公路边坡生态防护的探讨

单振国

生态化发展模式也常被人们称为“绿色模式”，是在工业化发展模式的基础上发展起来的，它扬弃了只注重经济效益不顾人类福利和生态后果的唯经济的工业化发展模式，转向兼顾人口、社会、经济、环境和资源可持续发展的、注重复合生态整体效益的发展模式。强调人对自然的依赖性和两者的统一性，主张人应同自然和谐相处。公路建设与自然环境密切相关，其工程规模大、项目多、涉及面广，土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡，破坏了原有植被，对当地生态环境影响较大。以往通常采用单纯的工程防护，如浆砌片石、喷锚防护等，这些工程防护措施会导致原有植被破坏、水土流失等一系列生态环境问题。

1 公路边坡生态防护现状分析

1)土工三维网植草护坡，是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡生态防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料，是通过非凡工艺生产的三维立体网，不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长、成熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护和绿化作用。据资料表明:土工网植草护坡能承受4 m/s以上流速的水流冲刷，在一定条件下可替代浆砌片石护坡。目前，国内土工网植草护坡在坡率低于1∶0.75公路边坡使用较多。

2)客土植生袋护坡，是在边坡坡面做好框架梁后在框格内逐层堆砌生态袋，并在袋内装入适宜植物生长的土壤或基质和种子的生态护坡模式。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方，从而具有广泛的适应性，多用于普通条件下无法防护或防护效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和，因此施工的机械化程度高、速度快，无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷混凝土防护要优越，而且植被防护效果良好，基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路生态护坡中已有相当的应用。

3)蜂巢式网格植草护坡，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术，是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，平铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡模式施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，该技术多用于公路填方边坡坡率低于1∶1.0的坡面防护。

4)喷混植生植物护坡，是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡的施工技术，具有防护边坡、恢复植被双重作用。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、pH缓解剂和水等组成，其种植基材的配方是成功的关键，良好的配方能够达到在缓于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和反抗雨水冲刷，又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。

5)土工格室生态护坡，土工格室内充填土体用于坡面防护工作原理与土工网格相似，主要区别是立体高度大一些(一般为10 cm～20 cm)，这一特点也使得土工格室的用途更加广泛。土工格室生态护坡是在展开后固定于坡面上的土工格室内填充种植土，然后在其上均匀喷播草种灌木进行绿化防护。利用土工格室可为植物生长提供稳定、良好的生存环境。土工格室植草护坡用于自身稳定的边坡，当边坡坡率陡于1∶0.75时，则应加密土钉或改用锚杆与土钉混合使用并按一定间距布置来固定土工格室。

6)植被板生态护坡，植被板是一种由高密度聚乙烯宽带经超声波焊接而成的具有蜂窝状框格结构的立体材料。植被板为多个三角形的小片材通过插销固定在一条长方形的片材上组成的一个三棱柱框格结构体。植被板生态护坡方式是通过展开植被板材形成框格、保持三角形板材互相平行、长方形板材呈竖立状，然后用土钉按设计要求把植被板固定于坡面上，再在植被板框格内填充种植土，充填土体立体高度一般为10 cm～20 cm，然后在其上人工或机械均匀喷播草种和灌木。植被板能够同框格内填土、植被形成一个牢固的复合整体，具有控制坡面径流、消减水流能量，固土防冲刷，快速恢复公路沿线生态，绿化边坡、美化环境的功能，另外这种生态护坡施工简便、劳动强度低、施工速度快。植被板适用于坡度不陡于1∶0.5且易风化并存在有植物生长的矿物元素的泥岩、页岩等稳定边坡的防护。

2 公路生态护坡中的难题

1)边坡生态防护技术发展相对缓慢，设计滞后，跟不上形势要求;

2)植物品种单调，配置形式单一。随着时间的增长，在养分水分供给较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象，这是一个十分突出和严重的问题，若草被退化得不到解决，不仅造成重复建设，而且起不到边坡生态防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多地质灾害;

3)绿化用地和生态防护经费少、绿化质量和效益较差。某些开挖后的岩石边坡，岩石层厚、整体性好，坡体高陡，对边坡进行生态防护后，随着时间的增长，秋冬季干旱、夏伏季炎热，土体养分逐渐流失，土壤肥力降低，如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥及边坡植被面临的干旱威胁，这将影响到边坡最终的景观效益和生态效益;

4)施工规程、验收标准等技术规范相对滞后，还有待进一步的系统性开发和规范化管理。

3 公路生态护坡可持续发展的对策

1)积极引进开发边坡生态防护新技术。边坡生态防护工程中的难点问题，是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战，边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科，必须不断在这些理论领域有所突破，积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备，充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验，注重国际和行业间的技术交流与合作。

2)注重边坡生态防护的设计与加大资金投入。在公路设计与建设中，人们常将设计重点和大量资金放在它的主体工程上，而生态功能的设计与投资力度不足，生态防护工程往往采取低价中标的方式，这种低投入、低质量的恶性循环，使边坡生态环境发展不够好，抗灾能力较弱等。应建立和加大公路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金，在设计上要深入细化，根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计，注重落实边坡的生态环境保护方案。

3)边坡植草退化的防治技术。防治边坡植被退化的重要措施就是乔灌草相结合，尽量模拟出当地的植物群落结构，走向本土化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的防护方式。天然植被一般都是草木混生的，在较高的贫瘠土质或石质边坡上，采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工，可以将草种和灌木树种进行混播，早期以草坪防护为主，后期以灌木防护为主，构建乔灌草立体防护生态体系，达到恢复自然植被的目的。贯彻因地制宜，以本土植物为主、外来为辅的原则。环境因子(如气候和土壤)的地域性决定了植被类型的特殊性，在进行边坡生态护坡植物选择时，应以当地的整体植被景观为基本实物参照。一方面要贯彻“以乡土树(草)种为主”，依靠充足的种源种苗，降低成本和节约资金的方针，选择地带性植物物种或顶级群落植物物种;另一方面也适当选择一些其生态适宜性符合要求的经多年引种驯化获得成功的外来植物物种。植物兼有冷暖季型、多年生，绿期长，具有较好的观赏价值或美学价值。

4 结语

目前在边坡生态防护工程中，三维网防护、客土植生袋防护、土工格室和植被板生态防护是具有典型生态防护施工技术;在边坡养护工程中，滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的浇灌技术;在土壤肥力方面，ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用，具有促进植物生根、生长和发育，提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术、新产品的应用过程中，还有许多具体的工艺需要改进，才能使其成本更低、操作更为简便、综合效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入，其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

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