西寶高速公路改擴(kuò)建邊坡植被防護(hù)技術(shù)的研究

馮興平 江濤

摘 要：邊坡養(yǎng)護(hù)管理是公路養(yǎng)護(hù)管理工作的重要構(gòu)成內(nèi)容之一，直接關(guān)系到車輛的行駛效率及安全關(guān)系較大。根據(jù)目前國內(nèi)外邊坡植被護(hù)坡技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，綜合運(yùn)用植物學(xué)、水土保持工程、風(fēng)景園林等諸多學(xué)科的知識(shí)，介紹了西寶高速公路邊坡植被護(hù)坡技術(shù)， 探索了一條成本低、效果好、適合西寶高速公路邊坡實(shí)際情況的生物復(fù)合護(hù)坡十大理想模式，使生態(tài)防護(hù)既能滿足護(hù)坡固坡、防止沖刷的工程要求，又能因地制宜。與周圍生態(tài)景觀有機(jī)地相結(jié)合，促進(jìn)我國高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：邊坡植被防護(hù)技術(shù)；生態(tài)景觀；生態(tài)恢復(fù)；西寶高速公路

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的全面展開，環(huán)境保護(hù)越來越引起各行業(yè)的高度重視。我國高速公路建設(shè)在極大地推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題，其中，邊坡的防護(hù)治理成為了其中一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)[1，2]。高速公路邊坡采用工程防護(hù)能起到較好的防護(hù)作用，但建設(shè)成本高且景觀效果差、加上對(duì)周邊景觀難以融合。目前，為了減少高速公路對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞.維持、恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)[3]。高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)已廣泛運(yùn)用，此技術(shù)由于在起到漿砌片石、噴射混凝土等邊坡護(hù)坡功能的同時(shí)，又恢復(fù)了因工程建設(shè)破壞的生態(tài)環(huán)境，因此這一新興的護(hù)坡技術(shù)一出現(xiàn)就受到了廣泛的贊揚(yáng)。對(duì)于高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)的研究，總體上講，我國仍處于探索階段，土木工程、水土保持、園林等學(xué)科都針對(duì)各自學(xué)科的需要進(jìn)行了一些研究。下面以西寶高速公路的邊坡植被防護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討，使邊坡植被防護(hù)技術(shù)既能滿足護(hù)坡固坡、防止沖刷的工程要求，又能因地制宜，與周圍生態(tài)景觀有機(jī)地相結(jié)合，促進(jìn)我國高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

1.邊坡植被防護(hù)技術(shù)的相關(guān)概念

生態(tài)是指一切生物的生存狀態(tài)，以及它們之間和它與環(huán)境之間環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系。生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生最早也是從研究生物個(gè)體而開始的。如今，生態(tài)學(xué)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，“生態(tài)”一詞涉及的范疇也越來越廣，人們常常用“生態(tài)”來定義許多美好的事物，如健康的、美的、和諧的等事物均可冠以“生態(tài)”修飾[4，5]。

護(hù)坡工程是指為防止崩塌，可在坡面修筑護(hù)坡工程進(jìn)行加固，這比削坡節(jié)省投工，速度快。常見的護(hù)坡工程有：干砌片石和混凝土砌塊護(hù)坡、漿砌片石和混凝土護(hù)坡、格狀框條護(hù)坡、噴漿和混凝土護(hù)坡、鋪固法護(hù)坡等。

邊坡生態(tài)防護(hù)是指開挖邊坡形成以后通過工程技術(shù)手段在其上種植植物，利用植物與巖土體的相互作用（根系錨固作用）對(duì)邊坡表層進(jìn)行防護(hù)、加固，使之既能滿足對(duì)邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能達(dá)到恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境目的的護(hù)坡方式[6]。

邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)是指利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡同時(shí)美化環(huán)境的新技術(shù)，是涉及巖土工程學(xué)、水土保持學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、園林學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合工程技術(shù)[7，8]。利用邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)，從不同角度改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了大類與環(huán)境的和諧統(tǒng)一，對(duì)于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。

植被就是覆蓋地表的植物群落的總稱。它是一個(gè)植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)或地球科學(xué)的名詞。植被可以因?yàn)樯L環(huán)境的不同而被分類，譬如高山植被、草原植被、海島植被等。

植被護(hù)坡防護(hù)技術(shù)是指“用活的植物，單獨(dú)用植物或者植物與土木工程或非生命植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕?！?植被防護(hù)是利用植物體蓄水保土的一種新型的穩(wěn)定邊坡美化環(huán)境的技術(shù)，它涉及土壤學(xué)、工程學(xué)、植物學(xué)等多學(xué)科[9，10]。植被護(hù)坡形成一門學(xué)科，還是近十幾年的事，直至今日甚至連一個(gè)很貼切的術(shù)語都還沒有形成，英文有稱 Biotechnique， Soil bioengineering， Vegetation 或Revegetation 等，國內(nèi)也有植被護(hù)坡、植物固坡、坡面生態(tài)工程之稱等。在國際上專門以植被護(hù)坡為主題的首次國際會(huì)議于 1994 年 9 月在牛津舉行。這里研究的植被護(hù)坡技術(shù)不是通常意義的園林綠化種植技術(shù)，而是利用植被蓄水固土的原理來穩(wěn)定巖質(zhì)或土質(zhì)邊坡，同時(shí)又達(dá)到美化環(huán)境的一種新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)涉及到巖土工程學(xué)、生物學(xué)、植物學(xué)、園藝學(xué)、土壤肥料學(xué)等多種學(xué)科的綜合性工程技術(shù)，是環(huán)境巖（土）體工程的一個(gè)重要組成部分。

隨著社會(huì)進(jìn)行各項(xiàng)基礎(chǔ)工程的建設(shè)，形成了各種類型的邊坡，這些邊坡的存在對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不良影響，有些甚至?xí)馂?zāi)害隱患[11]。目前，在國內(nèi)外應(yīng)用較為普遍的邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)是采用植物或植物與非生命材料相結(jié)合的方式，代替純工程防護(hù)方式，起到穩(wěn)定邊坡和防止侵蝕的作用。利用植物防護(hù)坡面，既可以防止雨滴擊濺，減小徑流量與產(chǎn)沙量，減緩徑流流速，增加土壤下滲，又可以增加坡面糙率，提高土體的抗剪強(qiáng)度。在土石質(zhì)邊坡整體穩(wěn)定的情況下，利用植物根系涵水固土的原理來保證坡面層的穩(wěn)定，起到美化環(huán)境、保護(hù)生態(tài)的作用，更有自然感。植物護(hù)坡是涉及巖土工程、生態(tài)、植物、土壤、景觀等方面的一項(xiàng)綜合工程，亦是涉及工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科的綜合科學(xué)。針對(duì)公路工程建設(shè)的邊坡，根據(jù)具體坡面立地條件，因地制宜地選擇生態(tài)（植被）防護(hù)（護(hù)坡）技術(shù)模式，在實(shí)現(xiàn)坡體穩(wěn)定的同時(shí)還能夠保證一定程度的植被覆蓋率或是與自然相融合的坡面景觀是當(dāng)前急需解決的課題。

2.項(xiàng)目區(qū)基本情況

公路邊坡是公路建設(shè)中破壞最為嚴(yán)重的區(qū)域之一，對(duì)其進(jìn)行有效防護(hù)是公路生態(tài)恢復(fù)的重要內(nèi)容。因生態(tài)防護(hù)具有良好的防護(hù)效果及景觀效果，其已經(jīng)成為公路邊坡防護(hù)的主要形式。西寶高速公路是全國“兩縱兩橫”公路主骨架G045連云港—霍爾果斯國道主干線的重要組成部分，該路跨越陜西關(guān)中西部西安、咸陽、寶雞、楊凌三市一區(qū)。連霍線（G30）陜西境西安至寶雞公路改擴(kuò)建工程主體工程可研階段推薦路線東起西安繞城公路阿房宮樞紐立交，沿鎬京遺址北側(cè)、咸陽規(guī)劃區(qū)南側(cè)，向西在渭河南岸設(shè)線，在高橋鄉(xiāng)東跨灃河，經(jīng)大王鎮(zhèn)、澇店鎮(zhèn)，在馬寨灘跨渭河后折向西北，在興平市豐儀鄉(xiāng)與現(xiàn)有西寶高速公路相接后，向西沿現(xiàn)有高速公路進(jìn)行單側(cè)加寬，經(jīng)武功、楊凌、絳帳、常興至蔡家坡，采用兩側(cè)加寬至虢鎮(zhèn)東后，與現(xiàn)有高速公路分離，向南跨過渭河，基本平行于規(guī)劃的鄭西鐵路客運(yùn)專線寶雞延伸線，沿寶雞市規(guī)劃區(qū)南緣、秦嶺北麓山腳設(shè)線，向西經(jīng)磻溪、馬營、涼泉至石咀頭與現(xiàn)有西寶高速公路相接，同時(shí)，擴(kuò)建現(xiàn)有高速公路虢鎮(zhèn)東至千河段，全線建設(shè)里程171.285km。

在工程后續(xù)設(shè)計(jì)階段，主體設(shè)計(jì)單位根據(jù)進(jìn)一步勘測情況，為了進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目占地，減少對(duì)線路兩側(cè)農(nóng)耕地的擾動(dòng)，對(duì)阿房宮至虢鎮(zhèn)東段局部線路走向進(jìn)行調(diào)整，對(duì)工程線路改擴(kuò)建方式進(jìn)行了變更，工程變更后，線路東起西安繞城公路阿房宮樞紐立交，沿鎬京遺址北側(cè)至高橋，繼續(xù)向西，經(jīng)飲水坊、東江渡、西江渡，至保安東灘折向西北，設(shè)特大橋跨過渭河，沿咸陽市規(guī)劃區(qū)最西側(cè)設(shè)線，經(jīng)灣李村、陳南村至西吳與舊路相接；之后沿舊路兩側(cè)加寬改建至虢鎮(zhèn)東，與現(xiàn)有高速公路分離，向南跨過渭河，基本平行于規(guī)劃的鄭西鐵路客運(yùn)專線寶雞延伸線，沿寶雞市規(guī)劃區(qū)南緣、秦嶺北麓山腳設(shè)線，向西經(jīng)磻溪、馬營至涼泉，線路全長155.82km。

3.水土流失現(xiàn)狀

項(xiàng)目區(qū)地處渭河兩岸沖積平原區(qū)—關(guān)中盆地，地貌類型屬渭河沖積平原、洪積傾斜平原、黃土臺(tái)塬。土壤侵蝕類型主要為水力侵蝕，水力侵蝕主要發(fā)生在裸露的地表面，表現(xiàn)為面蝕與溝蝕；面蝕主要是由于地表土壤結(jié)構(gòu)疏松，抗蝕力弱，一旦植被遭到擾動(dòng)和破壞，在暴雨的作用下，極易產(chǎn)生徑流對(duì)地表的沖刷造成水土流失；溝蝕主要發(fā)生在秦嶺北麓山前洪積扇和渭北黃土臺(tái)塬溝谷陡坡及溝道內(nèi)，造成溝底下切，溝岸擴(kuò)展，溝頭前進(jìn)；另外，由于項(xiàng)目區(qū)存在濕陷性黃土不良地質(zhì)現(xiàn)象，在強(qiáng)降雨條件下，局部陡坡溝谷地段容易發(fā)生崩塌、滑坡等重力侵蝕，造成較嚴(yán)重的水土流失危害。詳見表1。

水土流失是指在水流作用下，土壤被侵蝕、搬運(yùn)和沉淀的整個(gè)過程。在自然狀態(tài)下，純粹由自然因素引起的地表侵蝕過程非常緩慢，常與土壤形成過程處于相對(duì)平衡狀態(tài)。因此坡地還能保持完整[12， 13]。這種侵蝕稱為自然侵蝕，也稱為地質(zhì)侵蝕[14， 15]。在人類活動(dòng)影響下，特別是人類嚴(yán)重地破壞了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破壞和土地物質(zhì)的移動(dòng)，流失過程加速，即發(fā)生水土流失[16， 17]。土壤在外營力作用下產(chǎn)生位移的物質(zhì)量，稱土壤侵蝕量。依據(jù)《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)《全國水土保持規(guī)劃國家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)復(fù)核劃分成果》的通知》（辦水保﹝2013﹞188號(hào)）和《陜西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的通告》，項(xiàng)目區(qū)系陜西省省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。

項(xiàng)目區(qū)水土流失的主要成因有自然因素和人為因素，自然因素主要包括降雨、土壤、植被等，其中降雨是形成水力侵蝕的動(dòng)力因素[18]。人為因素主要是由于人類頻繁的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)擾動(dòng)地表、破壞植被、損壞地表結(jié)構(gòu)等[19]。近年來，隨著發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)的需要，該地區(qū)因加大基礎(chǔ)設(shè)施，從而使挖沙、取土、炸石、燒磚等人類生產(chǎn)活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致原地形地貌、原地表植被不同程度地受到了破壞，線路起點(diǎn)段崩塌和瀉溜災(zāi)害亦時(shí)有發(fā)生，人為水土流失已成為制約該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)改善的限制因素[ 20]。

4.工程建設(shè)中水土流失問題

西寶高速公路改擴(kuò)建工程在建設(shè)過程中，大量采用機(jī)械施工，路堤填筑、架橋砌涵、堆放棄渣等，破壞了沿線原地貌及植被，擾動(dòng)了表土結(jié)構(gòu)，致使土體抗蝕能力降低，并排放棄渣。項(xiàng)目建設(shè)區(qū)占用土地以水澆地、旱地、果園為主，植被以人工植被為主。工程建設(shè)過程中，主體工程的開挖填筑、土石方運(yùn)移以及排放棄土、棄渣的壓埋等，都不同程度地?cái)_動(dòng)了原地貌，損壞了地表土體結(jié)構(gòu)和植被。公路各項(xiàng)工程損壞原地貌植被情況詳見表2、項(xiàng)目建設(shè)對(duì)水土流失的影響分析見表3。

5.邊坡生態(tài)（植被）防護(hù)的措施

公路工程建設(shè)與自然環(huán)境密切相關(guān)。其工程規(guī)模大、項(xiàng)目多、涉及面廣，土石填挖工程形成的大量土石裸露邊坡，破壞了既有植被，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響較大，以往通常采用單純的工程防護(hù)，如漿（干）砌片石、噴錨防護(hù)等，這些工程措施都導(dǎo)致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問題。國家已經(jīng)十分重視工程建設(shè)中的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，國務(wù)院下達(dá)了[2000]31號(hào)文件“關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)綠色通道建設(shè)的通知”，工程建設(shè)中的生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)已提上議程，這對(duì)整個(gè)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施起到了推動(dòng)作用。邊坡生態(tài)（植被）防護(hù)即邊坡植被，主要是靠植物根莖與土壤間的附著力以及根莖間的互相纏繞來達(dá)到加固邊坡、提高坡表抗沖刷的能力[21]。生態(tài)（植被）防護(hù)技術(shù)是隨著世界范圍內(nèi)高速公路建設(shè)而興起的一門工程技術(shù)。與傳統(tǒng)的工程防護(hù)技術(shù)不同，生態(tài)（植被）防護(hù)技術(shù)是工程防護(hù)與植物防護(hù)的適當(dāng)結(jié)合，其充分利用工程防護(hù)深層加固和植物淺層固坡及生態(tài)環(huán)保的特點(diǎn)達(dá)到了工程建設(shè)與環(huán)保及生態(tài)恢復(fù)兼顧的目的。生態(tài)（植被）防護(hù)（護(hù)坡）不僅可以涵養(yǎng)水源，減少水土流失，而且還可以凈化空氣，保護(hù)生態(tài)，美化環(huán)境，保證行車安全，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

5.1植被的防護(hù)作用

植物的淺細(xì)根系在邊坡淺層錯(cuò)綜盤結(jié)，根系可視為帶預(yù)應(yīng)力的三維加筋材料。植物的淺細(xì)根系與土共同組成根土復(fù)合體，這一復(fù)合體改變了土的力 學(xué)性能，提高了土體的抗剪強(qiáng)度[22，23]。植物的根系可以穿過邊坡表層的疏松土層，起到預(yù)應(yīng)力錨桿的作用。研究表明，在地下0.75～1.5 m 深處有明顯的土壤加固作用[24，25]。對(duì)塊狀、碎裂、散體結(jié)構(gòu)巖體也可以起到很好的錨固作用。在越來越重視環(huán)境保護(hù)和人類自身生存質(zhì)量的今天，植被防護(hù)己成了公路邊坡防護(hù)的一種趨勢，代表著邊坡防護(hù)的發(fā)展方向[26]。目前，常用的植被護(hù)坡類型可歸納為土工網(wǎng)墊、液壓噴播、框格植被、穴播或溝播、植生帶、綠化網(wǎng)、階梯植被等。在高速公路建設(shè)中開挖的邊坡對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，再加上不穩(wěn)定 的邊坡容易發(fā)生泥石流等自然災(zāi)害，在這種情況下必須找出一種行之有效的方法來恢復(fù)被破壞的邊坡，防止災(zāi)害的發(fā)生。植被護(hù)坡技術(shù)的出現(xiàn)有效地穩(wěn)定了邊坡， 它不僅恢復(fù)了破壞的植被，而且改善了生態(tài)環(huán)境，有效地解決了邊坡工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境破壞之間的矛盾。通過人工輔助的方法，使自然本身具有的恢復(fù)力得到充分發(fā)揮應(yīng)當(dāng)是公路生態(tài)恢復(fù)和綠化的基本思想。尊重自然植被的演替規(guī)律，不在大的程度上改變自然恢復(fù)的植物演替序列，在生態(tài)系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)綠化，才是正確的生態(tài)恢復(fù)途徑。

植被可以在冠層、干層、地表及根系四個(gè)層次上，通過降低雨滴動(dòng)能、減緩地表徑流、改善土壤特性和根系的加筋固土作用來控制水土流失[27， 28]。在冠層和干層，植物截留的作用對(duì)降雨進(jìn)行了再分配，減少可以產(chǎn)生濺蝕的雨量，在一定的限高下消耗雨滴動(dòng)能[7]。在地表層，植被莖干及枯落物增大了坡面阻力系數(shù)和粗糙度，使地表徑流流速降低，挾沙能力下降，泥沙發(fā)生沉積，研究表明，在合理密植范圍內(nèi)，隨地徑的增大和株距的減小，坡面流的能量損失增大[29]。查軒的研究表明，在植被枯落物分解和根系生長的影響下，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著增加，土壤容重明顯降低，孔隙度增大，物理化學(xué)特性的改善使土壤具有更強(qiáng)的抗蝕性及下滲能力。根系的分布、纏繞和固結(jié)提高了土壤的抗沖力，進(jìn)而強(qiáng)化了土壤的抗沖性[30]。特別對(duì)于草本植物，根系在減弱土壤侵蝕過程中起著主導(dǎo)作用（圖1）。隨著我國高速公路建設(shè)快速發(fā)展以及人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，邊坡植被護(hù)坡技術(shù)越來越受到重視，在高速公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。西寶高速從生態(tài)的角度出發(fā)，最大限度地采用了邊坡植被護(hù)坡技術(shù)，并在生態(tài)防護(hù)的基礎(chǔ)上，兼顧良好景觀的形成。

5.2采用的邊坡生態(tài)（植被）防護(hù)形式

5.2.1土質(zhì)填方路段的生態(tài)（植被）防護(hù)

路基是公路的重要組成部分，是路面的基礎(chǔ)，與路面共同承受交通荷載的作用，是按路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)物。路基施工質(zhì)量的好壞將直接影響到路面的穩(wěn)定性和整條路線的使用品質(zhì)。對(duì)土質(zhì)填方路基來說，影響施工質(zhì)量的因素主要由土質(zhì)、含水量、壓實(shí)功能（如機(jī)械性能、壓實(shí)遍數(shù)及速度、土層厚度）及壓實(shí)時(shí)外界自然和人為的其他因素等。主體工程區(qū)包括主線路基占地及立交、服務(wù)區(qū)、管理設(shè)施等工程占地。路線在低山丘陵區(qū)按上邊坡5m、下邊坡30m確定，在河谷川道區(qū)按線路兩側(cè)各2m范圍計(jì)算；立交、服務(wù)區(qū)、管理區(qū)施工影響寬度以征地范圍周邊2m計(jì)；橋梁工程影響范圍參照水利部已批復(fù)的同類工程，以橋梁中心線向上游30m，向下游150m計(jì)算直接影響區(qū)。根據(jù)水利部對(duì)《國家高速公路連云港至霍爾果斯線（G30）陜西境西安至寶雞公路改擴(kuò)建工程工程水土保持方案報(bào)告書》的批復(fù)，確認(rèn)西寶高速公路改擴(kuò)建工程的水土流失防治責(zé)任范圍為1728.93hm2。

高速公路邊坡究竟是采用工程防護(hù)還是生態(tài)防護(hù)。生態(tài)防護(hù)的臨界高度是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。不同立地條件的邊坡。生態(tài)（植被）的臨界高度均不相同。我們對(duì)不同地區(qū)的強(qiáng)暴雨量、不同路面寬度的匯水量、排水方式以及各種植物的防護(hù)能力等進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究分析。確定了高速公路邊坡各種生態(tài)防護(hù)的臨界高度。在西寶高速公路中。我們根據(jù)邊坡的不同情況，采用了多種生態(tài)防護(hù)形式。各類排水溝、急流槽及戧臺(tái)截水溝工程設(shè)計(jì)斷面及單位工程量見表4。

（1）填土高度小于3.5m的邊坡.路面水漫流至坡面，直接在坡面撒播草種并適當(dāng)夾植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)。

（2）填土高度3.5～5m的邊坡.在土路肩處設(shè)置截水溝，坡面設(shè)置急流槽集中排水，減少路面水對(duì)邊坡的沖刷。在坡面急流槽間撒播草種并適當(dāng)夾植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)。

（3）填土高度大于5m的邊坡.根據(jù)不同情況在坡面上設(shè)置單層或雙層的水泥砼預(yù)制塊襯砌拱.在拱圈內(nèi)撒播草種并適當(dāng)夾植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)。

（4）部分填土高度大于7m的段落.采用分臺(tái)階的形式進(jìn)行坡面處理.并在臺(tái)階上設(shè)置排水溝.將整個(gè)坡面劃分2～3個(gè)高度小于3.5m的坡面后.直接在坡面撒播草種并適當(dāng)夾植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)。

（5）在周圍條件允許的路段.將原設(shè)計(jì)坡比放緩至1：2，以提高生態(tài)防護(hù)的臨界高度.減少工程防護(hù)的比例。

5.2.2石質(zhì)填方路段

西寶高速公路由于地處丘陵地帶，沿線多小山丘，為減少棄石對(duì)環(huán)境生態(tài)的破壞，減少取土數(shù)量，降低工程造價(jià)。

（1）邊坡碼砌。填石路堤分層填筑前，先用人工碼砌一定高度，且厚度不小于2m邊坡。

（2）卸料。施工中應(yīng)安排好石料運(yùn)行路線，專人指揮，按照水平分層、先低后高、先兩側(cè)后中央卸料，每層松鋪厚度一般不要超過50cm，石塊最大粒徑不得超過壓實(shí)厚度的2/3。

（3）整平。石塊應(yīng)大面向下，小面向上，擺放平穩(wěn)，緊密靠攏，所有縫隙填以小石塊或石屑。由于每層填筑厚度較大，故攤鋪平整工作必須采用大型推土機(jī)進(jìn)行，個(gè)別不平處應(yīng)用人工配合。如果石塊級(jí)配較差、粒徑較大，石塊間的空隙較大時(shí)，可于每層表面的空隙里掃入石渣、石屑、中砂、粗砂、再以壓力水將砂沖入下部，反復(fù)數(shù)次，使空隙填滿。

（4）碾壓。推土機(jī)推平后，直接采用重型壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，壓實(shí)時(shí)繼續(xù)用小石塊或石屑填縫，直到壓實(shí)層頂面穩(wěn)定、無下沉、石塊緊密、表面平整無車轍為止。壓實(shí)遍數(shù)一般由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)批準(zhǔn)。

我們盡可能地將開挖的石方用于路基填筑，并對(duì)石質(zhì)填方的邊坡做以下處理：

（1）粘土包邊植草。在石方路基兩側(cè)填筑1m左右的粘土包邊，與相應(yīng)石方層次同步填筑、壓實(shí)，為以后的綠化種植創(chuàng)造一定的條件。路基填筑完成后，對(duì)此類邊坡按土方邊坡同樣的方法進(jìn)行處理。

（2）干碼塊石植草。將粒徑較大的石塊.分臺(tái)階干碼在石方路基兩側(cè).并在石塊空隙中充填耕植土，作為植物生長的基礎(chǔ)。

（3）對(duì)于利用碎石土填筑的路基.利用專業(yè)的噴播設(shè)備.將植物種籽+矮灌木種噴入坡面中，經(jīng)過一定的生長周期.即可覆蓋整個(gè)坡面，起到護(hù)坡固坡的作用。

5.2.3挖方段的生態(tài)防護(hù)

高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)—近10多年來人們開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護(hù)作用，又能改善工程環(huán)境，體現(xiàn)自然環(huán)境美的邊坡植物防護(hù)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的坡面工程防護(hù)措施共同形成了邊坡工程植物防護(hù)體系。根據(jù)不同的邊坡土質(zhì)條件，已創(chuàng)造出創(chuàng)造出人工種草護(hù)坡、平鋪草皮護(hù)坡、液壓噴播植草護(hù)坡、土工網(wǎng)植草護(hù)坡、OH液植草護(hù)坡、行栽香根草護(hù)坡、蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡、客土植生植物護(hù)坡、噴混植生植物護(hù)坡、巖石邊坡噴混植生植物護(hù)坡等不同邊坡植物防護(hù)技術(shù)？。邊坡植物防護(hù)的主要目的是固土護(hù)坡、防止沖刷，兼有美化環(huán)境的功能。在高速公路建設(shè)過程中，由于高速公路設(shè)計(jì)中線形、走向等問題而穿過一些低山丘陵段，在傳統(tǒng)的公路設(shè)計(jì)思想中，往往用挖方的形式來代替造價(jià)較高的隧道 ，形成了諸多的邊坡、裸巖區(qū)，并對(duì)高速公路的建設(shè)、使用壽命、行車、安全、生態(tài)環(huán)境及社會(huì)效應(yīng)等多方面產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響，取土將對(duì)地表植被造成嚴(yán)重破壞，底層土壤裸露，土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，抗侵蝕能力降低，遇暴雨將會(huì)發(fā)生水土流失。對(duì)于沿線各個(gè)挖方段上邊坡.結(jié)合不同的坡面性質(zhì)、土質(zhì)情況，分別采取不同的生態(tài)防護(hù)技術(shù)進(jìn)行處理，宜噴則噴、宜栽則栽保證了生態(tài)防護(hù)的效果（表5）。

5.2.4互通式立交、服務(wù)區(qū)的生態(tài)防護(hù)

互通立交與服務(wù)區(qū)的生態(tài)防護(hù)既可以充分發(fā)揮互通立交的功能，又可提高服務(wù)區(qū)水平，達(dá)到生態(tài)防護(hù)的和諧統(tǒng)一。在“珠鏈”理念的設(shè)計(jì)效果在這一科學(xué)新穎的景觀理念的指導(dǎo)下，西寶高速公路上一系列貼近自然的景觀單元被巧妙的結(jié)合在一起，從而使設(shè)計(jì)成果的整體風(fēng)格和諧統(tǒng)一，整條道路與周圍自然環(huán)境相互交融，營造出自然風(fēng)光，改善了自然環(huán)境，淡化了人工痕跡，同時(shí)區(qū)域特色得到彰顯，增加了旅游吸引力[31]。鑲嵌著包括服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、道路互通區(qū)、風(fēng)景點(diǎn)等“珠寶”。西寶高速公路的服務(wù)區(qū)除具備必要的服務(wù)功能外，還將成為旅游資源和信息展示發(fā)布中心，服務(wù)區(qū)本身將建設(shè)成為旅游、觀光、休閑目的地。整條“珠鏈”通過運(yùn)用“借、遮、引”手法，屏蔽掉無味的景觀，將遠(yuǎn)近有味的自然風(fēng)光不露痕跡的引入駕乘者的視線，有景借景，無景造景，突出“顯山露水”的自然主義風(fēng)格，整條道路錯(cuò)落有致，遠(yuǎn)景與近景相協(xié)調(diào)，田園景觀、濕地景觀、林地景觀、山體景觀等多種景觀類型相結(jié)合，旅客可以一邊乘車，一邊欣賞沿路 的風(fēng)景，產(chǎn)生回歸自然的愉悅心情，留下了舒適愜意的駕乘印象。以生態(tài)、環(huán)保、旅游、景觀為突出特色的西寶高速公路在設(shè)計(jì)和建設(shè)中首次引進(jìn)“珠鏈”概念，在百余公里的道路“鏈條”上，高速公路沿線的大型工點(diǎn)（如互通式立交、服務(wù)區(qū)）作為高速公路這一景觀鏈上的璀燦明珠.應(yīng)根據(jù)其所處區(qū)域的人文特點(diǎn)、地域特色營造具有一定主題思想的景觀芬圍，其內(nèi)部路基由于不受用地約束，可采用適當(dāng)放緩路基邊坡。直接在坡面上撒播草種并適當(dāng)夾植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)。所包范圍內(nèi)地型進(jìn)行整治，形成叢林—密植樹木（山區(qū)）、田園—小橋流水{平原區(qū)）、水景—通過水生植物營造水鄉(xiāng)特色（水網(wǎng)區(qū)）等與周圍地形、地貌交相輝映。

5.2.5生態(tài)防護(hù)植物品種的選擇

根據(jù)高速公路邊坡的特點(diǎn)和邊坡種植的目的，邊坡生態(tài)防護(hù)的植物一般應(yīng)滿足以下要求 [23] ：①適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?，抗旱性?qiáng)；②根系發(fā)達(dá)、擴(kuò)展性強(qiáng)；③耐瘠薄、耐粗放管理；④種子豐富，發(fā)芽力強(qiáng)，容易更新；⑤綠期長，多年生；⑥育苗容易并能大量繁殖；⑦播種栽植的時(shí)期較長?？捎糜谧o(hù)坡的草本植物大部分屬于禾本科和豆科。禾本科植物一般生長較快，根量大，護(hù)坡效果好，但需肥較多。我國各大地區(qū)主要可用的護(hù)坡草坪植物見表6，在對(duì)當(dāng)?shù)刂脖贿M(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，植物選擇貫徹“適地適種的原則，大量應(yīng)用當(dāng)?shù)匾吧?、生長健壯、適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞性好的品種，如狗牙根、黑麥草、二月蘭、野菊花、云南黃罄、迎春、扶芳藤、長春藤、胡枝子、雙夾槐、火棘、石楠、淡雜竹、宜興苦竹等。既有利于植物生長，保證了防護(hù)效果也避免了外來植物對(duì)原有生態(tài)的破壞。

在植物的配置上，根據(jù)各個(gè)坡面的不同情況分別選擇相應(yīng)的植物種類，力求簡潔。采用草、草花、竹子、灌木、藤本的互相配合，既充分考慮生態(tài)防護(hù)短、中、長期的防護(hù)效果，又兼顧環(huán)境景觀，做到簡潔而不單調(diào)、變化而不凌亂，三季有花、四季有景，使高速公路形成車移景異的生態(tài)走廊。我國目前在邊坡生態(tài)防護(hù)中使用的灌木較少，目前已使用的灌木主要有紫穗槐、檸條、沙棘、胡枝子、紅柳和坡柳等。我國各地區(qū)主要可供選用的護(hù)坡灌木見表7。目前階段，主體工程針對(duì)路基邊坡采取植草護(hù)坡防護(hù)，滿足水土保持的要求，但并未針對(duì)兩側(cè)植物防護(hù)、服務(wù)設(shè)施區(qū)綠化、互通立交綠化等區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，本方案將充分考慮常規(guī)綠化和具有園林化要求的不同進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，其中中央分隔帶綠化和兩側(cè)植物防護(hù)采用一般綠化方式，服務(wù)設(shè)施區(qū)綠化和互通立交綠化參考園林化綠化要求實(shí)施。另外，項(xiàng)目區(qū)沿線占地中林地基本上是當(dāng)?shù)爻Ｒ姷慕?jīng)濟(jì)、用材喬木和灌木林，建設(shè)單位根據(jù)實(shí)際占用情況予以補(bǔ)償后，一般由林木產(chǎn)權(quán)人或產(chǎn)權(quán)單位自行移栽，因此，本方案不再考慮該部分的移栽和假植可能。

6.結(jié)束語

邊坡防護(hù)必須從生態(tài)角度出發(fā)，綜合考慮采用工程和植被相結(jié)合的措施，最大限度地采用邊坡植被防護(hù)技術(shù)，使生態(tài)防護(hù)既滿足護(hù)坡固坡、防止沖刷的工程要求，又能因地制宜，與周圍生態(tài)景觀有機(jī)的結(jié)合[32]。隨著人們對(duì)景觀的要求和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的護(hù)坡方式已經(jīng)不能滿足人們的要求。采用邊坡植被防護(hù)技術(shù)不僅能提高路基邊坡的穩(wěn)定性，而且對(duì)已遭到破壞的生態(tài)環(huán)境有一定修復(fù)作用，邊坡植被防護(hù)技術(shù)在高速公路防護(hù)工程中的作用不可低估。西寶高速公路的建設(shè)具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著作用。雖然工程建設(shè)存在著損壞原有地貌，產(chǎn)生棄土棄渣等可能造成水土流失的不利因素，但通過采取相應(yīng)的邊坡植被防護(hù)技術(shù)措施，對(duì)可能造成的水土流失進(jìn)行有效的防治，可以減少工程建設(shè)所引起的水土流失。

綜上所述，本項(xiàng)目場區(qū)建設(shè)內(nèi)容較多，建設(shè)期間場地平整、土石方開挖、運(yùn)移、回填、路基填筑等活動(dòng)頻繁，人為因素造成對(duì)當(dāng)?shù)厮帘３衷O(shè)施的破壞是不可避免的，項(xiàng)目建設(shè)勢必加劇項(xiàng)目區(qū)水土流失程度。邊坡植被防護(hù)技術(shù)作為一門工程技術(shù)，在邊坡的治理中已得到廣泛應(yīng)用，但是目前的研究和工程需要還相差甚遠(yuǎn)。根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的具體情況劃分水土流失防治責(zé)任范圍及防治分區(qū)，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)水土流失的自然因素與人為因素進(jìn)行綜合考慮，將邊坡植被防護(hù)技術(shù)與工程類防護(hù)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，在保證邊坡穩(wěn)定前提下改善周邊環(huán)境，已成為路基邊坡防護(hù)工程研究的主題。在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，運(yùn)用邊坡植被防護(hù)技術(shù)，結(jié)合其它技術(shù)，做好項(xiàng)目區(qū)的水土流失防治工作，以達(dá)到共同維護(hù)好項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境，避免對(duì)周邊水土資源的破壞，最大程度的減少水土流失的目的。

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