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公路边坡生态防护及应用技术研究

陈佳星+韩静
摘 要： 传统的公路边坡防护，主要考虑了安全因素，形式比较简单，防护效果一般，不适用于高等级公路的需求。公路建设对生态环境造成了极大的破坏，为了降低这种破坏程度，用生态防护方式取代纯工程防护方式势在必行。为此，本文主要对公路边坡生态防护功能及防护措施进行了分析与探究。
关键词： 公路工程；边坡施工；生态防护
生态防护技术是随着世界范围内公路建设而兴起的一门工程技术。不同于传统的工程防护技术，生态防护技术充分利用植物自身特点并结合必要的工程防护起到工程建设与环境保护兼顾的目的。在越来越重视环境保护和生活质量的今天，生态防护已成了公路边坡防护的一种趋势，代表着边坡防护的发展方向。
一、公路邊坡生态防护的功能
边坡生态防护主要是用植物或者植物和非生命的材料相结合的方式，代替纯工程防护方式，起到稳定边坡和防止侵蚀的作用。边坡生态防护的功能体现在以下几个方面：
1、边坡防护。边坡防护是生态防护最基本的功能。合理的边坡生态防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌陷或者滑坡等常见的病害。生态防护一方面是通过工程防护作为受力或施力框架来维持边坡的稳定性，另一方面是通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体，同时植物根系起到加筋作用，防治坡面的破坏。
2、改善行车状况。生态植被可以提高公路交通的安全状况如通过视线诱导种植可预示或预告线型的变化；通过遮光种植可防止车辆夜间行驶对向灯光的炫目；通过明暗适应种植，当汽车进入隧道时，可帮助驾驶员缩短对明暗急剧变化的适应时间；通过缓冲种植，当车体与路外物发生冲击时，可降低车辆和驾驶员的损害程度。栽植的树木花草增加了地表植被覆盖度，拦截、抬升部分气流，消除风的动能，可起到降低风速、防止风沙危害的作用；
覆盖的植物能减缓坡面温差及温度变化的影响，从而降低路表的温度，延缓沥青的老化，维持路面良好的使用质量。
3、景观功能。公路边坡的开挖，使原来的自然景观遭到破坏。采用植被护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境，生态防护使裸露的地表重新披上新装，生态防护和纯工程防护相比，由于植物婀娜多姿、丰富多彩的形态，使生硬的公路构造物景观充满生气，极大地丰富公路的景观环境。
4、生态功能。生态防护可以作为公路构造物向周围环境过渡的缓冲带；植物群落可以成为生物的栖息地，也能逐渐恢复因坡体开挖而遭到破坏的生物链，使已破坏的生态环境得到最大程度恢复；从而有效降低公路建设对生物多样性的影响。植物对颗粒污染物具有吸滞和阻挡作用，能使空气中的部分颗粒物沉降下来。据称草坪的滞留尘埃的能力比裸露的土地大70倍。并且已知植物能吸收多种交通污染物质如CO、CO、NH、HS、SO等及大气中的金属和非金属粉尘；植物的吸声作用会有效减弱交通噪声，据北京园林科学研究所研究测定20m宽的草坪，可减少噪声2dB。特别对于覆盖植被的路堑边坡，相当于隔断视线的声屏障，平均声障衰减量达到5～7dB；高速公路两旁的人工边坡用绿色的乔木、灌木、草合理搭配覆盖，加上公路两侧天然生长的乔木、灌木、花草及栖息的生物，形成一条人工与自然相结合的迷人的风景线。
二、公路边坡生态防护措施
生态防护即采用植被护坡的方法护坡，植被护坡一般多采用在边坡上种植草、植树或铺草皮，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济，还起到美化协调环境的作用，对于土质边坡是一种有效的防护措施。
1、种植草本植物护坡
种草防护，适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微的路基边坡上。一般要求坡度不陡于1：1，边坡地面水径流速不超过0.6m/s。草本植物虽根系较浅，因其80%的根系在土中生长，所以要具备40cm的土地层；在熟土缺乏的情况下，表土层厚度也应保持在20cm以上。草的品种应选择耐干旱、发芽早，生长旺盛，根部连土性强的多年生茎矮叶茂的植物。另外还必须是适合本地区气候、土壤等自然条件的健壮品种。
草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上，同时做好浇水、养护管理。对于不利于草类生长的土质，应在坡面先铺种植土；路蜇较陡或较高时可通过实验，将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上，充分保持土壤温度是保证出苗的主要条件。播种后应立即进行第一次浇水，以浇透为原则，其后的养护根据天气情况每天或隔天喷水，同时注意视幼苗长势追施肥料。
2、植树护坡
植树可适用于各种土质边坡和风化较严重的岩石边坡，坡度在l：1.5或更缓的边坡上，或在边坡以外的河岸及漫滩外。边坡防护树种的选用必须能适应当地特殊的土壤条件和气候条件，耐密实，根系发达，耐寒、耐旱，容易成活、枝叶茂盛的灌木及小乔木，如用于冲刷防护时宜选用生根很快的杨柳类或不怕水淹的灌木类，但是树木的品种和种植位置及宽度的选择，应根据防护的要求并且结合当地自然情况来确定，方法按设计要求，春季解冻后，土壤比较湿润，土壤的蒸发和植物的蒸腾作用也比较低，苗木根系的再生力旺盛，愈合发根快，种植后有利于苗木的成活生长。种植后应立即浇水一次，并要浇透，其后视气候情况而定，直到植物成活为止。在风口或较陡边坡上栽植时为防苗木倒伏、倾斜，应埋设支柱支撑。栽植后必须对不同树种采取不同的管理、养护措施，以获得最经济的绿化防护目的。
3、铺草皮
铺草皮护坡是在边坡铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施，具有施工简单、工程造价较低等特点，适用于附近草皮来源较易，边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩边坡。草皮的常见方法主要有以下三种，即平铺法、竖铺法及网格式铺法，铺草皮时应自下而上，并用竹木小桩将草皮钉在坡面上，草皮根部应随草切割，铺草皮尽可能选取在春秋两季或雨季进行，不适在冰冻时期或在解冻时施工。路堑边坡铺草皮时，应铺过路堑顶部1m或铺至截水沟边。由于新铺的草皮容易遭受各种灾害，在新铺草皮养护期间，必须加强管理。
4、土工格室植草护坡
土工格室植草护坡适用于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。
5、三维植被网植草护坡
三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点，利用植物结合三维土工网等工程材料对边坡进行加固。能起到复合护坡的作用。具有固土性能优良、消能作用明显、网络加筋作用突出、保温功能良好等特点。适用坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。
6、喷混植草护坡
喷混植草技术适用于所有开挖后的岩石坡面的绿化，是一种将草种、有机质、肥料、水泥、酸碱改良剂和土壤的混合物等通过混凝土喷射机喷附在岩石坡面上的边坡绿化方法。尤其是坡面较陡、缺乏土壤母质、立地条件恶劣的坡面。
三、结束语
综上所述，公路交通条件变的越来越重要，公路边坡的稳定与否决定着公路的使用效益和寿命，边坡防护与加固方法的选择要从实际出发，充分利用当地的有利资源。考虑和环境之间的相互影响，最终提出最优方案。以达到节省工程费用、美化环境和保护生态环境的效果。 ■
参考文献
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