴射結(jié)合等綠化技術(shù)。我國在土質(zhì)邊坡和巖石邊坡的防護(hù)綠化研究起步時間較晚，特別是巖石邊坡綠化技術(shù)是在20世紀(jì)90年代后期才著手引進(jìn)和應(yīng)用。平鋪草皮是過去較常用的一種護(hù)坡綠化技術(shù)，可用于低邊坡且坡度較緩的各種土質(zhì)或成巖作用差的軟巖層邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層邊坡防護(hù)工程，但由于前期施工及后期養(yǎng)護(hù)管理困難，工程質(zhì)量往往難以保證。在20世紀(jì)80年代開始試制和應(yīng)用植生袋建植草坪，運(yùn)用最為廣泛的是噴射護(hù)坡綠化技術(shù)，適用于坡度系數(shù)比較大的邊坡，能取得較好的植被護(hù)坡效果。黃塔(桃)高速公路開挖的邊坡較多，達(dá)100多個，根據(jù)高邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、坡高、坡率、面積、現(xiàn)有支護(hù)設(shè)計(jì)和支護(hù)狀況、土質(zhì)條件等，邊坡可分為多種類型，按上述生態(tài)護(hù)坡的相關(guān)設(shè)計(jì)原則，選擇了幾個代表型邊坡作生態(tài)護(hù)坡，方案如下:

1)框架結(jié)構(gòu)邊坡:黃塔(桃)高速公路穿行于皖南山區(qū)，地形復(fù)雜，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，邊坡穩(wěn)定性較差，許多邊坡采用了框格結(jié)構(gòu)的工程支護(hù)。支護(hù)框架采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，框格中用植生袋或“土包袋”進(jìn)行回填，形成一定厚度的土層，給播種植物提供相對穩(wěn)定的生存環(huán)境，更有利于景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)。在生態(tài)恢復(fù)的同時能起到弱化支護(hù)框架的作用，即減少支護(hù)框架外露，減少人為痕跡，因此采用常綠小灌木為主，草本植物為輔的設(shè)計(jì)思路，見圖5。

2)無支護(hù)結(jié)構(gòu)的碎石邊坡:采用草本植物為主，常綠小灌木為輔，在坡面上種植大量灌木的設(shè)計(jì)思路，見圖6。針對不同類型邊坡、環(huán)境、土壤等固有特性需采用濕式噴播、干式噴播、客土液壓噴播等不同形式的生態(tài)修復(fù)方式。除此之外也可采用挖溝植草噴播，如相對傳統(tǒng)的溝播或穴播植草法。

3)巖質(zhì)無框架結(jié)構(gòu)的邊坡:可利用植物本身的攀緣或垂吊生長習(xí)性以遮蓋巖石或泥質(zhì)邊坡，從而達(dá)到美化環(huán)境的綠化景觀效果，但對固土護(hù)坡并不起作用，針對陡峭的邊坡，噴混植生護(hù)坡效果較好，既能讓植物在巖石上生長發(fā)育，而自身又不怕沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[4]。如一些開挖裸露巖體的穩(wěn)定性良好的話，其本身就是一種難得的自然景觀，就應(yīng)加以保護(hù)和利用，如圖7所示高邊坡方案。

2 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，修建快捷的高速公路已成為了時代的要求，在建設(shè)過程中避免不了對自然的改造和對生態(tài)的破壞，地形、地貌以及生物植被將受到重創(chuàng)[5]。生態(tài)景觀設(shè)計(jì)是在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，遵循生態(tài)恢復(fù)的內(nèi)在規(guī)律，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)的原則及方法，使公路交通與自然環(huán)境和諧共存，在滿足生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上給人帶來美的視覺享受。工程護(hù)坡和生態(tài)護(hù)坡同步進(jìn)行，在被破壞的原生坡面上，進(jìn)行人為生態(tài)修復(fù)，對邊坡進(jìn)行綠化造景，即使具有支護(hù)結(jié)構(gòu)的邊坡，也應(yīng)盡量使開挖的邊坡與周圍環(huán)境融合，經(jīng)過景觀綠化處理后，邊坡與周圍環(huán)境的視覺反差明顯降低，人工痕跡有所減弱，生態(tài)平衡得以恢復(fù)[6]。水泥網(wǎng)格支護(hù)反映防護(hù)工程技術(shù)要求，而景觀綠化則反映人類尊重自然的藝術(shù)內(nèi)涵，因此在一定程度上講，邊坡支護(hù)處理應(yīng)該是技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合，工程防護(hù)和植被防護(hù)同時并舉，剛?cè)嵯酀?jì)，不僅能達(dá)到良好的護(hù)坡效果，同時景觀綠化對路域生態(tài)的保護(hù)和恢復(fù)也具有重要意義。

[1] 劉 燕，楊 盡，段海澎.徽州文化在黃塔(桃)高速公路隧道洞門景觀設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2010(1):72-76.

[2] 劉 燕.黃塔(桃)高速公路隧道洞門景觀設(shè)計(jì)[J].中外公路，2010(2):21-25.

[3] 季必招，朱益軍，馮國榮.關(guān)于山區(qū)公路生態(tài)型景觀設(shè)計(jì)探討[J].華東公路，2009(5):3-6.

[4] 儀曉慧.生態(tài)公路概念淺析[J].山西建筑，2007，33(24):363-364.

[5] 張玉中，周 斌，黃 拓.關(guān)于高速公路生態(tài)綠化的思考[J].中外公路，2007(4):305-307.

[6] 葉明琴，唐 慶，徐少軍.高速公路景觀生態(tài)設(shè)計(jì)研究初探[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007(1):447-448.