環(huán)保理念下高速公路挖方邊坡綠化設(shè)計及施工技術(shù)要點研究

摘要：我國北方地區(qū)以溫帶季風(fēng)性氣候為主，且山區(qū)眾多、干旱少雨，給山區(qū)高速公路綠化設(shè)計和綠化工程高質(zhì)量施工帶來了相當(dāng)大的困難。雖然近些年對于高速公路挖方邊坡綠化研究有了一定的進展，但是還未能滿足高速公路快速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護的要求。本文提出客土噴播和生態(tài)修復(fù)纖維技術(shù)結(jié)合的方式，對于北方山區(qū)高速公路綠化設(shè)計、施工要點等方面進行研究，對該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)和實際應(yīng)用價值。

Abstract： In the north of China， the temperate monsoon climate is dominant with numbers of mountainous areas， drought weather and less rain， which brings great difficulties to the study of expressway greening design in mountainous area. Although in recent years， there has been some progress in the research of expressway excavated slope greening， it has not met the requirement of rapid population of expressway infrastructure and ecological environmental protection. This paper puts forward the way of combining the technology of spraying and planting with the technology of ecological restoration fiber， and studies the greening design and construction key points of the expressway in the northern mountainous area， which lays a good foundation and practical application value for the utilization and development of this method.

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速;客土噴播;生態(tài)修復(fù);綠化設(shè)計

Key words： expressway in mountainous area;soil spray-sowing technology;ecological restoration;greening design

中圖分類號：U418.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0167-02

0 ?引言

隨著我國北方高速公路基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，以及人民對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面的要求，高速公路的綠化設(shè)計成為了當(dāng)前人們研究的熱點問題之一，其中挖方邊坡綠化設(shè)計與施工成為了該領(lǐng)域的重中之重。北方氣候多干旱，山地眾多，沒有很好的植物生長條件，而且在多雨季節(jié)有可能造成水土流失、滑坡等自然災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。如果在施工完成后不采取有效的保護措施，極有可能會造成對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的進一步破壞。因此，要保證高速公路挖方邊坡的安全性，現(xiàn)在大多數(shù)采用噴混凝土、護面墻等剛性結(jié)構(gòu)，還要進一步保護植被的生長環(huán)境，維持生態(tài)平衡，以符合健康和諧的生態(tài)發(fā)展理念。本文結(jié)合北方的氣候特點、地理環(huán)境，采用新型的客土噴播和生態(tài)修復(fù)纖維技術(shù)，在保證挖土邊坡安全性能的基礎(chǔ)上，對其進行綠化設(shè)計和施工要點的研究，滿足現(xiàn)有的生態(tài)理念并具有重要的經(jīng)濟價值，以及為后續(xù)北方高速公路挖土邊坡綠色設(shè)計施工提供一定的理論基礎(chǔ)和實用價值。

1 ?北方高速公路挖土邊坡綠化設(shè)計和施工特點

1.1 邊坡綠化設(shè)計基本要求和功能 ?在北方山區(qū)地帶，邊坡是高速公路建設(shè)最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，邊坡設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，充滿了各種矛盾。在倡導(dǎo)新概念公路設(shè)計背景下，需要在“人、車輛、道路、自然”環(huán)境下滿足邊坡設(shè)計的要求，除了滿足質(zhì)量、工期、成本和其他傳統(tǒng)要求外，高速公路邊坡還應(yīng)盡量自然、環(huán)保、協(xié)調(diào)和美觀。高速公路的邊坡綠化一方面提高了公路的安全穩(wěn)定性，有效阻止了自然災(zāi)害的發(fā)生，另一方面保護生態(tài)環(huán)境、給人們帶來了良好的視覺景觀，促進生態(tài)與民生基礎(chǔ)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。基于此，邊坡綠化的基本要求為保持高速公路建設(shè)的安全性;防止在惡劣氣候環(huán)境中植被的破壞，防止侵蝕;由于植被生長環(huán)境較差，因此要提供必要的水分和營養(yǎng)成分，盡量做到少維護保養(yǎng)甚至是免保養(yǎng)?？偨Y(jié)高速公路邊坡綠化的功能如下：①保持水土：隨著對于高速公路安全方面的要求不斷提高，大多數(shù)情況下的邊坡施工采用人為挖方的斜坡，且斜坡必須滿足剛性要求。由于斜坡上缺少植被，極有可能造成水土流失、泥石流滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生。②提供安全的行車環(huán)境：當(dāng)前高速公路并沒有實現(xiàn)全方面的封閉，一些行車愛好者仍會在高速公路周圍的低速道路上駕駛或者有行人通行，有可能會導(dǎo)致高速公路上出現(xiàn)行人穿梭的安全事故發(fā)生。而邊坡綠化可以起到很好的隔絕效果，不僅保護了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，良好的植被視覺效果也減輕了駕駛開車的疲勞感。③減少污染源的擴散：邊坡上的植被對于尾氣排放、揚塵等污染的擴散起到了一定的隔絕效果。

1.2 施工原則 ?高速公路邊坡綠化施工中，不僅要在施工技術(shù)上進行優(yōu)化，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、地理位置、氣候條件進行施工?；诖?，總結(jié)出北方山區(qū)的施工原則如下：①防護技術(shù)與植被保養(yǎng)相結(jié)合。②北方山區(qū)眾多，冬季寒冷干燥，夏天多雨且蒸發(fā)量高，因此要科學(xué)合理的運用綠化植被的施工技術(shù)，與當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驐l件相結(jié)合，因地制宜的選擇施工方法。③盡量采用易于保養(yǎng)維護、栽培根系較深的植被，植被可以長期生存并起到保護效果。④優(yōu)化邊坡綠化的施工工藝，在成本降低的基礎(chǔ)上實現(xiàn)快速綠化，防止在工程前期的沖刷過程中對綠化植被造成損害。

1.3 施工方法和過程 ?選取北方某山區(qū)高速公路段為例，線路總長為45km，該路段需要進行綠化植被，初步采用客土噴播與生態(tài)修復(fù)纖維技術(shù)相結(jié)合，客土噴播的面積為35萬m2。客土噴播指的是將一定成分的土壤、纖維、植被、種子等按照規(guī)定的比例均勻混合，再用鐵絲網(wǎng)將其固定放置在邊坡處，起到了固定位置，提高整體穩(wěn)定性的作用;生態(tài)修復(fù)纖維技術(shù)對于特別是北方干燥，雨水蒸發(fā)量快的地區(qū)，有著預(yù)防惡劣環(huán)境帶來的侵蝕以及防止水分蒸發(fā)的作用，保護植被正常的生長環(huán)境。將客土噴播技術(shù)和生態(tài)纖維修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，可以起到固化邊坡，保護綠色植被，防止自然侵蝕和水分蒸發(fā)，有效提高整體穩(wěn)定安全的積極作用，適用于北方山區(qū)的高速公路邊坡綠化。

1.3.1 施工準備 ?首先在施工前對高速公路上的線路水準點等相關(guān)數(shù)據(jù)進行測量，確保數(shù)據(jù)的精確性;其次要保證施工過程中的用電充足以及用水充足;在施工過程中要明確設(shè)計圖紙中交代的內(nèi)容以及標準，而且必須注意施工安全事項;保證在施工過程中的機器設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，而且運行維護人員要定期進行監(jiān)測維護，確保工程的正常運轉(zhuǎn);施工中客土噴播過程中選用的鐵絲網(wǎng)為鍍鋅網(wǎng)，具有良好的抗腐蝕性、使用壽命長等特點，且工程設(shè)計中的鐵絲邊長小于5cm，選用規(guī)定標準的B18鉚釘為主鉚釘，同時配備B12輔助鉚釘，長度分別為120cm和80cm。施工現(xiàn)場需要的各類資料、設(shè)計圖紙以及測量工具要保持齊全，且具體施工設(shè)計的要根據(jù)邊坡的特定環(huán)境和要求及時更改，并與設(shè)計人員進行溝通商量。在質(zhì)量方面要切實做好施工設(shè)計和不同項目的具體實施方案，科學(xué)合理的施工組織，按計劃實施，保證工程的順利進行;做好設(shè)計圖紙與全體施工人員的全面交底和溝通，對于圖紙上的注意事項和關(guān)鍵說明進行詳細的注解，所有的建設(shè)工程以及植被的噴播都要符合要求標準，與此同時，做好臺賬與記錄，在驗收過程中確保準確無誤，確保工程質(zhì)量的實施。

1.3.2 施工過程 ?客土噴播施工前期要進行鉆孔、鉚釘安裝和灌漿等基本工作，然后將鍍鋅鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)在邊坡表面上。接著進行客土噴射，選用規(guī)定比例混合的土壤、基材和纖維的有機混合物，其中基材中需包含一定的改良劑，土壤則因地制宜，選擇適合當(dāng)?shù)刂脖簧L環(huán)境的土質(zhì)，而纖維作為植被生長中的一種細料，通常通過樹枝或者高速公路附近農(nóng)作物的秸稈攪碎混合制成。按照在北方高速公路挖方邊坡綠化設(shè)計的一般工程經(jīng)驗，總結(jié)出土壤、基材、纖維的混合比例為2：1：2，此比例為客土噴播植被的混合比例。

大多數(shù)情況下將客土噴播的厚度控制在10～12cm之間，選取生長能力強、適應(yīng)環(huán)境好的植被進行噴播，尤其對于邊坡易碎坍塌且不利于綠化植被生長的更是如此。客土噴播一般分兩次進行，方向為從上向下，第一次設(shè)備進行客土噴播的平均厚度為5cm，將配置好的基材均勻地撒入鐵絲網(wǎng)內(nèi);第二次在第一次噴播的基礎(chǔ)上繼續(xù)進行噴播，將厚度增加為10～12cm，對于遇到高速公路邊坡質(zhì)量不佳，易碎坍塌導(dǎo)致綠化質(zhì)量不滿足的現(xiàn)象發(fā)生時，則應(yīng)該適當(dāng)增加客土噴播的厚度。

在客土噴播一定厚度的基礎(chǔ)上，添加厚度為2cm的高性能生態(tài)纖維基材，其中添加的種子種類和用量主要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀惶攸c，由于地處于風(fēng)大、干旱的山區(qū)地帶，因此可以科學(xué)合理的種植野牛草、百喜草、狗牙根等種子，此類種植植被一方面能保持水土，凈化空氣的同時能減少汽車尾氣所造成的污染;另一方面該類植被具備很好的耐寒、抗旱等優(yōu)良的特性，其在貧瘠的土壤中也能夠頑強的生存，減少了施工完成后的維護和保養(yǎng)，大大減少了使用維護成本。客土噴播與生態(tài)纖維基材相結(jié)合的方式，巧妙地將各自的優(yōu)勢發(fā)揮出來并形成互補，客土噴播技術(shù)的成活率高且技術(shù)成熟，生態(tài)纖維基材技術(shù)的應(yīng)用可以進一步降低水分的蒸發(fā)，防止侵蝕，更好的保護了生態(tài)環(huán)境。

最后就是在施工過程中進行質(zhì)量和檢測技術(shù)的實時監(jiān)控。首先，用尺量的方式測量鉚釘?shù)拈L度，至少在20m的長度內(nèi)測量5次，測量結(jié)果與設(shè)計進行比較;鉚釘間距也是施工監(jiān)測中重要的一環(huán)，同樣保持20m內(nèi)的長度測量5次，要求符合設(shè)計偏差規(guī)定;采用客土噴播與生態(tài)纖維基材結(jié)合的方式進行植被綠化，要求監(jiān)測植被土壤噴播厚度，一般情況下要求3m監(jiān)測2個點以及10m監(jiān)測3個斷面，要求噴播的平均厚度不能小于原先施工中設(shè)計樣本中的厚度。

1.3.3 實例分析 ?通過高速公路現(xiàn)場的實地施工研究，采用客土噴播與生態(tài)纖維基材相結(jié)合技術(shù)具有良好的可行性，在邊坡綠化過程中并沒有占用人行道，在對于有嚴格要求指標的綠化設(shè)計中，在2天內(nèi)完成了4個試驗區(qū)的綠化種植，具有可行性?；诖?，研究得出該技術(shù)對于邊坡易碎坍塌、自然環(huán)境生長惡劣的條件中具有很好的適應(yīng)性，減少了水分的蒸發(fā)并具有很好的耐寒性和抗旱性，可以實現(xiàn)低強度頻次、低成本維護。由于邊坡綠化種植噴播的總厚度為14cm左右，對邊坡整體的穩(wěn)定性影響也較小，無需大型設(shè)備的施工，且未發(fā)現(xiàn)有邊坡變形坍塌等損壞現(xiàn)象產(chǎn)發(fā)生。圖1、圖2分別為客土噴播與生態(tài)纖維基材噴播圖示。

2 ?結(jié)語

采用客土噴播和生態(tài)纖維基材相結(jié)合的技術(shù)對于北方山區(qū)高速公路邊坡綠化施工質(zhì)量和生態(tài)保護具有明顯效果。不僅能很好的適應(yīng)植被生長環(huán)境的惡劣性，還能有效的減少水分的蒸發(fā)，降低汽車尾氣等污染顆粒的擴散，經(jīng)施工外觀檢查，整體穩(wěn)定性高，邊坡綠化植被的質(zhì)量合格，具有低成本、低維護頻次的特點，實現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：解坊利（1985-），男，山東菏澤人，工程師，主要從事公路、鐵路、房建施工工作。