邊坡生態(tài)防護(hù)研究進(jìn)展與技術(shù)應(yīng)用

郭萍++蔡璟

【摘 要】邊坡生態(tài)防護(hù)是以建立邊坡防護(hù)和生態(tài)恢復(fù)相結(jié)合的防護(hù)體系為主要內(nèi)容。文中分析了國(guó)內(nèi)外生態(tài)邊坡防護(hù)的研究動(dòng)態(tài)、生態(tài)防護(hù)機(jī)制和效應(yīng)，綜合分析了各種生態(tài)防護(hù)技術(shù)在邊坡防護(hù)中的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)防護(hù)；植被護(hù)坡；力學(xué)效應(yīng)；防護(hù)技術(shù)

1.生態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)原則

1.1穩(wěn)定邊坡

生態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)前，要詳細(xì)調(diào)查治理范圍內(nèi)邊坡的穩(wěn)定性，根據(jù)邊坡的現(xiàn)狀采取相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定措施。

1.2理順關(guān)系

詳細(xì)調(diào)查治理范圍及其周邊水系，進(jìn)行合理規(guī)劃和疏導(dǎo)，形成良好的排水系統(tǒng)，保證整治范圍及周邊不受新的雨水侵蝕而造成水土流失。

1.3恢復(fù)植被

根據(jù)公路邊坡周邊植被情況，通過(guò)必要手段使整治范圍內(nèi)植被盡快恢復(fù)。通過(guò)選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種，因地制宜采用多種植物相搭配，使得復(fù)綠后的邊坡不僅能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，而且能建立景觀植物群落以及豐富林相。

2.生態(tài)防護(hù)方法

公路邊坡生態(tài)設(shè)計(jì)具有景觀及生態(tài)的雙重要求。應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目所處的特殊人文歷史環(huán)境、總體景觀風(fēng)格及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，在遵循新的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，通過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查，然后依據(jù)景觀要求對(duì)不同邊坡進(jìn)行分類(lèi)，最后分別制定不同的景觀綠化措施技術(shù)路線。這種方法突破了傳統(tǒng)的單一強(qiáng)調(diào)“景觀功能”或“生態(tài)功能”的邊坡綠化防護(hù)的不足，為類(lèi)似公路邊坡綠化方案設(shè)計(jì)提供了可資借鑒的工作方法和思路。

2.1人工種草護(hù)坡

人工種草護(hù)坡是通過(guò)人工在邊坡坡面簡(jiǎn)單播撒草種的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施，成本相對(duì)最低。這種方法，多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類(lèi)生長(zhǎng)的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護(hù)工程。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低，可以與植樹(shù)相結(jié)合等特點(diǎn)。但由于草籽播撒不均勻，又易被雨水沖走而造成草籽成活率偏低，達(dá)不到邊坡防護(hù)效果，造成坡面沖溝、表土流失等邊坡病害，導(dǎo)致大量邊坡病害整治、修復(fù)工程，使得該技術(shù)近年應(yīng)用較少。應(yīng)用該種方法，植物一般1個(gè)～3個(gè)月后見(jiàn)綠，整體復(fù)綠需半年時(shí)間。

2.2平鋪草皮護(hù)坡

平鋪草皮護(hù)坡，就是通過(guò)人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)防護(hù)措施，施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)低，適用于附近草皮來(lái)源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程。但由于施工后期養(yǎng)護(hù)困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質(zhì)量難以保證，常常達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果。近年來(lái)，草皮來(lái)源緊張，平鋪草皮護(hù)坡作用逐漸受到了一定限制。應(yīng)用該種方法，植物當(dāng)時(shí)見(jiàn)綠，但隨著時(shí)間推移效果會(huì)降低。

2.3土工網(wǎng)植草護(hù)坡

土工網(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)合型邊坡植物防護(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)特殊工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng)，不僅具有加固邊坡功能，在播種初期還能起到防止沖刷、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)、綠化作用。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（干）砌片石護(hù)坡。應(yīng)用該種方法，植物一般1個(gè)～2個(gè)月后見(jiàn)綠，整體復(fù)綠需半年時(shí)間。

2.4客土植生植物護(hù)坡

客土植生植物護(hù)坡，就是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機(jī)械噴填（或人工鋪設(shè)）一定厚度適宜植物生長(zhǎng)的土壤或基質(zhì)（客土）和種子的邊坡植物防護(hù)措施。該技術(shù)特點(diǎn)是，可根據(jù)地質(zhì)和氣候條件選擇基質(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)法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機(jī)械拌和、掛網(wǎng)實(shí)施容易，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)噴砼防護(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)。該項(xiàng)技術(shù)在公路邊坡防護(hù)中已被大量應(yīng)用。應(yīng)用該種方法，植物一般15 d～30 d后見(jiàn)綠，整體復(fù)綠需90 d。

2.5植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)

混凝土是一種新型的護(hù)坡形式，主要使用于風(fēng)化巖石邊坡，堅(jiān)硬巖石邊坡，也可用于土質(zhì)邊坡或平地。但對(duì)于土質(zhì)邊坡或平地應(yīng)用本技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化。為了植物能夠良好生長(zhǎng)和使用植被混凝土的坡面有好的景觀環(huán)境，建議使用植被混凝土邊坡的坡度應(yīng)小于60。

植被混凝土施工工藝根據(jù)采用的坡面骨架形式不同而有所不同，對(duì)于采用框格骨架的植被混凝土工程先在邊坡上設(shè)置框格骨架，再在坡面上填厚6.5厘米的培養(yǎng)土層，然后將預(yù)制好的混凝土試件涂敷底層、灌注植生基材、涂敷含植物種子的面層，再將試件鋪設(shè)在坡上并勾縫形成植被層。該施工工藝包括以下八道主要工序：多孔混凝土試件預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、整平坡表、設(shè)置框格骨架、填筑培養(yǎng)土層、植生基材配置、現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)、植被混凝土護(hù)坡工程的養(yǎng)護(hù)管理包括澆水、追肥、病害防治、蟲(chóng)害防治等內(nèi)容。

3.邊坡分析及生態(tài)防護(hù)方法選用

3.1未風(fēng)化普通巖石坡

該類(lèi)坡屬于典型的未風(fēng)化高邊巖石邊坡，整個(gè)坡面由完整的巖石組成，坡面平整，邊坡高大，基本小于15m，坡度不大。該類(lèi)坡面普通綠化方法是不能使其坡面達(dá)到生態(tài)防護(hù)效果的，只能采用厚層基質(zhì)噴附護(hù)坡方法或者客土植生植物護(hù)坡方法。防護(hù)方法：植被混凝土生態(tài)防護(hù)、客土植生植物護(hù)坡

3.2風(fēng)化巖石邊坡

該類(lèi)坡屬于風(fēng)化低邊巖石邊坡，坡面平整、風(fēng)化嚴(yán)重，由大部分風(fēng)化石組成，邊坡高小于8 m，坡度不大，普通綠化方法不能使坡面達(dá)到生態(tài)防護(hù)要求，只能采用厚層基質(zhì)噴附護(hù)坡方法或者客土植生植物護(hù)坡方法。防護(hù)方法：植被混凝土生態(tài)防護(hù)、客土植生植物護(hù)坡。

3.3土石邊坡

該類(lèi)坡屬于典型的土石邊坡，坡面平整，且由土和風(fēng)化石等組成，坡度不大，一般小于1∶0.75。相對(duì)于巖石坡面，生態(tài)防護(hù)方法比較多，如土工網(wǎng)植草護(hù)坡、客土植生植物護(hù)坡、厚層基質(zhì)噴附護(hù)坡都可以應(yīng)用該類(lèi)坡面。但結(jié)合北方地區(qū)已有類(lèi)似公路的生態(tài)防護(hù)效果總結(jié)，客土植生植物護(hù)坡和厚層基質(zhì)噴附護(hù)坡比較好。防護(hù)方法：客土植生植物護(hù)坡、植被混凝土生態(tài)防護(hù)、土工網(wǎng)植草護(hù)坡。

3.4穩(wěn)定土邊坡

此類(lèi)邊坡屬于低邊土邊坡，坡面平整、邊坡坡度緩，主要由土組成，相對(duì)巖石坡面和土石坡面，常用的生態(tài)防護(hù)方法都可以在此類(lèi)坡面上應(yīng)用。如人工種草護(hù)坡、平鋪草皮護(hù)坡、土工網(wǎng)植草護(hù)坡、客土植生植物護(hù)坡、植被混凝土生態(tài)防護(hù)等。結(jié)合北方地區(qū)已有類(lèi)似公路生態(tài)防護(hù)工程總結(jié)，客土植生植物護(hù)坡和厚層基質(zhì)噴附護(hù)坡比較好，人工種草護(hù)坡、平鋪草皮護(hù)坡不能達(dá)到護(hù)坡效果。防護(hù)方法：客土植生植物護(hù)坡、植被混凝土生態(tài)防護(hù)、土工網(wǎng)植草護(hù)坡。

3.5路堤邊坡

路堤邊坡一般為回填路基，主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來(lái)自大氣降水對(duì)邊坡的直接沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展導(dǎo)致路基發(fā)生破壞。常規(guī)綠化方法，如人工種草護(hù)坡、平鋪草皮護(hù)坡、土工網(wǎng)植草護(hù)坡等，都可以達(dá)到生態(tài)防護(hù)效果。防護(hù)方法：人工種草護(hù)坡、平鋪草皮護(hù)坡、土工網(wǎng)植草護(hù)坡

4.結(jié)束語(yǔ)

總之，生態(tài)防護(hù)工程是公路建設(shè)的重要組成部分，是防治路基病害、保證路基穩(wěn)定、改善環(huán)境景觀及保護(hù)生態(tài)平衡的重要措施。高速公路路基邊坡防護(hù)方法通常分植物防護(hù)和工程防護(hù)2大類(lèi)。工程防護(hù)主要利用土工砌體或混凝土形成一定的結(jié)構(gòu)對(duì)路塹邊坡進(jìn)行防治，由于其取材方便，設(shè)計(jì)施工技術(shù)較成熟，處理深層失穩(wěn)塹坡安全性高，故成為公路部門(mén)長(zhǎng)久以來(lái)一直采用的防護(hù)方法，但該法造價(jià)較高，易破壞公路沿線自然景觀及生態(tài)平衡。缺乏植物覆蓋的邊坡一方面不利于水上保持，大量的雨水直接流失，還加大了對(duì)道路周邊地區(qū)的沖刷，給農(nóng)田水利帶來(lái)不利影響；另一方面也不利于改善高速公路的行車(chē)效果，大量裸露的巖石和混凝土視覺(jué)效果非常差，也不利于吸收陽(yáng)光和汽車(chē)尾氣，與高速公路快捷舒適的特點(diǎn)不相協(xié)調(diào)，在一定程度上也給高速公路的行車(chē)帶來(lái)不安全因素。因此，從防護(hù)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益而言，生態(tài)防護(hù)技術(shù)具有其它工程措施無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

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