山区公路水保治理初探

山区公路水保治理初探 摘要 笔者在文中全面介绍了山区公路挖土方边坡、填石方边坡如何种草、防止水 土流失对山区公路边坡水保治理提出了经济可行的治理办法。 关键词 山区公路、水保、治理 随着全球水土保持，生态环境问题的日益突出，我国对水保生态问题的处理摆在十分 的重要位置，公路工程对水保治理也很重视。但以往多是重视填土方边坡的主动处理，挖 方边坡则因经费紧缺一般作被动处理，即挖方边坡出现问题后再进行处理，其处理多为清 理失稳部分，增设挡土墙、做护坡等。被动处理工程费用高、公路使用效果差，甚至影响 车辆、行人的安全，这种“头痛医头、脚痛医脚“的处理方法，没有综合考虑水土保持、生 态环境的影响。山区公路地势较陡、地质土质情况复杂、深挖高填路段多，山洪暴发时边 坡容易形成迳流，边坡冲刷比平原地区大得多。因此，山区公路如何变被动处理为主动处 理，减少对水土保持生态环境的影响，降低工程造价，把公路工程建设成为绿色长廊，提 高公路的社会效益已成为公路工程建设者的课题之一。特别是国家开发西部战略的实施， 加大对公路等基础设施的投入，公路水保生态问题的治理更有积极意义。本文介绍 323 国 道江西赣南山区二级公路与水保部门合作治理山区公路水土保持、生态环境问题，供同行 们参考。 1.种草路段选择 1.1 挖方路段 挖方路段坡率一般在 1：0.25-1:1,地势较陡，在坡面低洼处容易形成迳流并发展成为蚀 沟，日积月累，使边坡失稳，特别是易冲刷土质路段，如粉性土，冲刷尤为严重。应在边 坡开挖后开始实施边防护即主动处理，以免造成破坏后再处理损失更大。受经费影响，以 往多对失稳严重的路段设计挡墙、护坡、水沟、截水沟、碎落台等。而对边坡较稳但有冲 刷的土质、风化石质边坡防护较少。因此本文对挖方土质、风化石质边坡路段选择新的防 护处理：种草。 泥岩等风化较严重的岩石路段，对边坡冲刷有一定影响，宜种草。草可以生长，但肥 力不足，生长速度不快，故应选择适当的草种并施肥。 土质路段草生长较快、较好，对边坡冲刷影响较大，应选择适当的草种和合适的肥料， 特别是冲刷严重的粉性土路段，更应加大密度，选好草种和施足有肥料。 323 国道瑞金至江口二级公路改造 113KM,选择两段有代表性的路段进行试验，成功后 全线推广。第一段是 K21+400-K22+100 大滑坡路段长 700M，第二段是 K44+700-K48+500 粉 性土冲刷严重路段 3.8KM, 1.2 填方路段 填方与挖方相比边坡更为平坦，坡率一般在 1：1.5-1:2 之间，但冲刷也比较严重，按 常规设计填土路段通过河流，水塘等路段多设计挡墙、护坡等，通过水田，旱地等路段一 般设计满铺草皮，浆砌花格片石套种草皮等（本文不作详细论述）而对填石路段的边坡一 般不作处理，事 实上，填石路段特别是填风化石路段，由于风化严重，其边坡冲刷同样比 较厉害，因此填石路段的边坡也应种草防护。 323 国道瑞金 至江口 11.3 公里高填方路段较多，填石路段不少，十里河排（l96+600 至 k101+600）公里路段全为填石路段，平均高在 10m 以上，很具代表性，被选为种草试验 路段。 2.草种选择 草种选择与所属地区的气候，雨量的大小，雨季的长短，无霜期的长短，地表土质的种类 和厚度。地表坡度的大小等有关，选择草种时应综合考虑这些因素。 赣南山区属“亚热带湿润气候“东南季风区，春夏之交多梅雨，秋冬之季降水少，春寒 夏热，秋旱冬冷，四季分明，日照充足，雨量充沛，很适宜草类生长。这样，公路边坡种 草主要考虑春夏雨季对边坡的冲刷，土壤对草皮生长的影响以及边坡坡率对草皮稳定的影 响三方面的因素。因此应选择寿命长，根系发达，生长快，能很快覆盖整个边坡的草种。 百喜草是一种生命力极其旺盛的多年生草种，适合于热带和亚热带地区，在各种土壤 中特别是低肥条件下普遍生长良好，侵占性很强，能形成致密的草皮，可以单独种植，也 可以和其它暖季型草种，像地毯草或狗牙根混播。春季或秋季均可播种，但春季播种效果 最佳，更利于其安全越冬，百喜草养护管理粗放，播种后来回耙一耙，使种子入土不见天， 稍加压实半个月保证出苗时不缺水，不施肥或稍施肥即可，成年的草皮根系特别粗壮发达 固沙土并且特别耐旱。 狗牙根有较长的寿命和很强的适应能力，可以通过种子，地下茎。地上葡萄茎迅速繁 殖增生，栽培管理方便，适应性强，保持充足水份 4-6 天开始发芽，一个月可成坪（1- 15g/m2 种子）。只要在适宜的温度和充足的水分的保证下，可在任何时候播种成功，狗牙 根繁殖容易，适应性广，耐旱性能强，多年生，有发达的根系和地下茎，是良好的固土护 坡草种，但对土壤肥力要求高，贫瘠的土壤中的种狗牙根易受杂草侵入危害，所以宜与其 他草种混种，在树荫下或建筑物阴影里生长不良，甚 至退化死亡，公路边坡日照时间长， 狗牙根尤为适宜， 根据百喜草和狗牙根以上特性，采用混合播种可使土壤表面迅速形成致密草坪，且表 层中布满根系，抗旱能力强，肥力要求较低，管理粗放，固土效果好，对边坡防护较好， 3.播种 3.1 准备工作 3.1.1 挖方路段准备 按设计断面的坡率把挖方边坡坡面大致整平，自上而下每 20cm 顺路线纵坡一条宽 5-8cm 的台阶，它有四个作用：一是施工方便。二是减少迳流形成，三是草籽不易跌落，四是草 皮错落有致外形美观。 3.1.2 填方路段准备 由于填石方路段草无法生长，在播种前应在按坡率整好的边坡上加铺一层粘土，厚 15- 25cm 并整平夯实，使草皮生长有足够的土壤 3.1.3 催芽 为了使草种在边坡上快速生长，草种必须浸种催芽，百喜草用 30左右温水浸 24 小时狗 牙根用 30左右温水浸 10-12 小时即可开始播种。 3.2 播种 3.2.1 挖方边坡 山区公路挖方边坡在几米至几十米，人 工栽种比较困难，且不安全，成本较高，因此 宜采用机械喷播， 所谓机械喷播，即利用液态也称播种原理，把催芽的种子混入装有一定比例的水，纤 维覆盖物，粘合剂。肥料的容器里，利用离心泵把混合液，通过软管输送喷播到待播的土 壤上，形成均匀的覆盖层，多余的水分渗 入土表，纤维和胶体技术性强，形成半渗透的保 湿层这种表层，这种表层的上面又形成胶体薄膜 ，大大减少了水分蒸发，给种子发芽提供 水分，养分和遮阳条件，纤维胶体和土表粘合，遇风不吹失，遇水不会冲走，起到了良好 的固土保苗效果，混合料一般染成绿色，能立即显示绿色，喷播后很易检查是否漏播，由 于种子催芽，播后 5-6 天即可出根和出真叶，很快封闭成坪，有效地抑制了杂草的繁殖， 达到快速成坪和减少养护管理费用的效果。 机械喷播与传统植草方式及其它防护方式相比，在以下优点： 一是与砌石，喷水泥浆方法比，作为生态防护水土流失的生物手段，不造价低廉，而 且符合环保要求。 二是与传统植草方法相比，可全天候施工，速度快，缩短工期 ，成坪快，减少养 护 费用，不受土壤条件差，气象环境恶劣等影响。 喷播混合料有生态纤维覆盖物，粘合剂，保水剂，肥料，染色剂和水，混合料的播种 量应视土壤边坡坡率的不同而有所不同，随着坡度的增 加，播种量也应相应增加，由于挖 土质边坡一般在 1：0.5-1：1，我们推荐采用混合料的配比如下： 木纤维（东北林大产） 100-150g/m2 复合肥（当地） 50g/m2 粘合剂（东北林大 产） 15-20g/m2 保水剂(兰州产) 3-5g/m2 染色剂（东北林大产） 0.2g/m2 水（实际需要为准） 85-120g/m2 种子播种量是根据播种地段坡度、土质、温湿度条件及要求保首数量等确定，可用下 面公式计算，式中 x%为预坡度损失率。 平方米播种量=平方米保首株数/发芽率（1-x%）克粒数 我们根据实际情况，平方米保首株数 1500。发芽率 80%，坡度损失率 30%，百喜草，狗 牙根各占 50%的混合草种克粒数 100 粒，根据公式计算平方米播种量为 27 克，取 30g/m2(平坡土壤一般为 15-20 g/m2) 喷播质量的好坏与喷播机械关系很大，根据 323 国道瑞金至江口挖方边坡一般在 50m 高以内的具体情况和公路喷播的特点，选用“高夫绿“牌车载式 GFH2000 型液压喷播机，日 产 QP 输出泵（扬程 40-50m,泵单独离合器控 制），不锈刚容积 2000 升，每次效率约 1000m,它工作时，一边加（抽）水，一边加入细木纤维（或纸浆）及种子。粘合剂、肥料， 保水剂，染色剂和水等，待搅拌均匀后直接对着目标喷播。车载式喷播机使 用方便，特别 适宜公路边坡施工，但机械喷播要求种子较细小才不易堵塞（一般草本植物的种子都能满 足喷播要求，较大粒径的乔木种子则不宜喷播），在交通不便。小面积施工。水源特别缺 乏的地方，则不适宜。 3.2.2 填方边坡 填方边坡相对挖方边较缓，冲刷相对较少，平方米栽种数量可适当减少，栽种方法也 可采用人工撒播或人工栽种。 人工栽种路段选择在 k96+600-k98+600,适用于覆土较厚，坡率较缓路段，规格为 2020cm,25 株/m2 全部栽种 人工撒播路段选择在 k98+600-k101+600,适用于覆盖土较薄，坡率较陡路段，按 20g/m2 控 制撒播量，百喜草，狗牙草各占一半，顺路线纵坡自上而下每 20cm 挖一条小沟 边挖边种，以防漏种。 3.3 播种时间 根据赣南地区属“亚热带湿润气候“东南季风区，月平均气温，月降雨量分布和草类生 长特性（喷播至基本覆盖至少需 60 天左右）赣南地区植草的最佳 时间为每年的 4-6 月， 良好时间 2-3 月，一般时间 9-10 月，其它时间实施不但大小增加绿化成本，也难以达到预 期绿化效果。 4.播种后管理 播种后，不管挖方路段还是填方路段都应立即加盖无纺布，无纺布不仅不影响草的生长， 还可起到以下四个作用：一是防止草种 被鸟吃和被风吹失，二是防止浇水时草种冲走造成 草种不匀， 三是可以缓冲雨水对边坡的冲刷，四是防止水分蒸发过快。 5.结语 经过二段挖土方边坡一段填 石方边坡的试验，三个路段都能在 5 天左历草种发芽，45- 60 天基本覆盖坡面，100-120 天全部覆盖，但在 K44+700K48+500 粉性上路段，5 月底连续 几天暴雨，边坡有一部分侵蚀沟和坍塌，立即按前述方法补种后，已达到预期效果，基本 消除边坡冲刷，达到了水土保持的目的。 喷播经费 5.6 元/m2 与片石护坡 39 元/ m2、挡土墙（1m 厚）140 元/ m2 相比、经费大 大节约，因此公路边坡种草、工期短、施工简便、经费较少，边坡防护良好，水保生态治 理效果明显，可以推广使用。在