高速公路邊坡植被防護(hù)原則及植被選擇探討

羅長(zhǎng)青

(路橋華祥國(guó)際工程有限公司,北京 100000)

高速公路邊坡植被防護(hù)原則及植被選擇探討

羅長(zhǎng)青

(路橋華祥國(guó)際工程有限公司,北京 100000)

從植被護(hù)坡的防護(hù)原則及植物邊坡選擇的角度探究確保邊坡穩(wěn)定性的方法。研究得出，在植被護(hù)坡工程中應(yīng)遵循邊坡穩(wěn)定原則、環(huán)境適應(yīng)原則、快速綠化原則、綜合防護(hù)原則；在植被選擇中應(yīng)考慮成本經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥罈l件、根系發(fā)達(dá)，地上部短、植物群落合理，才能保證植被防護(hù)工作持續(xù)發(fā)揮效果，邊坡安全穩(wěn)定。

邊坡；防護(hù)原則；植被選擇

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.034

1 引言

隨著我國(guó)公路工程的快速建設(shè)發(fā)展，公路中大量的邊坡災(zāi)害問(wèn)題不斷出現(xiàn)，如水土流失、滑坡、崩塌及泥石流等。常見(jiàn)的邊坡防護(hù)技術(shù)可分為工程防護(hù)和植被防護(hù)兩種。工程防護(hù)通常采用噴注水泥砂漿、漿砌片石護(hù)坡等手段。植被防護(hù)通常在邊坡上種植根系較發(fā)達(dá)的植物。與工程防護(hù)措施相比，在達(dá)到對(duì)邊坡加固的前提下還具有降低風(fēng)速、綠化環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡、降低工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)[1]。

2 公路邊坡植被防護(hù)原則

在公路邊坡植被防護(hù)工作中應(yīng)遵循邊坡穩(wěn)定原則、環(huán)境適應(yīng)原則、快速綠化原則、綜合防護(hù)原則等才能有效的發(fā)揮植被防護(hù)的效果，對(duì)邊坡起到加固及美化的作用。

2.1 邊坡穩(wěn)定原則

植被防護(hù)是建立在原有邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上。植被防護(hù)能起到防止水土流失、降低風(fēng)速、減少風(fēng)沙危害、防止滑坡發(fā)生的作用，但是當(dāng)邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)本身處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，植被防護(hù)的作用就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，邊坡仍舊會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞。公路邊坡植被防護(hù)工程中，首先要確定合理的坡比，尤其是高邊坡路基。合理的坡比不僅可以增加邊坡的穩(wěn)定性，而且方便植物的播

種與植被的養(yǎng)護(hù)。在合理的坡比前提下，在邊坡上設(shè)置截水溝、排水溝等完善的排水措施可有效減小破面侵蝕，增加邊坡的穩(wěn)定性。邊坡的穩(wěn)定工作完成后可開(kāi)展植被防護(hù)工作，在邊坡表面截水溝、排水溝、邊坡平臺(tái)等構(gòu)造處尤其要加強(qiáng)植被防護(hù)[2]。

2.2 環(huán)境適應(yīng)原則

公路邊坡植被防護(hù)要選擇合適的植物群落。植被防護(hù)工作是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。植物種群必須對(duì)公路所處的生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)，如南方植物喜濕怕干、北方植物耐寒怕澇，所以要根據(jù)地域選擇植物群落。所選植物群落要具有根系發(fā)達(dá)、水源涵養(yǎng)、耐貧瘠、生命力強(qiáng)等特點(diǎn)，以達(dá)到植被防護(hù)目的，但不能出現(xiàn)植物生態(tài)入侵、打破原有的生態(tài)平衡。

2.3 快速綠化原則

邊坡修筑完成后應(yīng)盡快采取植被防護(hù)工作，防止雨水對(duì)邊坡的沖刷，造成水土流失，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。尤其是邊坡建成初期，土壤的固結(jié)還未完成，水土流失極易發(fā)生，雨水灌入邊坡內(nèi)部造成邊坡整體失穩(wěn)或局部滑塌。這要求植被防護(hù)工作要在邊坡結(jié)束后迅速開(kāi)展或在施工過(guò)程中同步進(jìn)行，加快植被防護(hù)盡快發(fā)揮作用。為達(dá)到快速綠化的目的，植物群落可采用速生植物或者是采用移栽植物、人工草皮等方法。

2.4 綜合防護(hù)原則

當(dāng)邊坡為高陡邊坡或邊坡土質(zhì)較差時(shí)，植被防護(hù)初期，植物難以附于邊坡表面，不僅達(dá)不到固坡的作用，還有可能加劇坡面的破壞；采用工程防護(hù)可在短期內(nèi)達(dá)到很好的加固效果，但是混凝土、漿砌片石等易風(fēng)化、易侵蝕，前期構(gòu)造及后期維護(hù)成本都很高。僅僅采用單一的防護(hù)措施很難達(dá)到邊坡加固的預(yù)期效果。在這種情況下，建議采用工程防護(hù)與植被防護(hù)相結(jié)合的方式[3]。

在邊坡修筑期間，為保證工程的安全以及植被防護(hù)工作的開(kāi)展，在邊坡中采用拱形骨架、菱形骨架、人字形骨架等工程防護(hù)措施，如邊坡穩(wěn)定性太差，可在增加錨桿。在工程防護(hù)措施完成后，為達(dá)到長(zhǎng)期的邊坡防護(hù)效果，需進(jìn)行植被防護(hù)。拱形骨架等防護(hù)措施在邊坡表面劃分出來(lái)的空間骨架可以有效減小水流的沖刷作用，減小坡面的水土流失；在空間骨架內(nèi)進(jìn)行植物播種或移栽后，水流的沖刷作用減弱，植物的成活率大大提高。而植物生長(zhǎng)后根系深入邊坡表層以下，對(duì)邊坡形成加筋的加固效果，空間骨架也得到了鞏固，使邊坡的穩(wěn)定性提高。植被防護(hù)在減小風(fēng)沙災(zāi)害的同時(shí)減緩了工程防護(hù)措施風(fēng)化、老化的速度，降低了后期維護(hù)成本，如植被防護(hù)發(fā)育良好，為降低工程成本可不采用工程防護(hù)。

3 公路邊坡植被選擇

在公路邊坡植被選擇工作中必須做到成本經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件、根系發(fā)達(dá)，地上部短、植物群落合理才能保證植被防護(hù)工作持續(xù)發(fā)揮效果。

3.1 成本經(jīng)濟(jì)合理

植被防護(hù)與工程防護(hù)相比的突出優(yōu)勢(shì)在于成本大大較低，選擇合適的植被種類可以進(jìn)一步降低防護(hù)成本。不同于城市景觀道路，公路工程路線綿長(zhǎng)，需要投入資金大，所以不可選用價(jià)格較高的景觀植物，應(yīng)以選擇市場(chǎng)成本較低的常見(jiàn)植物為主。

3.2 適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥罈l件

不同地區(qū)的的氣候、土壤條件存在很大差異（如日照時(shí)間、溫度、水文、土壤酸堿度、養(yǎng)分等）。氣候、土壤條件對(duì)于植被的生長(zhǎng)發(fā)育起著至關(guān)重要的作用，選擇合適的植被種類才能確保植被防護(hù)工作能持續(xù)的發(fā)揮其加固邊坡的作用[4]。

3.3 根系發(fā)達(dá)，地上部分短小

具備根系生長(zhǎng)旺盛、側(cè)根發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)深度大的植被應(yīng)當(dāng)在植被防護(hù)工程中優(yōu)先選取。發(fā)達(dá)的根系可以穿過(guò)邊坡表層深入邊坡深層土體，側(cè)根發(fā)達(dá)可以將表層土體固結(jié)在一起，臨近植物根系的交錯(cuò)生長(zhǎng)相當(dāng)于對(duì)邊坡進(jìn)行了整體的加筋處理，邊坡的穩(wěn)定性得到了極大的提高，防護(hù)效果顯著。但是，在選擇根系發(fā)達(dá)的植被的同時(shí)要考慮植被地上部分的大小，地上部分過(guò)大容易受到風(fēng)荷載，造成邊坡的不穩(wěn)定[4]。

3.4 植物群落合理

在進(jìn)行植被防護(hù)的工作中，確保植物種類的多樣性，合理控制群落結(jié)構(gòu)對(duì)提高護(hù)坡效果具有一定的作用。植被防護(hù)工作中物種單一，物種根系固結(jié)加筋作用受季節(jié)變化大，易造成邊坡防護(hù)效果隨季節(jié)變化或物種不適，造成物種消亡，植被防護(hù)完全失效。植被防護(hù)工作中物種多樣，可以有減小季節(jié)變化或單個(gè)物種消亡對(duì)防護(hù)效果的影響，確保邊坡的穩(wěn)定性。

植被護(hù)坡工程中植物群落選擇通常采用草本植物與喬灌類植物相結(jié)合的方式。草本植物具有生長(zhǎng)迅速、生命力頑強(qiáng)、覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。但是，草本植物的根系較淺，只能起到

對(duì)邊坡表層土體的加固作用；灌木植物根系較草本植物發(fā)達(dá)，但根系較細(xì)，對(duì)邊坡深層土體的加固作用不夠；喬木植物根系發(fā)達(dá)、可深入邊坡深層土體，對(duì)邊坡的深層加固作用顯著。草本植物與喬灌類植物相結(jié)合，根系相互交錯(cuò)，增加了邊坡的整體穩(wěn)定性，所以，在植被防護(hù)工程中確保植物群落的多樣性是非常重要的[5]。

4 工程實(shí)例

重慶三環(huán)永江高速公路一標(biāo)某段，邊坡高約12m，二級(jí)坡，一二級(jí)坡率均為1∶1，一級(jí)坡高6m，二級(jí)坡高6m，平臺(tái)寬2m，采用拱形骨架與植被相結(jié)合的防止措施（見(jiàn)表1）。

表1 永江高速公路某段植被生長(zhǎng)情況

從永江高速公路某段植被生長(zhǎng)情況可以看出，在進(jìn)行植被防護(hù)的一個(gè)月后，植被的蓋度就達(dá)到了64%；二個(gè)月后，植被的蓋度就達(dá)到了84%；后期基本穩(wěn)定在75%以上。草本植物略微呈現(xiàn)出受季節(jié)影響的特點(diǎn)，灌木、喬木植物受季節(jié)的影響較小，植物群落的多樣性確保了不同季節(jié)邊坡的植物蓋度。該坡面水土流失現(xiàn)象幾乎未發(fā)生，表層土壤穩(wěn)定，抗沖刷性強(qiáng)，路基穩(wěn)定性良好且周圍生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，植物群落的多樣性綠化了周圍環(huán)境，對(duì)于緩解駕駛疲勞也起到了積極的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

植被護(hù)坡工程具有造價(jià)低、綠化環(huán)境、緩解駕駛疲勞、減小水土流失、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，但由于存在一定的技術(shù)問(wèn)題，其應(yīng)用范圍還需進(jìn)一步擴(kuò)大。我們?cè)谥脖蛔o(hù)坡工程方面已經(jīng)做出大量的研究，并付諸于實(shí)際工程，但許多防護(hù)效果差強(qiáng)人意。

從植被護(hù)坡的防護(hù)原則及植物邊坡選擇的角度去探究，可從根本上控制植被防護(hù)工程的質(zhì)量，避免植被滅亡，導(dǎo)致植被防護(hù)工程失效。在植被護(hù)坡工程中，我們要遵循邊坡穩(wěn)定原則、環(huán)境適應(yīng)原則、快速綠化原則和綜合防護(hù)原則，才能確保邊坡的穩(wěn)定；在植被選擇時(shí)，必須做到成本經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件、根系發(fā)達(dá)，地上部短、植物群落合理，才能保證植被防護(hù)工作持續(xù)發(fā)揮效果。

總之，植被防護(hù)工作仍有很多地方需要進(jìn)一步研究，但其造價(jià)低、長(zhǎng)期效果好、生態(tài)環(huán)保的突出特點(diǎn)使得其具有廣闊的發(fā)展前景。

【1】裴冰.湖南高速公路邊坡綠化施工工藝研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

【2 樑】張棟 .公路邊坡植物防護(hù)和綠化的研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué),2005.

【3】張弦,陳強(qiáng).高速公路邊坡植物固坡技術(shù)探討及工程應(yīng)用[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2008（12）:59-61+67.

【4】龍翔.公路建設(shè)項(xiàng)目的生態(tài)影響評(píng)價(jià)研究與實(shí)例分析[D].廣州：暨南大學(xué),2010.

【5】王文生,楊曉華,謝永利.公路邊坡植物的護(hù)坡機(jī)理[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005（4）:26-30.

【6】趙海濤,劉立健,陳永貴.工程邊坡植物防護(hù)技術(shù)及應(yīng)用研究[J].資源環(huán)境與工程,2007（3）:315-317+351.

Highway Slope Vegetation Protection Principle and Selection of Vegetation

LUO Chang-qing
(LuqiaoHuaxiang International Engineering Limited Company，Beijing 10000,China)

From the vegetation slope protection of slope protection principle and plant selection,this paper to ensure the stability of the slope method.Study,should follow the principle of the slope stability in the vegetation slope protection engineering,the principle of environmental adaptation,fast greening principles,the principle of comprehensive protection;In vegetation selection should consider the economic and reasonable cost and adapt to the local climate,soil conditions,root developed,aboveground short and reasonable plant community,inordertoguaranteetheeffectivenessofvegetationprotectioneffect,securityandstabilityofslope.

slope;protectiveprinciple;vegetationchoice

U416.1+4;U417.1

A

1007-9467（2016）07-0135-03

2016-03-07

羅長(zhǎng)青（1981～），男，安徽宿州人，工程師，從事土木工程研究，（電子信箱）2085357080@qq.com。