生態(tài)防護(hù)在公路邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

景志遠(yuǎn)，張春禹，張 姣，王新民

（路域生態(tài)工程有限公司，北京100082）

0 引言

我國公路建設(shè)在迅猛發(fā)展的同時產(chǎn)生了大量的公路邊坡工程創(chuàng)面。長時間的檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，常規(guī)公路邊坡防護(hù)措施的大量工程缺陷在后期養(yǎng)護(hù)中不斷出現(xiàn)，不僅降低了生態(tài)防護(hù)效果，還推高了公路邊坡養(yǎng)護(hù)的成本?！懊利愔袊钡奶岢鰧τ谏鷳B(tài)環(huán)境有了更高的要求，生態(tài)防護(hù)措施作為一種循環(huán)低碳的綠色工程創(chuàng)面防護(hù)模式，其經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定、環(huán)保與低成本的優(yōu)勢受到更多決策者的青睞。

1 邊坡生態(tài)防護(hù)的涵義

邊坡生態(tài)防護(hù)是指應(yīng)用系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的原理從邊坡植被建立后坡面穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)與能量流動的基本原理進(jìn)行工程化應(yīng)用，在受損的公路邊坡重建穩(wěn)定的生產(chǎn)者、消費(fèi)者與分解者，實(shí)現(xiàn)邊坡生態(tài)學(xué)的物質(zhì)與能量的自循環(huán)的一種防護(hù)措施。公路邊坡生態(tài)防護(hù)體系建立后形成的穩(wěn)定的路域生態(tài)系統(tǒng)具備自身特定的結(jié)構(gòu)與功能，從而有效地解決了當(dāng)前公路邊坡圬工防護(hù)長期的養(yǎng)護(hù)高成本問題，同時它還具備優(yōu)美的環(huán)境景觀，能有效地消除公路兩側(cè)產(chǎn)生的污染問題，形成巨大的碳源儲備庫，是綠色循環(huán)低碳公路建設(shè)的一種重要技術(shù)模式。

2 邊坡生態(tài)防護(hù)工程發(fā)展概況

2.1 國外生態(tài)防護(hù)工程發(fā)展概況

生態(tài)防護(hù)理念起步較早。1633 年，日本人采用鋪草皮、栽樹苗的方法治理荒坡，成為日本植被護(hù)坡的起源。到了20 世紀(jì)30 年代，這種生物途徑首次引入中歐，得到迅速發(fā)展并在歐洲盛行，主導(dǎo)著世界植被護(hù)坡的研究與應(yīng)用。20 世紀(jì)60 年代以后，植被護(hù)坡技術(shù)已推廣到世界許多國家。在北美，植被護(hù)坡的運(yùn)用歷史可以追朔到1926 年，而且承襲了中歐的經(jīng)驗(yàn)，主要致力于與農(nóng)林業(yè)和道路建設(shè)有關(guān)的侵蝕控制。在英國，這個方法始于20 世紀(jì)40 年代末，用于陸地景觀的穩(wěn)定、堤岸和交通線路邊坡的穩(wěn)定等。歐美國家主要圍繞防止坡面遭受雨水侵蝕的目的而進(jìn)行，重點(diǎn)應(yīng)用于公路邊坡的植被防護(hù)及河堤防護(hù)。當(dāng)前國外主體生態(tài)防護(hù)技術(shù)如表1 所示。

表1 國外當(dāng)前主要生態(tài)防護(hù)技術(shù)

2.2 國內(nèi)生態(tài)防護(hù)工程發(fā)展概況

植被護(hù)坡的國內(nèi)歷史源遠(yuǎn)流長。最早有記載的植被護(hù)坡應(yīng)用在1591 年的中國，當(dāng)時柳樹等已用于河岸邊坡的加固與保護(hù)；而在17 世紀(jì)，中國就利用植被護(hù)坡技術(shù)保護(hù)黃河河岸。近年來，隨著國家對生態(tài)環(huán)境建設(shè)投入力度不斷加大，針對公路邊坡等工程創(chuàng)面植被恢復(fù)的工程綠化技術(shù)也在不斷發(fā)展，植草技術(shù)、造林技術(shù)與坡面防護(hù)技術(shù)的結(jié)合，使得公路綠化從傳統(tǒng)的鋪草皮技術(shù)，發(fā)展到人工建植、機(jī)械建植、表層覆蓋相結(jié)合的現(xiàn)代公路綠化技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)公路邊坡工程創(chuàng)面采用的生態(tài)防護(hù)主體技術(shù)措施見表2。

表2 當(dāng)前國內(nèi)公路邊坡生態(tài)防護(hù)主體工程技術(shù)措施

3 公路邊坡生態(tài)防護(hù)與常規(guī)防護(hù)措施的區(qū)別

3.1 生態(tài)防護(hù)與常規(guī)植物防護(hù)的主要區(qū)別

公路邊坡植物防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要差異如表3所示。

表3 公路邊植物防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要區(qū)別

3.2 生態(tài)防護(hù)與柔性防護(hù)的區(qū)別

公路邊坡柔性防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要差異如表4所示。

表4 公路邊坡柔性防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要區(qū)別

3.3 邊坡生態(tài)防護(hù)與常規(guī)綠化措施的區(qū)別

公路邊坡綠化與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要差異如表5所示。

表5 公路邊坡綠化與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要區(qū)別

3.4 邊坡生態(tài)防護(hù)與其他防護(hù)措施的區(qū)別

公路邊坡圬工防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要差異如表6所示。

表6 公路邊坡圬工防護(hù)與生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施的主要區(qū)別

4 公路邊坡生態(tài)防護(hù)的功能

4.1 改善行車狀況

植被可以提高公路交通的安全狀況。通過視線誘導(dǎo)種植可預(yù)示或預(yù)告線形的變化；通過明暗適應(yīng)種植，當(dāng)汽車進(jìn)入隧道時，可幫助駕駛員縮短對明暗急劇變化的適應(yīng)時間；通過緩沖種植，當(dāng)車體與路外物發(fā)生沖擊時，可降低車輛和駕駛員的損害程度。栽植的樹木花草增加了地表植被覆蓋度，攔截、抬升部分氣流，消除風(fēng)的動能，可起到降低風(fēng)速、防止風(fēng)沙危害的作用；覆蓋的植物能減緩坡面溫差及溫度變化的影響，降低路表溫度，延緩瀝青的老化，維持路面良好的使用質(zhì)量。

4.2 景觀功能

公路邊坡的開挖，使原來的自然景觀遭到破壞。采用植被護(hù)坡技術(shù)可以較大程度地恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)防護(hù)使裸露的地表重新披上新裝。生態(tài)防護(hù)和純工程防護(hù)相比，由于植物婀娜多姿、豐富多彩的形態(tài)，使生硬的公路構(gòu)造物景觀充滿生氣，極大地豐富了公路的景觀環(huán)境。

4.3 生態(tài)功能

生態(tài)防護(hù)可以作為公路構(gòu)造物向周圍環(huán)境過渡的緩沖帶；植物群落可以成為生物的棲息地，也能逐漸恢復(fù)因坡體開挖而遭到破壞的生物鏈，使已破壞的生態(tài)環(huán)境得到最大程度恢復(fù)，從而有效降低公路建設(shè)對生物多樣性的影響。

4.4 環(huán)保功能

植物對顆粒污染物具有吸滯和阻擋作用，能使空氣中的部分顆粒物沉降下來，據(jù)調(diào)查草坪的滯留塵埃的能力比裸露的土地大70 倍；植物能吸收多種交通污染物質(zhì)，如CO、CO2、氮氧化物、大氣中的金屬和非金屬粉塵；植物的吸聲作用會有效減弱交通噪聲。

5 生態(tài)防護(hù)在公路邊坡防護(hù)工程中的發(fā)展方向與應(yīng)用前景

5.1 生態(tài)防護(hù)成為產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)新方向

黨的十八大作出建設(shè)生態(tài)文明的戰(zhàn)略部署，突出建設(shè)“美麗中國”的目標(biāo)，“五位一體”總體布局的要求與“三個格局”對于生態(tài)文明建設(shè)提出了新的要求，為生態(tài)防護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展提供了良好的契機(jī)，更為生態(tài)技術(shù)應(yīng)用提供了良好的平臺，也為生態(tài)防護(hù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用指引了新的方向。

5.2 邊坡防護(hù)工程技術(shù)由傳統(tǒng)型向綜合技術(shù)型發(fā)展

生態(tài)防護(hù)技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定、環(huán)保與低成本等優(yōu)勢。同時，國內(nèi)高校與科研機(jī)構(gòu)生態(tài)領(lǐng)域研究技術(shù)成果轉(zhuǎn)化亟需推廣應(yīng)用。隨著邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，防護(hù)技術(shù)正在從傳統(tǒng)防護(hù)型向綜合技術(shù)型方向發(fā)展。

5.3 生態(tài)防護(hù)成為新的主體產(chǎn)業(yè)技術(shù)

隨著公路工程建設(shè)過程中工程創(chuàng)面的不斷產(chǎn)生，邊坡修復(fù)對于技術(shù)的要求越來越高，傳統(tǒng)的工程防護(hù)措施在公路邊坡應(yīng)用中的弊端不斷顯現(xiàn)，導(dǎo)致邊坡養(yǎng)護(hù)與重建成本不斷增大。而邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新技術(shù)必將成為一種新型的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，在今后的公路邊坡生態(tài)防護(hù)工程中成為主體產(chǎn)業(yè)技術(shù)。

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