■陳 瑩
(福州海峽置業(yè)有限公司,福州 350000)
在沿海公路工程運營和養(yǎng)護階段,沿海公路受周圍環(huán)境的影響較為明顯,隨著生態(tài)文明理念的不斷深入,沿海公路工程運營和養(yǎng)護過程中的環(huán)境問題備受外界關(guān)注[1]。 而沿海公路受其地理、地形、氣候、線路線形等影響,容易導(dǎo)致生態(tài)問題、養(yǎng)護問題等,尤其是沿海公路綠化設(shè)計和養(yǎng)護的問題尤其突出,如受海風(fēng)、高濕高堿等造成的設(shè)計困難、養(yǎng)護困難。 因此,研究沿海公路綠化設(shè)計及養(yǎng)護技術(shù)的對策迫在眉睫。
福建省福州市連江縣S308 線的建設(shè)規(guī)格為二級公路, 其綠化路段總長為20.021 km (S308 線K0+000~K16+621 及K20+455~K23+855),隸屬“橫五線”,是福建省內(nèi)主要的國防干線,連接黃岐半島和內(nèi)陸地區(qū)。公路沿線地形地貌、生態(tài)環(huán)境較為復(fù)雜,具有“依山傍?!钡奶攸c。 在道路北側(cè),由于靠近山體,沿路地勢陡峭;在道路南側(cè),沿斷崖和平地,平地路段的地勢較為平坦。 公路總長2/3 的路段為山體和斷崖路段,覆蓋有茂密的森林,原生植物具有抗風(fēng)、深根的特點;公路的平地路段靠近海岸線,灘涂、島礁眾多,是福州典型的沿海公路,具有代表性。 在連江S308 線公路沿線,擁有豐富的山林資源、沙灘資源和礁石資源,為綠色公路建設(shè)與環(huán)保景觀綠化創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。 將連江S308 線公路建設(shè)成為“綠色公路”,將公路作為紐帶,開發(fā)公路沿線的生態(tài)景觀資源,進行環(huán)保景觀綠化設(shè)計, 對于當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展有著積極的影響。
連江S308 線公路沿線部分路段存在道路邊坡、道路兩側(cè)裸露嚴(yán)重、缺少綠化遮擋等問題,需要在路段兩側(cè)種植綠化,改善其景觀效果。 公路靠近山體一側(cè),存在著植物生長雜亂、山體巖石裸露等問題,導(dǎo)致景觀效果較差,應(yīng)該重新進行規(guī)劃,對于空地進行補植,設(shè)計相應(yīng)的主題,改變其景觀效果。在道路邊坡,主要存在著綠化覆蓋率低、山體裸露及水土流失等問題,需要擴大邊坡綠化范圍。 在道路兩側(cè),主要存在著綠化覆蓋率極低、植物生長狀態(tài)差、綠化防風(fēng)系數(shù)低等問題,應(yīng)該在增加綠化面積的同時, 種植更多具有防風(fēng)固土作用的植物。S308 沿海公路所面臨的問題在福州市沿海公路具有典型性。 本研究將針對這些問題提出這類型公路的設(shè)計原則、設(shè)計要點、解決措施,以為福州乃至其他城市的沿海公路的設(shè)計和養(yǎng)護提供理論指導(dǎo)和實踐參考。
圖1 S308 線公路地理位置圖
(1)堅持“最小程度破壞、最高標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)”的原則[2]:綜合利用多種保護方式,優(yōu)化綠化工程設(shè)計方案,改進生物治理、現(xiàn)場管理能措施,切實將公路施工對周圍生態(tài)的破壞降至最低,對于已經(jīng)出現(xiàn)的破壞,應(yīng)采取最高標(biāo)準(zhǔn)的恢復(fù)舉措。 (2)遵循“種植本土化、生態(tài)多樣性、季節(jié)多樣性、成本合理化、功能人性化”的設(shè)計理念。 對連江地域文化進行深入研究挖掘,提煉出有價值的文化精神,將S308 線公路打造成連江特色精品道路。 (3)堅持“統(tǒng)籌兼顧、環(huán)境協(xié)調(diào)、科學(xué)規(guī)劃、合理開發(fā)、永續(xù)利用”的原則,將公路綠化工程納入到“公路建設(shè)-自然保護-經(jīng)濟社會發(fā)展”的有機循環(huán)機制內(nèi),實現(xiàn)環(huán)境保護與公路建設(shè)間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,針對不同路段特點采取差異化的設(shè)計方式和理念,依靠綠植的物理分隔、視線引導(dǎo)等功能實現(xiàn)公路沿線景色風(fēng)光與公路通行功能之間的完美統(tǒng)一。 在嚴(yán)格保護好各類自然資源的前提下,合理開發(fā)休閑游賞項目,做到人與自然和諧相處,源于自然,融于自然。 因地制宜進行規(guī)劃,盡量尊重原有地形、地貌、植被、水文等特征,減少開發(fā)過程對自然生態(tài)系統(tǒng)的地形改造。 (4)堅持“高品質(zhì)景觀”的原則:公路綠化工程建設(shè)不能停留在功能層面,應(yīng)倡導(dǎo)建立“人在景中行”的高品質(zhì)景觀環(huán)境,以提升駕駛?cè)藛T的精神觀感為主要追求。 (5)堅持“全壽命”的原則:公路綠色化設(shè)計理念應(yīng)貫穿項目始終,踐行“全壽命”理念和原則,從施工設(shè)計、植被選型、綠化施工、后期運維等環(huán)節(jié)著手,全面落實綠色發(fā)展理念[3]。
公路施工對當(dāng)?shù)卦忌鷳B(tài)植被的破壞程度較大,此外,公路建成通車后的車輛尾氣和噪音污染也會影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,而開展公路綠化工程能夠更好地控制各種污染,加強對路域環(huán)境的保護能力。 在公路綠化植被養(yǎng)護方面,應(yīng)制定詳實可行的養(yǎng)護方案,為公路綠化提供堅實的保障。
(1)公路綠化工程中的不同植被功能各異,在營造路域景觀中發(fā)揮不同價值, 為充分發(fā)揮出不同植被的功能特點,須注重植被的合理搭配,最大程度地發(fā)揮植被功能, 確保公路綠化與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。 (2)在綠化植被設(shè)計布局過程中,應(yīng)通過綠化彰顯出公路的幾何美感, 通過植被的空間組合和資源配置,更好地展現(xiàn)公路環(huán)境的協(xié)調(diào)美感。 (3)公路綠化工程須遵循一定的工藝流程,引進新技術(shù)、新工藝改進綠化施工工藝, 實現(xiàn)復(fù)雜作業(yè)向簡單作業(yè)形式的逐步轉(zhuǎn)變,根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點,選擇合適的植被苗木,做好植被栽種放線定位工作,根據(jù)施工圖有序完成各項工序。(4)若出現(xiàn)苗木類型及數(shù)量不滿足設(shè)計要求,應(yīng)及時調(diào)整變更。 植被苗木栽種后,應(yīng)及時修剪、整理,同時做好病蟲害的預(yù)防處治工作。
(1)公路綠化工程施工期間,應(yīng)力求植被類型的多樣性和完整性,同時,為維持公路綠化工程長期的多樣性,應(yīng)制定切實可行的維護方案[4]。 (2)公路邊坡草坪維保成本較高,壽命較短,為保證綠化效果,更換周期一般為3~5 年,每次更換需耗費大量人力、物力資源。 雖喬木的后期養(yǎng)護相對簡單,但其生長周期更長, 前期無法發(fā)揮出植被總體效果,故在植被組合過程中,須綜合考慮上述因素。 (3)為體現(xiàn)公路綠化工程的層次感和錯落感,實際栽種過程中須注重植被的錯落布置。 一方面,為植被的生長提供充足的空間;另一方面,也為后期植被養(yǎng)護提供作業(yè)空間。 設(shè)計人員在設(shè)計階段應(yīng)加強多樣化和個性化設(shè)計,采購形式各樣、風(fēng)格各異的植被花卉,以充分發(fā)揮出植被的綠化裝飾效果。
(1)全面掌握不同植被的生長習(xí)性,及時發(fā)現(xiàn)其栽種生長過程中出現(xiàn)的問題。 如對于根系發(fā)達的植被,應(yīng)適當(dāng)增厚培植土體,以滿足根系生長需要。(2)大型喬木栽種后,須及時足量澆水,以滿足其生長需要,植被土體澆透以后,及時用薄膜覆蓋土體,以控制水分蒸發(fā)速率。 (3)栽種完成后,應(yīng)做好植被防護工作,以防止新栽種植被受強降雨、大風(fēng)等不良天氣影響,同時對新栽種樹木的樹干進行必要的支撐加固處治。 (4)因公路周邊環(huán)境相對復(fù)雜,植被生長環(huán)境相對脆弱,為提高植被的成活率,須制定詳實可行的養(yǎng)護方案。 (5)為加強新栽種植被的根系通風(fēng)效果和吸水率, 建議在植被周圍撒布石子、樹木,在滿足植被防護的基礎(chǔ)上,盡可能滿足通風(fēng)和吸濕要求。
(1)植被栽種前,應(yīng)確保培植土體的濕度和松軟程度滿足栽種要求,苗木栽好后,無雨天氣在24 h之內(nèi),必須灌上第一遍水。 苗木栽后每株每次灌水量參考表1 所示。 (2)夏季炎熱季節(jié)由于水分蒸發(fā)更快,植被土體必須一次性澆透,為控制水分蒸發(fā)速率,建議覆蓋薄膜。 由于人工栽種會不可避免地傷及樹干, 進而影響植被自身的不良環(huán)境抵抗能力,嚴(yán)重情況下還容易導(dǎo)致植被死亡,建議在人工栽種過程中做好相關(guān)保護,盡量減少人為因素對植被造成的損傷。 (3)植被栽種后,針對弱小植被采取必要的支撐防護措施,以對抗強風(fēng)環(huán)境下的抗傾倒能力。
表1 苗木栽后每株每次灌水量
對于填方路堤和挖方路塹,高邊坡也是公路綠化的最主要區(qū)域之一,公路邊坡綠化除發(fā)揮著綠化和美觀的功能外,還起到重要的邊防加固和生態(tài)防護作用, 因此在進行公路邊坡綠化設(shè)計的過程中,首先應(yīng)保證邊坡經(jīng)綠化后的穩(wěn)定性和可靠性,在滿足上述要求的前提下,盡可能地實現(xiàn)綠化與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 做好邊坡植被的優(yōu)化設(shè)計,注重植被的選型和空間搭配組合,建議優(yōu)先栽種低矮的灌木類植被,如檸條、沙棘等耐旱型植被。 例如,某公路挖方段護坡現(xiàn)狀均為綠色植物, 視覺效果欠佳,針對此問題,將原有植物進行了整理修剪,在坡頂增加種植刺柏,防止水土流失,坡下部增加種植藤本植物粉花薔薇, 既增加護坡表面的防護效果,又豐富了不同植物的色彩層次,增強了觀賞性(圖2)。
圖2 S308 護坡綠化景觀提升后效果圖
土質(zhì)的改良和管養(yǎng)對植物的耐鹽、耐堿性起著較大影響。 無論是抗鹽堿,還是防臺風(fēng),多層次的群落才能發(fā)揮最大的效用。 連江縣屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,連江縣內(nèi)土壤母質(zhì)風(fēng)化物中含有中酸性的侵入巖、火山巖,主要為華南紅壤、磚紅壤區(qū)。連江縣年平均風(fēng)速1.9 m/s,風(fēng)速自沿海向內(nèi)陸減弱,島嶼和海岸突出部為最大,年平均大風(fēng)日達4.9 d。 因此,在濱海綠化植物的選擇和應(yīng)用時,必須考慮其對鹽堿和海風(fēng)有良好的抗性。 道路外側(cè)可種植抗風(fēng)能力較強的樹種及地被,外側(cè)可采用小葉榕、欒樹、南洋杉、高山榕、相思樹等抗風(fēng)能力強的樹種;地面種植地被可采用龍舌蘭、狗牙根、蟛蜞菊、雪茄花等,以實現(xiàn)防風(fēng)固沙,防止水土流失。 根據(jù)建設(shè)前場地現(xiàn)狀對場地進行分段設(shè)計,共分成4 段不同景觀樹種的行道樹種植帶。 綠化主要配置層次為“喬+灌+草”,其中喬木層能形成防風(fēng)起到屏障的作用;灌木層能使綠化聯(lián)系更加緊密;草層能減少地面沙土流失,減少揚沙量,共同構(gòu)成不斷變化的綠化景觀,實現(xiàn)不同季節(jié)有不同的景觀效果。
(1)加強植被養(yǎng)護與管理。 幼苗要常年管護,防止人為破壞,預(yù)防火災(zāi)和病蟲害危害同時,針對附屬設(shè)施要定期進行維護, 每年10 月東北季風(fēng)來臨前要至少檢査一次,對損壞的種苗進行更換。 綠化養(yǎng)護工作主要劃分成兩階段: 一是成活前的管養(yǎng)期,主要以澆水、扶正、病蟲防等為主,包括補植、更換等,一般該階段為3 個月;二是成活后的日常養(yǎng)護管理期,主要以澆水、排水、施肥、病蟲害防治、修剪等為主,主要為成活之后的3 個月。 兩個階段因條件不同,管養(yǎng)時的側(cè)重點也不同。
(2)沿海公路綠化去鹽堿措施。 沿海公路土質(zhì)基本上較大部分屬于濱海鹽堿地,而鹽堿化土質(zhì)形成的根本原因在于水分分布的不良狀況,所以應(yīng)側(cè)重改善不良狀況的水分。 一般步驟如下:第一步,洗鹽。 用水使土壤中的鹽分進行稀釋溶解,再通過滲透把土表中的可溶性鹽堿擠壓到深層土中或清洗掉,并通過側(cè)邊滲透排入水溝中。 第二步,覆蓋改良(鋪設(shè)隔鹽層)(圖3)。依據(jù)“鹽隨水來,鹽隨水去”的特點,充分分析鹽堿地土壤、植被與生成狀態(tài)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)植物經(jīng)過吸收、雨水等沖刷后,一般上層的土壤的鹽堿度比下層土壤低得多,但下層土壤的鹽分會通過空氣蒸發(fā)作用, 跟隨著水分向上層持續(xù)積累。 所以應(yīng)通過技術(shù)手段對土壤進行隔鹽層技術(shù)處理, 實現(xiàn)在上層的土壤持續(xù)不斷接受沖刷作用、植物光合作用吸收的同時,將下層的鹽分逐步有序分離開,達到良好的土壤鹽堿度。 其原理是隨著下層土壤的鹽分蒸發(fā)量的減少,土層中上層土壤水分含量升高,大量含有鹽堿度低的水分將會下滲到下層土壤,對于下層含的鹽堿度高的土壤與地下水有很好的淋洗作用,從而達到深度改良沿海地區(qū)鹽堿地的植被生長情況。 隔鹽層技術(shù)能有效降低土壤的鹽堿度,尤其是上層土壤的鹽堿含量,降低的范圍一般約為下層的69%[5]。
圖3 鋪設(shè)隔鹽層
(3)苗木支撐。 新栽的苗木移栽完成后,由于根系尚未扎深扎實,極易搖晃,為防止苗木被大風(fēng)吹動,甚至被風(fēng)吹倒,應(yīng)打撐架扶持,以穩(wěn)定樹干,使根系與土壤保持緊密接觸,有利于新根生長。
(4)基肥。 根據(jù)不同樹種施用不同劑量的鈣鎂磷肥,使其與種植土充分混合,并回一層薄土。
(5)做好公路綠化的施工和養(yǎng)護,資金投入是重要保障。 為提高綠化工程資金的利用率,應(yīng)持續(xù)優(yōu)化植被栽種、養(yǎng)護、管理方式,最大程度地提高綠化資金的投入產(chǎn)出比。 現(xiàn)階段各路段的綠化養(yǎng)護管理主要以專業(yè)分包為主,各路段的綠化由業(yè)主方統(tǒng)一招標(biāo),由投以合理價的管養(yǎng)單位中標(biāo),為避免短期的不良養(yǎng)護行為出現(xiàn),養(yǎng)護招標(biāo)時間一般以3 年為期。 養(yǎng)護管理是公路綠化成敗與否的關(guān)鍵因素之一,必須加強管養(yǎng),從而朝著有利于改善道路使用環(huán)境條件的方向發(fā)展。
在沿海公路工程運營與維護過程中,綠化工程作為一項重要工程, 關(guān)系到后續(xù)公路能否正常通行, 同時綠化工程也是彰顯沿海公路建設(shè)綠色、低碳水平的關(guān)鍵指標(biāo)。 在沿海公路綠化工程的設(shè)計及養(yǎng)護施工實踐中, 應(yīng)注重綠化植被的優(yōu)化設(shè)計工作,重點做好植被類型的選栽和搭配設(shè)計,突出綠化植被的層次感和多樣性,最終實現(xiàn)人、車、公路、綠化植被的深度融合。