高速公路超陡边坡的防护和绿化

PAGE高速公路65°以上路堑边坡的防护及绿化方案高速公路绿化是国土绿化的重要组成部分，也是基础建设中不可缺少的主要内容。公路绿化的首要任务是提高公路的服务功能，绿化要达到稳定路基、保护路面、诱导交通、保障行车安全、减轻噪音、保护环境与自然相协调等目的，同时有利于行车安全，为司乘人员诱导视线、减轻眼睛疲劳，减少交通事故的发生。在高速公路的设计选线阶段，由于受纵向坡度的限制，除大量的填方路段外，尚需对原地面进行开挖，形成高速公路两侧的路堑边坡。如下图。路堑边坡路堑边坡全挖路段为两侧路堑边坡，半挖半填路段为单侧路堑边坡。因开挖地质的不同，又分为土质边坡和石质边坡。在以往的设计中，由于缺乏对边坡植被体系恢复建立的研究，边坡多采用大面积的满铺浆砌片石或锚网喷砼防护，这样既不美观，而且与自然环境也不协调。在对各地高速公路边坡绿化现状的考察、比较、论证后，我们认为：边坡绿化应将美观、环保、防护功能以及成本费用综合考虑，兼顾护坡、稳定路基、减少水土流失和丰富路域景观的功能，不盲目种草、种树，要尽量考虑本地物种，避免外来物种入侵，加强对新技术的研究和应用，工程措施与植物措施相结合，达到社会效益、经济效益和生态效益的统一。本文重点讨论高速公路65°以上超陡边坡的防护和绿化方案。边坡绿化基本原则边坡绿化可美化环境，涵养水源，防止水土流失和滑坡。边坡绿化作为一种环保技术，必须坚持以下原则：

（1）安全性原则：对边坡进行绿化必须确保边坡的稳定和安全，绿化的同时，要同时考虑对边坡进行防护和加固。

（2）协调性原则：边坡绿化必须与周围环境协调一致。

（3）永久性原则：对边坡绿化必须做到一劳永逸，减少或避免日后的人工维护和管理。

（4）经济性原则：必须考虑合适的绿化方法，做到经济上合理。

边坡是高速公路破坏最严重的地方，边坡较陡时，雨水的冲刷会造成边坡水土的大量流失。因此，边坡绿化的首要功能是生态防护，保护路基，稳定边坡，恢复边坡的自然生态。目前公路边坡防护大体上可分为两类，即工程防护和植物防护。工程防护多为钢筋、水泥组成的刚性防护；植物防护则为柔性防护。工程防护是植物防护的基础，植物防护是工程防护的辅助和目的。两类防护形式是相互支持相互渗透的，只有将两者有机结合，才能起到永久防护、美观耐用的目的，而且能大幅降低工程造价。二、边坡绿化植物的配置边坡植物防护的主要目的是固土护坡、防止冲刷，兼有美化环境的功能。一般应选择耐干旱、耐瘠薄、根系发达、覆盖度好、易于成活、便于管理、同时兼顾景观效果的草本或木本植物。边坡以种植草本地被为主，根据不同地段的实际情况，采用丛植、列植等绿化模式，尽量做到乔、灌、花、草搭配，形成不同景观的植物群落。边坡生态防护植物配置技术原则是采用以水土保持为主，兼具生态景观效果边坡防护。考虑到对整个植被进行逐步恢复，应以林草植物为主进行生态模式配置，有利于固土护坡，防止水土流失，改善高速公路边坡景观和行车效果，有利行车安全。以适应生态学理论为依据，尊重自然、正视自然、保护自然、恢复自然，兼顾生态效益、经济效益和社会效益，以达到四季常绿并可体现有当地特色的景观效果；同时在选择植物种类时要坚持生物多样性，多科属结合，乔、灌、草结合，营建乔、灌、草结合的多树种、多结构、多功能的复层生态景观群落，有效增加绿量和绿叶面积，挖掘单位面积上的潜在生态力，提高叶面积指数，整个绿化沿线注意立体空间上的线条变化和节奏感。在考虑气候、土壤、土地类型的基础上，要优先选择耐干旱、耐瘠薄、抗污染、观赏性强的树种及草坪地被植物，既能适应当地土地条件，又能满足公路绿化的要求，达到功能、艺术、科学的统一。在路堑边坡应考虑采用不同草种或草灌混栽技术，一年生草本（或越年生）与多年生草本搭配，再混栽一定比例的灌木或小型乔木。起初一年生草本迅速生长，固土护坡、防止冲刷效果明显。以后多年生草本和灌木或小型乔木成为优势种，固土护坡及景观功能进一步加强。三、边坡绿化植物选择边坡绿化主要目的是防止流水冲刷、风蚀、保护路基、降低噪音、吸收有害气体、创造优美的行车环境。路堑陡边坡的绿化，由于土质和保水性能很差，应尽量不破坏自然地形地貌和植被，采用抗逆性强、根系发达、易于成活、便于管理、兼顾景观效果的多年生草本或木本植物。目前可用于河北省内高速公路护坡的主要植物材料有紫穗槐、美国地锦、荆条、沙地柏、柠条、柽柳等乔木种，长春藤、藤本月季、爬墙虎、紫藤、扶芳藤等藤本植物；刺槐、荆棘等灌木种；天堂草、狗牙根、假俭、锦鸡儿、金钟、小冠花等多年生草本植物。四、边坡绿化植物养护公路边坡的植物定居后，在其群落结构中，仍是以草本植物为主，灌木属于从属的位置，因为草本植物早期生长速度非常快，而且耐贫瘠，这样可以尽快恢复边坡的植被覆盖，控制土壤流失，美化路容。但是这样的植物群落结构非常的不稳定，如果其他措施跟不上，草本植物过度发育，群落中的灌木很快就会因为营养、阳光、水分和其他资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营养消耗到一定程度，很可能出现大面积的衰退，并且重新回到裸地的状态。这种现象已经在以往的高速公路植被恢复建设中已经是屡见不鲜。未雨绸缪，制定合理养护管理措施，促进植物群落向目标群落转化，是公路边坡绿化的重要内容，主要养护措施包括肥水管理措施、补栽措施、其他辅助管理措施等。1、肥水管理措施制定肥水管理计划，在施肥这个环节，针对植物群落的不同发育时期，采用不同的肥料配比，抑制草本的生长，促进木本植物的发育，从而逐步达到以木本植物为主的植物群落。水分是植被能否存活的另一个重要的原因，植物在不同的生长发育时期对水的需求量有很大差异，不同植物对水分的需求量也不同，通过对水的管理可以实现对群落演替方向的调控。其中包括喷水养护和追施肥料等措施。喷水养护分前、中、后期水分管理，前期喷灌水养护为60天，中期靠自然雨水养护，若遇干旱，每月喷水2～3次；后期养护每月喷水２次；追施肥料，为满足草本植物氮磷钾等营养需求，维持草苗正常生长，须在苗高8～10cm时进行第一次追肥，追肥分春肥（3～4月）和冬肥（10～11月）两次，另外，还可依据实际情况进行叶面追肥，如用0.1%的磷酸二氢钾或0.3%的尿素液喷施。2、补栽措施由于公路的养护资金有限，培育稳定的边坡植物群落，要充分发挥自然力的作用，以逐步减少养护费用。其中一个主要的措施是增加群落中的多样性。一个群落中如有多个物种，而且各物种的数量较均匀，则该群落具有较高的多样性；如果一个群落中物种少，而且各物种的数量不均匀，则该群落的多样性较低。一般认为群落的结构越复杂，多样性越高；群落也越为稳定。通常也把群落多样性作为其稳定性的一个重要尺度。在植被建植的早期，由于恶劣的土地环境，仅有少量植物可以在边坡上定居，群落的多样性指数很低，其稳定性和恢复力都很弱，需要大量的人工辅助措施才能确保群落不退化。在后期随着小气候条件、土壤条件和其他条件的完善，需要在未来群落的不同发展时期，适当补栽加入一些本地的其他植物，以提高群落多样性和稳定性。3、其他辅助管理措施其他辅助管理措施，如修剪、间苗、疏枝以及采用化学药剂防治病虫害和防除杂草等多种措施控制边坡群落的演替方向。防治病虫害是出苗后随时观察有无病虫，不同草本植物所发生的病害和虫害是不一样的，一经发现，需及时喷洒针对性农药。防除杂草，杂草主要与主栽草类争光、争水、争肥，且有碍草坪景观，防治方法为播种前土壤使用草甘膦、卡可基酸除灭，草苗播出前使用地散灵、恶灵草、环已隆等灭除杂草种子发芽，杂草生长若高出主草丛时，可人工拔除。五、边坡植被的恢复的理论研究及新技术推广高速公路在建设过程中，尽管采取了多种避让措施，特别在靠近山地的区域，但还是不可避免地破坏了相当大面积的天然植被和人工植被，使之成为裸露的坡面，所以选择适宜的手段，恢复边坡的植被覆盖，减少土壤侵蚀，巩固路基，是公路景观中一个不可或缺的重要环节，边坡在路域可绿化的面积中所占的比例最大，最适宜创造一个具有地区性特点的植物群落。近十多年来，国内开发出了多种既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境体现自然环境美的边坡植物防护新技术，与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。目前已根据不同的边坡土质条件，创造出人工种草护坡、平铺草皮护坡、液压喷播植草护坡、土工网植草护坡、OH液植草护坡、行栽根草护坡、蜂巢式网格植草护坡、客土植生植物护坡、喷混植生植物护坡、岩石边坡喷混植生植物护坡、客土喷播、三维网植草等不同的边坡植物防护技术。特别值得一提的是沪蓉西高速公路湖北宜（昌）长（阳）段采用了“布鲁特”岩石边坡生态防护技术，摒弃了以往单纯的以边坡土壤为植物生长的唯一载体，转变成以土壤改良剂改良坡脚、坡顶的土壤，为植物生长提供稳定的基质；同时，通过安装、固定在坡面的罩面网，强制绿化边坡，固定坡面的石块，为后期的攀援植物的生长提供支架，为最终实现自然的人工生态恢复提供了保障。大多数高速公路绿化是根据各路段条件的不同，采用多种方式相结合，如广梧高速公路（马安～河口段）采用了挂镀锌铁丝网（或土工格栅网）喷混植生、挂三维网植草、直接喷草植生、客土喷播植草等４种形式综合整治的绿化方案，总体采取挂网客土喷播进行绿化，注重藤、灌、草的相互搭配，确保立体绿化的效果，达到了绿化防护和景观建设的目的。未来还将有很多新技术应运而生，这些新技术将为高速公路边坡绿化布置的合理性与生态效应的发挥达到理想的水平。我们认为，利用当地物种资源，建立高速公路边坡绿化植被的恢复体系，需要加强相关各步骤的推广试验研究，并首先形成完整的一套《河北省高速公路边坡的植被恢复理论体系》，进而理论指导实践，实践反过来再完善理论，形成设计、施工、养护、评价的多反馈、渐变调整、良性循环的机制。高速公路边坡绿化理论体系的建立和完善，尚需我省各级相关领导的重视和支持。六、超陡边坡绿化防护的方案简介河北省年日照时数2400～3100小时；年均降水量300～800毫米；一月平均气温在3℃以下，七月平均气温18℃至27℃，四季分明。河北属温带季风气候——暖温带、半湿润——半干旱大陆性季风气候，特点是冬季寒冷少雪，夏季炎热多雨；春多风沙，秋高气爽。全省年平均气温在4～13℃之间，一月-4～2℃，七月20～27℃，大体西北高东南低，各地的气温差别较大，无霜期（110～220天）的差别也较大。全省年平均降水量分布很不均匀，年变率也很大。燕山南麓和太行山东侧迎风坡，形成两个多雨区，张北高原偏处内陆，降水不足400毫米。全省的夏季降水又常以暴雨形式出现。春旱、夏涝是我省的主要气候特征，对高速公路边坡的绿化和防护尤为不利。目前河北全省的高速公路的总里程已达6000公里，初步估测路堑边坡路段（占5%）300公里，65°以上的超陡边坡需绿化防护的面积应不少于100公顷（10%，坡高30m），该项目（地灾治理）的年投资额预计不低于1.5亿元（每平米800元，5-8年完成）。唐山中地公司若能够承揽其中30%的工程项目，先做好、做强，然后逐步做大该市场的份额，将能保证地质二队在未来3-5年内（国家经济调控换挡期，亦即地质市场、工勘市场低迷期）的产值和利润，实现地勘单位的转身、蜕变。我们都