淺析生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在高速公路邊坡防護(hù)中的水土保持效果

王澤林

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，610017）

淺析生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在高速公路邊坡防護(hù)中的水土保持效果

王澤林

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，610017）

通過(guò)對(duì)達(dá)陜高速公路生態(tài)護(hù)坡工程進(jìn)行試驗(yàn)觀測(cè)，來(lái)研究其在水土保持中的應(yīng)用效果。結(jié)果顯示，因地制宜地在高速公路的建設(shè)中應(yīng)用生態(tài)防護(hù)技術(shù)，能夠增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，進(jìn)而有效抑制水土流失，營(yíng)造出良好的生態(tài)景觀，并確保高速公路的安全運(yùn)行。

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)；高速公路；水土保持效果

在高速公路的建設(shè)中，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)占有重要地位。高速公路建設(shè)會(huì)產(chǎn)生邊坡，邊坡的地表裸露，地質(zhì)很不穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)不易自然恢復(fù)，是水土流失的潛在隱患。而當(dāng)前我國(guó)在生態(tài)護(hù)坡技術(shù)方面的研究較滯后，護(hù)坡工程存在很大隨意性，還未形成標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)體系，所以，加大對(duì)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用效果研究有重要意義。

一、項(xiàng)目概況

達(dá)陜高速公路位于四川省東北部的達(dá)州市，起至陜西境大巴山隧道北口，止于達(dá)州徐家壩，路線呈南北向，線路總長(zhǎng)139.5公里。達(dá)陜高速公路所處地區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷熱，雨量充沛，四季分明，立體氣候特征明顯，氣候差異性大。雨季集中在6至9月份，容易造成滑坡、泥石流等災(zāi)害。項(xiàng)目位于大巴山南麓坡前地帶，屬低山-低中山向大巴山山麓過(guò)渡區(qū)，地形、地貌主要受地質(zhì)構(gòu)造的控制，地表切割較強(qiáng)烈，山高谷深。

二、研究方法

（一）現(xiàn)場(chǎng)考察

現(xiàn)場(chǎng)考察分為3階段進(jìn)行。第1階段主要對(duì)達(dá)陜高速公路沿線的地質(zhì)特征和土壤類型、氣候、邊坡土壤侵蝕特點(diǎn)等進(jìn)行考察；第2階段考察沿線邊坡特性、護(hù)坡植物類型、邊坡防護(hù)類型等；第3階段考察沿線有代表性的植物群落點(diǎn)位生態(tài)學(xué)特征和邊坡防護(hù)效果，考察的指標(biāo)有植被蓋度、植物成活率、植物種類等。并采用侵蝕溝法調(diào)查邊坡水土流失情況。

（二）植被覆蓋測(cè)定法

植被覆蓋度調(diào)查運(yùn)用點(diǎn)測(cè)法。選取一具有代表性植物的樣方，草本植物群落的樣方面積是1m×1m，而灌木群落樣方的面積是4m×4m；接著把樣方等分為100個(gè)小方格，并對(duì)每個(gè)網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)是否于點(diǎn)向地面垂線方向有植物物體的分布進(jìn)行登記，之后將有植物體分布的總結(jié)點(diǎn)數(shù)和全部網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)數(shù)比值統(tǒng)計(jì)出來(lái)，并將此作為覆蓋度的指標(biāo)，百分?jǐn)?shù)表示[1]。

三、生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的水土保持機(jī)理

（一)植被護(hù)坡機(jī)理

生態(tài)護(hù)坡主要通過(guò)坡面植物地下根系與地上莖葉的作用進(jìn)行護(hù)坡，其作用主要包括兩個(gè)方面：根系力學(xué)效應(yīng)、植物水文效應(yīng)。

植物龐大的根系能穿過(guò)邊坡表層疏松的土層，相當(dāng)于預(yù)應(yīng)力錨桿。經(jīng)研究表明，植物的根系于地下0.75～1.50m深處具有明顯土壤加固的作用，對(duì)于塊狀、碎裂、散體結(jié)構(gòu)的巖體，也能起到錨固作用[2]。植物根系對(duì)土壤能起到網(wǎng)結(jié)和樁固的作用，增大土壤抗拉強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而提高土壤抗沖力。

降雨是造成邊坡滑動(dòng)重要的因素，邊坡失穩(wěn)和坡體水壓力大小有密切的聯(lián)系，植物利用吸收和蒸騰坡體內(nèi)的水分，來(lái)降低土體孔隙的水壓力，并增加土體吸力和抗剪強(qiáng)度；部分降雨在落到土壤表面前就已被植物的冠層截流，之后再被蒸發(fā)到大氣中或者到達(dá)地表。

(二）植被和工程措施結(jié)合

植被和混凝土框架等工程措施結(jié)合的生態(tài)護(hù)坡有著長(zhǎng)久的防護(hù)效益，能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)。生態(tài)防護(hù)不僅僅是邊坡綠化措施，還是恢復(fù)和重建自然生態(tài)系的一種方式，與其他防護(hù)類型相比，有著不可取代的地位與作用。生態(tài)護(hù)坡把植物措施和工程措施進(jìn)行結(jié)合，給植被生長(zhǎng)、恢復(fù)提供有利條件，不僅可防治邊坡土壤的侵蝕，還能恢復(fù)因高速公路建設(shè)而對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的破壞，進(jìn)而維護(hù)公路沿線生態(tài)平衡及重建邊坡景觀。

四、結(jié)果分析

（一）生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用分析

當(dāng)前，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)已經(jīng)成為高速公路進(jìn)行邊坡防護(hù)的一大趨勢(shì)，其代表了邊坡防護(hù)發(fā)展的方向。根據(jù)下表可知：

達(dá)陜高速公路生態(tài)護(hù)坡統(tǒng)計(jì)表

達(dá)陜高速公路在坡度較平緩、立地條件好的土質(zhì)或軟質(zhì)巖質(zhì)邊坡使用直接噴播，占護(hù)坡21.4%，低緩的坡面也利于噴播客土附著，利于植被快速地成活，達(dá)到抑制水土流失的效果。對(duì)邊坡穩(wěn)定，坡比不陡于1：1，每級(jí)邊坡低于8m（土質(zhì)路塹邊坡）或12m（軟質(zhì)巖質(zhì)路塹邊坡），應(yīng)用了掛網(wǎng)噴播的技術(shù)，占到了21.6%，在錨固三維網(wǎng)后，不僅能提高邊坡穩(wěn)定性，還利于客土附著與植物根系纏繞。在穩(wěn)定的坡比不陡于1：0.75的邊坡上，網(wǎng)格骨架給客土回填提供了較充足的空間，運(yùn)用拱形、菱形等不同的造型，營(yíng)造出了豐富視覺(jué)的效果，運(yùn)用骨架防護(hù)和種草防護(hù)結(jié)合的方法，不僅提高了防護(hù)的效果，也美化了環(huán)境。該路段部分坡面橫坡較為陡峭，在坡面上，分布著大面積由于自然地質(zhì)作用而形成的陡崖、懸崖與斜坡，可能出現(xiàn)崩塌和落石，使用主、被動(dòng)柔性的防護(hù)網(wǎng)技術(shù)防護(hù)該邊坡坡面，占了1.0%；主、被動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)覆蓋或者包裹著邊坡坡面，阻礙了坡面松散、崩塌，或把落石控制于一定的范圍之內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不使巖石跌落；它的開放性能保護(hù)植被生長(zhǎng)與其生長(zhǎng)的條件，并提供較好視覺(jué)效果，給人工綠化提供了一定條件，把工程治理與環(huán)境保護(hù)合為一體。

（二）達(dá)陜高速公路生態(tài)護(hù)坡的水土保持效果

達(dá)陜高速公路的沿線地形較復(fù)雜，在四川省的高速公路網(wǎng)中，其是施工難度較大、施工環(huán)境較復(fù)雜的工程項(xiàng)目，所處地區(qū)基巖裸露、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍、山體覆蓋層少且薄、降雨較集中，雨量大；高速公路的建設(shè)能改變?cè)械孛?、破壞地表的植被和高挖深填，進(jìn)而出現(xiàn)大量裸露的坡面，易形成水土流失。公路邊坡的生態(tài)防護(hù)目的為抑制徑流、避免邊坡沖刷、穩(wěn)定坡面、美化景觀及保護(hù)環(huán)境。根據(jù)邊坡地質(zhì)的特性和立地條件，該高速公路運(yùn)用了植被護(hù)坡、掛網(wǎng)噴播、骨架護(hù)坡與植被結(jié)合、柔性網(wǎng)防護(hù)等生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，取得較好的效果[3]。生態(tài)護(hù)坡的施工工期較短，并且造價(jià)低，其成本不到工程措施的1/10，但生態(tài)防護(hù)作用隨著植物的生長(zhǎng)繁茂而逐漸增強(qiáng)，其減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕作用也越來(lái)越大，故能節(jié)約大量養(yǎng)護(hù)的經(jīng)費(fèi)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，隨著邊坡生態(tài)防護(hù)措施實(shí)施的進(jìn)程，邊坡植被覆蓋度逐漸增大，土壤流失量逐漸減少，根據(jù)通用土壤流失方程（USLE）：A＝R*K*L*S*C*P，在其他因子相同的情況下，土壤流失量與地表植物覆蓋因子（C）成反比例關(guān)系。因此，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的高速公路邊坡防護(hù)中不僅能穩(wěn)定邊坡，且具有較好的水土保持效果，美化了路容，減少了因?qū)嶓w護(hù)坡對(duì)司乘人員視覺(jué)造成的疲勞感，具有較好的生態(tài)和社會(huì)效益。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在高速公路的高陡邊坡上采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù),可在短期內(nèi)完全覆蓋坡面，并且在水土保持中發(fā)揮顯著作用,抑制邊坡的侵蝕發(fā)育。采用生態(tài)護(hù)坡的邊坡的土壤流失量比未噴植處理過(guò)的邊坡要小很多,就算路基邊坡受到了降雨和路面匯流綜合作用,而生態(tài)護(hù)坡建植的草本植被對(duì)于減少土壤流失的效果也十分顯著。

[1]楊陽(yáng),楊建英,趙平等.兩種框格梁生態(tài)護(hù)坡技術(shù)及其應(yīng)用效果——以安徽岳武高速公路為例[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2015,(5):118-124.

[2]王皓.高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)分析[J].交通建設(shè)與管理,2014,(5):30-32. [3]郭滕.淺談高速公路邊坡的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)[J].赤子,2014,(6):356.

S210

B

1007-6344（2016）02-0112-02

王澤林，四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院成都 610017