高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

蘇佳路

摘要 為了保障公路路基邊坡預(yù)防性植被的作用可以得到充分發(fā)揮，對其實施有效的養(yǎng)護(hù)是極為必要的。為此，文章提出高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，分別從高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被的人工誘導(dǎo)期、群落形成期以及群落演替期三個階段入手，設(shè)計了針對性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。在實際應(yīng)用效果中，公路路基邊坡預(yù)防性植被切實發(fā)揮了保障邊坡穩(wěn)定性的作用。

關(guān)鍵詞 高原山區(qū)；公路路基邊坡；預(yù)防性植被；養(yǎng)護(hù)技術(shù)；人工誘導(dǎo)期；群落形成期；群落演替期

中圖分類號 X171.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）05-0141-03

0 引言

高原山區(qū)公路的路基邊坡穩(wěn)定性對于整個道路的安全和使用壽命至關(guān)重要。由于高原山區(qū)的特殊地理環(huán)境，如復(fù)雜的地形、地質(zhì)和水文條件以及可能發(fā)生的自然災(zāi)害[1]，使得高原山區(qū)公路的路基邊坡更容易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害不僅會對道路造成破壞，影響車輛的通行安全，還可能對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的損害[2]。為了確保高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性，需要采取一系列措施進(jìn)行預(yù)防和防護(hù)。其中，邊坡預(yù)防性植被是一種重要的防護(hù)措施。植被的根系可以深入土壤中，增強(qiáng)土壤的凝聚力，防止水土流失，從而有助于維護(hù)路基邊坡的穩(wěn)定性[3]。其次，植物可以阻擋雨水直接沖擊土壤，減少水土流失，防止因沖刷引起的邊坡破壞。除此之外，植被可以改善道路景觀，減少駕乘人員的疲勞感，同時，也可以防止因水土流失引起的環(huán)境污染。在維護(hù)方面，預(yù)防性植被只需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)和管理，不需要額外的加固或維修費用[4]，具有較低的維護(hù)成本。在進(jìn)行邊坡預(yù)防性植被的選擇時，需要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤和地形條件，選擇適合的植物種類，以確保植被的成活率和防護(hù)效果。同時，也需要注意植被的管理和維護(hù)，以保證其正常生長和發(fā)揮防護(hù)作用[5]。

為此，該文提出高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，從人工誘導(dǎo)期、群落形成期和群落演替期，分別進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)設(shè)計，并通過養(yǎng)護(hù)效果分析驗證了所提技術(shù)的應(yīng)用效果。

1 研究高原山區(qū)公路環(huán)境

該文以四川省阿壩州某山區(qū)公路路基邊坡為研究對象，對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)。該高原山區(qū)公路位于海拔1 800～3 000 m的地段，地形起伏大，地面坡度在 7 °以下，全線公路 95% 以上的坡度較陡，山坡多呈凸形坡，其下段坡度常達(dá) 35 °。路基邊坡坡度在30 °～60 °之間，主要由堅硬的巖石和局部松散的土壤組成，表層土壤較為疏松，易受雨水沖刷。復(fù)雜的地形地貌和大量的降雨使得金川縣存在較多的山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，對公路邊坡路基的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。與此同時，該地區(qū)氣候寒冷，凍融現(xiàn)象較為明顯，冬季的嚴(yán)寒和冰雪，以及大風(fēng)、冰雹等惡劣天氣，可能對公路設(shè)施和交通安全造成不利影響。為此，需要對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)，提高路基的穩(wěn)定性，以保障公路的安全運(yùn)營。

2 高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)

公路路基邊坡的植被養(yǎng)護(hù)不僅是為了保護(hù)邊坡的穩(wěn)定性和安全性，更重要的是為了促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。植被的生長是一個動態(tài)變化的過程，從播種、發(fā)芽到成熟、演替，每個階段都需要不同的養(yǎng)護(hù)措施。按照不同時期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以更好地促進(jìn)植被的生長發(fā)育和生態(tài)系統(tǒng)的演替，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。按照不同時期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以更好地適應(yīng)植被的生長規(guī)律，提高養(yǎng)護(hù)效果。在不同的養(yǎng)護(hù)階段，可能面臨的問題也不同。例如：在人工誘導(dǎo)期，可能需要解決植被覆蓋率低、生長緩慢等問題；在群落形成期，可能需要解決防治病蟲害、控制雜草等問題；在群落演替期，可能需要解決生態(tài)平衡被破壞、生物多樣性減少等問題。按照不同時期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以針對不同階段的問題采取相應(yīng)的措施，提高養(yǎng)護(hù)的針對性和效果。

2.1 人工誘導(dǎo)期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)

人工誘導(dǎo)期主要是指在植被初始種植或恢復(fù)的階段，需要通過人工干預(yù)和誘導(dǎo)，促進(jìn)植被的生長和發(fā)育。在這個階段，養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是確定合適的種植品種、播種方式、播種密度等，以及掌握好灌溉、施肥等養(yǎng)護(hù)技術(shù)，為后續(xù)的植被生長打下良好的基礎(chǔ)。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言，該文在人工誘導(dǎo)期內(nèi)，主要從植被選擇、播種與栽植、養(yǎng)護(hù)管理以及工程處理幾個角度進(jìn)行設(shè)計。

在人工誘導(dǎo)期，植被選擇應(yīng)注重適應(yīng)性、速生性和護(hù)坡性能好的品種。根據(jù)高原山區(qū)的氣候和土壤條件，可以選擇一些草本植物和灌木，這些植物能夠在短時間內(nèi)生長繁殖，并形成密集的根系，達(dá)到固土護(hù)坡的效果[6]。對于播種與栽植，可以采用播種和栽植相結(jié)合的方式進(jìn)行植物種植。對于草本植物，可以采用大面積播種的方式，讓其在自然條件下生長；對于灌木，可以進(jìn)行定點栽植，以形成一定的景觀效果。在播種和栽植過程中，需要注意控制植物的密度和分布，確保其在短時間內(nèi)形成連續(xù)的綠色覆蓋層。在此基礎(chǔ)上，需要加強(qiáng)植物的養(yǎng)護(hù)管理，包括澆水、修剪和防蟲處理等。澆水可以促進(jìn)植物的生長，修剪可以控制植物的高度和形態(tài)，防蟲處理可以防止病蟲害對植物的影響。此外，還需要定期巡查和維護(hù)邊坡，及時發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。必要情況下，可以進(jìn)行必要的工程處理來提高邊坡的穩(wěn)定性[7]。例如，在邊坡底部設(shè)置排水系統(tǒng)，防止水分對邊坡造成損害；對局部較陡的坡面進(jìn)行加固處理，如噴漿、錨固等，提高邊坡的抗滑能力。這些工程處理可以與植被種植相互配合，共同維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性。

按照上述所示的方式，實現(xiàn)對人工誘導(dǎo)期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被的有效養(yǎng)護(hù)。

2.2 群落形成期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)

群落形成期是指經(jīng)過人工誘導(dǎo)期后，植被開始形成一定的群落結(jié)構(gòu)，但還不夠穩(wěn)定。在這個階段，養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是促進(jìn)群落的穩(wěn)定性和生態(tài)平衡，通過調(diào)整水分、養(yǎng)分等資源的管理，防治病蟲害，以及控制雜草等措施，確保植被的健康生長和發(fā)育。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言，該文在群落形成期內(nèi)，主要從植被結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)補(bǔ)水管理以及病蟲害防治三個角度進(jìn)行設(shè)計。

為了提高邊坡的防護(hù)效果[8]，需要對植被結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。可以選擇一些根系發(fā)達(dá)、固土能力強(qiáng)、適應(yīng)高原氣候的植物品種，如紫花苜蓿、沙棘、檸條等，以增強(qiáng)植物的護(hù)坡性能。同時，可以合理配置草本植物和灌木的比重，形成層次分明的植被結(jié)構(gòu)。結(jié)合在高原山區(qū)的客觀環(huán)境條件，水資源一般較為稀缺[9]，因此在群落形成期，需要加強(qiáng)對生態(tài)補(bǔ)水的管控?？梢愿鶕?jù)氣候條件和植物生長需求，制訂合理的澆水計劃。同時，可以采用節(jié)水灌溉技術(shù)，如噴灌、滴灌等，減少水資源的浪費。此外，可以合理利用雨水資源，通過雨水收集和利用系統(tǒng)，為植物提供生態(tài)補(bǔ)水。除此之外，在群落形成期，植物病蟲害問題也逐漸凸顯。為了維護(hù)植被的健康生長，需要采取有效的病蟲害防治措施。具體方案如表1所示。

其中，殺蟲劑的使用周期根據(jù)蟲害發(fā)生情況和植物生長階段確定。一般在春季和秋季進(jìn)行全面的病蟲害防治，每2～3個月噴灑一次，連續(xù)使用2～3次。殺菌劑的使用周期根據(jù)病害發(fā)生情況和植物生長階段確定，同樣需要在春季和秋季進(jìn)行全面的病蟲害防治，每2～3個月噴灑一次，連續(xù)使用2～3次。

在此基礎(chǔ)上，可以定期進(jìn)行植物病蟲害監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害的傳播。同時，可以采取生物防治、化學(xué)防治等多種措施相結(jié)合的方法，對病蟲害進(jìn)行綜合治理[10]。

2.3 群落演替期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)

群落演替期是指經(jīng)過群落形成期后，植被群落已經(jīng)相對穩(wěn)定，開始向著更為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)演替。在這個階段，養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和自我維持能力，通過優(yōu)化資源管理、調(diào)整生態(tài)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)等措施，確保植被群落在自然環(huán)境中的長期穩(wěn)定和生態(tài)效益的最大化。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言，該文在群落演替期內(nèi)，主要從植被結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)補(bǔ)水管理優(yōu)化以及病蟲害防治強(qiáng)化三個角度進(jìn)行設(shè)計。

在群落演替期，植被結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定，但仍然需要對其進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。可以根據(jù)高原山區(qū)的氣候和土壤條件，選擇一些適合當(dāng)?shù)厣L的植物品種，如當(dāng)?shù)靥赜械牟荼局参锖凸嗄镜?，以增?qiáng)植物的適應(yīng)性和護(hù)坡性能。同時，可以合理配置草本植物和灌木的比重，形成更為穩(wěn)定的植被結(jié)構(gòu)。具體的配置方式可以表示為：

k=∑hi+si+fi （1）

式中，k——草本植物和灌木的比重配置；hi——草本植物和灌木的相對高度參數(shù)；si——草本植物和灌木的相對多度參數(shù)；fi——草本植物和灌木的相對蓋度參數(shù)。需要注意的是，一般情況下，草本植物和灌木的比重配置理論上為100%，但是實際上達(dá)到100%的難度相對較大，因此，可以按照98%或95%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。

在此基礎(chǔ)上，隨著植被結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，生態(tài)補(bǔ)水管理也需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化?？梢愿鶕?jù)氣候條件和植物生長需求，制訂更為合理的澆水計劃。同時，可以采取更為高效的節(jié)水灌溉技術(shù)，如噴灌、滴灌等，減少水資源的浪費。此外，可以合理利用雨水資源，通過雨水收集和利用系統(tǒng)，為植物提供更多的生態(tài)補(bǔ)水。另外一個需要特別關(guān)注的重點就是在群落演替期，植物病蟲害問題可能更加復(fù)雜和嚴(yán)重。為了維護(hù)植被的健康生長，需要采取更加有效的病蟲害防治措施?？梢约訌?qiáng)病蟲害監(jiān)測和預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害的傳播。同時，可以采取多種防治措施相結(jié)合的方法，如生物防治、化學(xué)防治等，對病蟲害進(jìn)行綜合治理。

3 養(yǎng)護(hù)效果分析

按照這三個階段分別對研究的山區(qū)公路的路基邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，對養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行分析。該文以一個植物生長周期內(nèi)測試該山區(qū)公路路基邊坡的植被發(fā)展情況為基準(zhǔn)，進(jìn)行了對比。為驗證該文所提路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)的有效性，以高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)為預(yù)防性植被的主要養(yǎng)護(hù)目的，從邊坡穩(wěn)定性的角度進(jìn)行分析。路基邊坡的穩(wěn)定性是保證公路安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。防護(hù)和養(yǎng)護(hù)措施的目的就是要增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，防止水土流失和滑坡等問題的發(fā)生。因此，該文將穩(wěn)定系數(shù)作為評價防護(hù)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)有效性的指標(biāo)，具體的計算方式可以表示為：

λ=FC/F （2）

式中，λ——測試高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)；FC——邊坡的抗滑力；F——邊坡的下滑力。

在此基礎(chǔ)上，一個植被生長周期內(nèi)，邊坡穩(wěn)定性的測試結(jié)果如圖1所示。

通過直觀的對比可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過該文所提路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之后，該公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)得到了有效的提高，表明所采取的預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)揮了作用，有效提高了邊坡的穩(wěn)定性，這種預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)在一定程度上實現(xiàn)了防止水土流失、鞏固土壤的效果，對邊坡穩(wěn)定性的影響是積極的，可以為高原山區(qū)公路的運(yùn)行安全提供一定的保障。

4 結(jié)束語

高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性對于道路的安全和壽命至關(guān)重要。為了提高山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性，該文以四川省阿壩州某山區(qū)公路為研究對象，提出路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)并應(yīng)用于此。按照人工誘導(dǎo)期、群落形成期和群落演替期，分別進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)，并通過養(yǎng)護(hù)效果分析，證明所采取的預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠有效提高邊坡的穩(wěn)定性，可以為高原山區(qū)公路的運(yùn)行安全提供一定的保障。

雖然經(jīng)過預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)后，路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)得到了提高，但仍需要繼續(xù)對邊坡進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)。因為隨著時間的推移和自然環(huán)境的變化，邊坡的穩(wěn)定性可能會受到影響。因此，持續(xù)的監(jiān)測和維護(hù)是保證公路安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

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