高速公路超陡邊坡的防護和綠化

PAGE高速公路65°以上路塹邊坡的防護及綠化方案高速公路綠化是國土綠化的重要組成部分，也是基礎(chǔ)建設(shè)中不可缺少的主要內(nèi)容。公路綠化的首要任務(wù)是提高公路的服務(wù)功能，綠化要達到穩(wěn)定路基、保護路面、誘導交通、保障行車安全、減輕噪音、保護環(huán)境與自然相協(xié)調(diào)等目的，同時有利于行車安全，為司乘人員誘導視線、減輕眼睛疲勞，減少交通事故的發(fā)生。在高速公路的設(shè)計選線階段，由于受縱向坡度的限制，除大量的填方路段外，尚需對原地面進行開挖，形成高速公路兩側(cè)的路塹邊坡。如下圖。路塹邊坡路塹邊坡全挖路段為兩側(cè)路塹邊坡，半挖半填路段為單側(cè)路塹邊坡。因開挖地質(zhì)的不同，又分為土質(zhì)邊坡和石質(zhì)邊坡。在以往的設(shè)計中，由于缺乏對邊坡植被體系恢復建立的研究，邊坡多采用大面積的滿鋪漿砌片石或錨網(wǎng)噴砼防護，這樣既不美觀，而且與自然環(huán)境也不協(xié)調(diào)。在對各地高速公路邊坡綠化現(xiàn)狀的考察、比較、論證后，我們認為：邊坡綠化應(yīng)將美觀、環(huán)保、防護功能以及成本費用綜合考慮，兼顧護坡、穩(wěn)定路基、減少水土流失和豐富路域景觀的功能，不盲目種草、種樹，要盡量考慮本地物種，避免外來物種入侵，加強對新技術(shù)的研究和應(yīng)用，工程措施與植物措施相結(jié)合，達到社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。本文重點討論高速公路65°以上超陡邊坡的防護和綠化方案。邊坡綠化基本原則邊坡綠化可美化環(huán)境，涵養(yǎng)水源，防止水土流失和滑坡。邊坡綠化作為一種環(huán)保技術(shù)，必須堅持以下原則：

（1）安全性原則：對邊坡進行綠化必須確保邊坡的穩(wěn)定和安全，綠化的同時，要同時考慮對邊坡進行防護和加固。

（2）協(xié)調(diào)性原則：邊坡綠化必須與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

（3）永久性原則：對邊坡綠化必須做到一勞永逸，減少或避免日后的人工維護和管理。

（4）經(jīng)濟性原則：必須考慮合適的綠化方法，做到經(jīng)濟上合理。

邊坡是高速公路破壞最嚴重的地方，邊坡較陡時，雨水的沖刷會造成邊坡水土的大量流失。因此，邊坡綠化的首要功能是生態(tài)防護，保護路基，穩(wěn)定邊坡，恢復邊坡的自然生態(tài)。目前公路邊坡防護大體上可分為兩類，即工程防護和植物防護。工程防護多為鋼筋、水泥組成的剛性防護；植物防護則為柔性防護。工程防護是植物防護的基礎(chǔ)，植物防護是工程防護的輔助和目的。兩類防護形式是相互支持相互滲透的，只有將兩者有機結(jié)合，才能起到永久防護、美觀耐用的目的，而且能大幅降低工程造價。二、邊坡綠化植物的配置邊坡植物防護的主要目的是固土護坡、防止沖刷，兼有美化環(huán)境的功能。一般應(yīng)選擇耐干旱、耐瘠薄、根系發(fā)達、覆蓋度好、易于成活、便于管理、同時兼顧景觀效果的草本或木本植物。邊坡以種植草本地被為主，根據(jù)不同地段的實際情況，采用叢植、列植等綠化模式，盡量做到喬、灌、花、草搭配，形成不同景觀的植物群落。邊坡生態(tài)防護植物配置技術(shù)原則是采用以水土保持為主，兼具生態(tài)景觀效果邊坡防護。考慮到對整個植被進行逐步恢復，應(yīng)以林草植物為主進行生態(tài)模式配置，有利于固土護坡，防止水土流失，改善高速公路邊坡景觀和行車效果，有利行車安全。以適應(yīng)生態(tài)學理論為依據(jù)，尊重自然、正視自然、保護自然、恢復自然，兼顧生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，以達到四季常綠并可體現(xiàn)有當?shù)靥厣木坝^效果；同時在選擇植物種類時要堅持生物多樣性，多科屬結(jié)合，喬、灌、草結(jié)合，營建喬、灌、草結(jié)合的多樹種、多結(jié)構(gòu)、多功能的復層生態(tài)景觀群落，有效增加綠量和綠葉面積，挖掘單位面積上的潛在生態(tài)力，提高葉面積指數(shù)，整個綠化沿線注意立體空間上的線條變化和節(jié)奏感。在考慮氣候、土壤、土地類型的基礎(chǔ)上，要優(yōu)先選擇耐干旱、耐瘠薄、抗污染、觀賞性強的樹種及草坪地被植物，既能適應(yīng)當?shù)赝恋貤l件，又能滿足公路綠化的要求，達到功能、藝術(shù)、科學的統(tǒng)一。在路塹邊坡應(yīng)考慮采用不同草種或草灌混栽技術(shù)，一年生草本（或越年生）與多年生草本搭配，再混栽一定比例的灌木或小型喬木。起初一年生草本迅速生長，固土護坡、防止沖刷效果明顯。以后多年生草本和灌木或小型喬木成為優(yōu)勢種，固土護坡及景觀功能進一步加強。三、邊坡綠化植物選擇邊坡綠化主要目的是防止流水沖刷、風蝕、保護路基、降低噪音、吸收有害氣體、創(chuàng)造優(yōu)美的行車環(huán)境。路塹陡邊坡的綠化，由于土質(zhì)和保水性能很差，應(yīng)盡量不破壞自然地形地貌和植被，采用抗逆性強、根系發(fā)達、易于成活、便于管理、兼顧景觀效果的多年生草本或木本植物。目前可用于河北省內(nèi)高速公路護坡的主要植物材料有紫穗槐、美國地錦、荊條、沙地柏、檸條、檉柳等喬木種，長春藤、藤本月季、爬墻虎、紫藤、扶芳藤等藤本植物；刺槐、荊棘等灌木種；天堂草、狗牙根、假儉、錦雞兒、金鐘、小冠花等多年生草本植物。四、邊坡綠化植物養(yǎng)護公路邊坡的植物定居后，在其群落結(jié)構(gòu)中，仍是以草本植物為主，灌木屬于從屬的位置，因為草本植物早期生長速度非?？欤夷拓汃?，這樣可以盡快恢復邊坡的植被覆蓋，控制土壤流失，美化路容。但是這樣的植物群落結(jié)構(gòu)非常的不穩(wěn)定，如果其他措施跟不上，草本植物過度發(fā)育，群落中的灌木很快就會因為營養(yǎng)、陽光、水分和其他資源不足而被草本植物“吃掉”，另一方面一旦草本植物把土壤中的營養(yǎng)消耗到一定程度，很可能出現(xiàn)大面積的衰退，并且重新回到裸地的狀態(tài)。這種現(xiàn)象已經(jīng)在以往的高速公路植被恢復建設(shè)中已經(jīng)是屢見不鮮。未雨綢繆，制定合理養(yǎng)護管理措施，促進植物群落向目標群落轉(zhuǎn)化，是公路邊坡綠化的重要內(nèi)容，主要養(yǎng)護措施包括肥水管理措施、補栽措施、其他輔助管理措施等。1、肥水管理措施制定肥水管理計劃，在施肥這個環(huán)節(jié)，針對植物群落的不同發(fā)育時期，采用不同的肥料配比，抑制草本的生長，促進木本植物的發(fā)育，從而逐步達到以木本植物為主的植物群落。水分是植被能否存活的另一個重要的原因，植物在不同的生長發(fā)育時期對水的需求量有很大差異，不同植物對水分的需求量也不同，通過對水的管理可以實現(xiàn)對群落演替方向的調(diào)控。其中包括噴水養(yǎng)護和追施肥料等措施。噴水養(yǎng)護分前、中、后期水分管理，前期噴灌水養(yǎng)護為60天，中期靠自然雨水養(yǎng)護，若遇干旱，每月噴水2～3次；后期養(yǎng)護每月噴水２次；追施肥料，為滿足草本植物氮磷鉀等營養(yǎng)需求，維持草苗正常生長，須在苗高8～10cm時進行第一次追肥，追肥分春肥（3～4月）和冬肥（10～11月）兩次，另外，還可依據(jù)實際情況進行葉面追肥，如用0.1%的磷酸二氫鉀或0.3%的尿素液噴施。2、補栽措施由于公路的養(yǎng)護資金有限，培育穩(wěn)定的邊坡植物群落，要充分發(fā)揮自然力的作用，以逐步減少養(yǎng)護費用。其中一個主要的措施是增加群落中的多樣性。一個群落中如有多個物種，而且各物種的數(shù)量較均勻，則該群落具有較高的多樣性；如果一個群落中物種少，而且各物種的數(shù)量不均勻，則該群落的多樣性較低。一般認為群落的結(jié)構(gòu)越復雜，多樣性越高；群落也越為穩(wěn)定。通常也把群落多樣性作為其穩(wěn)定性的一個重要尺度。在植被建植的早期，由于惡劣的土地環(huán)境，僅有少量植物可以在邊坡上定居，群落的多樣性指數(shù)很低，其穩(wěn)定性和恢復力都很弱，需要大量的人工輔助措施才能確保群落不退化。在后期隨著小氣候條件、土壤條件和其他條件的完善，需要在未來群落的不同發(fā)展時期，適當補栽加入一些本地的其他植物，以提高群落多樣性和穩(wěn)定性。3、其他輔助管理措施其他輔助管理措施，如修剪、間苗、疏枝以及采用化學藥劑防治病蟲害和防除雜草等多種措施控制邊坡群落的演替方向。防治病蟲害是出苗后隨時觀察有無病蟲，不同草本植物所發(fā)生的病害和蟲害是不一樣的，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，需及時噴灑針對性農(nóng)藥。防除雜草，雜草主要與主栽草類爭光、爭水、爭肥，且有礙草坪景觀，防治方法為播種前土壤使用草甘膦、卡可基酸除滅，草苗播出前使用地散靈、惡靈草、環(huán)已隆等滅除雜草種子發(fā)芽，雜草生長若高出主草叢時，可人工拔除。五、邊坡植被的恢復的理論研究及新技術(shù)推廣高速公路在建設(shè)過程中，盡管采取了多種避讓措施，特別在靠近山地的區(qū)域，但還是不可避免地破壞了相當大面積的天然植被和人工植被，使之成為裸露的坡面，所以選擇適宜的手段，恢復邊坡的植被覆蓋，減少土壤侵蝕，鞏固路基，是公路景觀中一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)，邊坡在路域可綠化的面積中所占的比例最大，最適宜創(chuàng)造一個具有地區(qū)性特點的植物群落。近十多年來，國內(nèi)開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護作用，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新技術(shù)，與傳統(tǒng)的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。目前已根據(jù)不同的邊坡土質(zhì)條件，創(chuàng)造出人工種草護坡、平鋪草皮護坡、液壓噴播植草護坡、土工網(wǎng)植草護坡、OH液植草護坡、行栽根草護坡、蜂巢式網(wǎng)格植草護坡、客土植生植物護坡、噴混植生植物護坡、巖石邊坡噴混植生植物護坡、客土噴播、三維網(wǎng)植草等不同的邊坡植物防護技術(shù)。特別值得一提的是滬蓉西高速公路湖北宜（昌）長（陽）段采用了“布魯特”巖石邊坡生態(tài)防護技術(shù)，摒棄了以往單純的以邊坡土壤為植物生長的唯一載體，轉(zhuǎn)變成以土壤改良劑改良坡腳、坡頂?shù)耐寥?，為植物生長提供穩(wěn)定的基質(zhì)；同時，通過安裝、固定在坡面的罩面網(wǎng)，強制綠化邊坡，固定坡面的石塊，為后期的攀援植物的生長提供支架，為最終實現(xiàn)自然的人工生態(tài)恢復提供了保障。大多數(shù)高速公路綠化是根據(jù)各路段條件的不同，采用多種方式相結(jié)合，如廣梧高速公路（馬安～河口段）采用了掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)（或土工格柵網(wǎng)）噴混植生、掛三維網(wǎng)植草、直接噴草植生、客土噴播植草等４種形式綜合整治的綠化方案，總體采取掛網(wǎng)客土噴播進行綠化，注重藤、灌、草的相互搭配，確保立體綠化的效果，達到了綠化防護和景觀建設(shè)的目的。未來還將有很多新技術(shù)應(yīng)運而生，這些新技術(shù)將為高速公路邊坡綠化布置的合理性與生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮達到理想的水平。我們認為，利用當?shù)匚锓N資源，建立高速公路邊坡綠化植被的恢復體系，需要加強相關(guān)各步驟的推廣試驗研究，并首先形成完整的一套《河北省高速公路邊坡的植被恢復理論體系》，進而理論指導實踐，實踐反過來再完善理論，形成設(shè)計、施工、養(yǎng)護、評價的多反饋、漸變調(diào)整、良性循環(huán)的機制。高速公路邊坡綠化理論體系的建立和完善，尚需我省各級相關(guān)領(lǐng)導的重視和支持。六、超陡邊坡綠化防護的方案簡介河北省年日照時數(shù)2400～3100小時；年均降水量300～800毫米；一月平均氣溫在3℃以下，七月平均氣溫18℃至27℃，四季分明。河北屬溫帶季風氣候——暖溫帶、半濕潤——半干旱大陸性季風氣候，特點是冬季寒冷少雪，夏季炎熱多雨；春多風沙，秋高氣爽。全省年平均氣溫在4～13℃之間，一月-4～2℃，七月20～27℃，大體西北高東南低，各地的氣溫差別較大，無霜期（110～220天）的差別也較大。全省年平均降水量分布很不均勻，年變率也很大。燕山南麓和太行山東側(cè)迎風坡，形成兩個多雨區(qū)，張北高原偏處內(nèi)陸，降水不足400毫米。全省的夏季降水又常以暴雨形式出現(xiàn)。春旱、夏澇是我省的主要氣候特征，對高速公路邊坡的綠化和防護尤為不利。目前河北全省的高速公路的總里程已達6000公里，初步估測路塹邊坡路段（占5%）300公里，65°以上的超陡邊坡需綠化防護的面積應(yīng)不少于100公頃（10%，坡高30m），該項目（地災(zāi)治理）的年投資額預計不低于1.5億元（每平米800元，5-8年完成）。唐山中地公司若能夠承攬其中30%的工程項目，先做好、做強，然后逐步做大該市場的份額，將能保證地質(zhì)二隊在未來3-5年內(nèi)（國家經(jīng)濟調(diào)控換擋期，亦即地質(zhì)市場、工勘市場低迷期）的產(chǎn)值和利潤，實現(xiàn)地勘單位的轉(zhuǎn)身、蛻變。我們都