谈高速公路生态防护技术

余 科

(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074)

谈高速公路生态防护技术

余 科

(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074)

阐述了生态防护技术的设计原则，总结目前常用的六种生态防护技术，分别从坡面生态防护技术以及工程与植被结合防护技术两方面进行论述，得出不同生态防护技术的适用条件以及优缺点。

高速公路,生态防护,边坡

1 概述

高速公路的建设对于推动经济快速发展起着至关重要的作用，但其又对当地生态环境产生严重的负面影响。大规模的公路建设所导致的大量无法恢复植被的岩土边坡，不仅影响了公路边坡的美观，同时也破坏了当地的生态环境。目前提高失稳边坡稳定性的传统手段为边坡底部采用砌石挡土墙并辅以坡面喷混凝土等措施，但其功能局限于防治水土流失，对生态环境、景观缺乏保护作用，甚至会破坏其和谐、美观。为解决这一突出问题，目前采用生态防护技术对开挖或高填边坡进行加固处理，其主要优势为：1)加固边坡，坡面植物根茎具有锚固岩土体能力。2)防雨水冲刷能力，坡面植被叶茎具有缓冲降雨，减缓雨滴溅蚀，减少土粒流失能力。3)协调生态环境，植被具有恢复由人工扰动所破坏的边坡生态环境，加速有机污染物的降解，净化空气，美化环境。

2 生态防护设计原则

2.1边坡稳定性原则

对于公路边坡的生态防护设计，首先应考虑的第一要素是其能否满足欠稳边坡的稳定需求。为了科学合理的对公路边坡进行护坡处理，首先需从机理上认识、了解造成边坡欠稳的原因。其主要有：1)由雨水冲刷坡面造成的边坡表层土体滑动所引起的边坡不稳定。2)由地质构造以及应力重分布造成的边坡深层岩土体滑动引起的不稳定。因此，在对公路边坡进行生态防护设计时，应通过实验手段获取边坡岩土体水力参数以及土工技术参数，通过科学严谨的计算，为欠稳边坡实施合适的生态防护。

2.2生态防护原则

生态防护技术相较于传统工程护坡技术，其突出的优势为前者能在提高边坡稳定性的条件下，与当地生态进程相协调，尽可能的降低人工开挖或高填边坡造成的生态环境的破坏。其设计理论包括如下几个方面。

2.2.1因地制宜原则

对公路边坡进行生态防护时，应对边坡所处地地理环境有充分的了解，因地制宜的选择合适的植被以及防护手段进行防护。其设计原则应以尊重当地乡土文化为主，并结合考虑边坡所处地的自然因素。

2.2.2生态系统原则

由于生态系统存在边缘效应，即两个或多个不同的生态能产生更活跃的能流及物流，并具有更丰富的物种以及更高的生产力。在对边坡进行生态防护时，应在服从因地制宜的原则下，尽可能多的选择不同种类的灌木以及植被对坡面进行生态治理，其多样性的生态系统不仅能给植被更高的生产力，提高植被对岩土体的锚固作用，也能丰富当地的生态环境，提供更高质量的绿化效果。

3 生态防护技术应用

影响边坡稳定性的因素主要分为由边坡内部地质结构、历史受荷载情况等边坡坡体由内向外对边坡稳定性起决定性作用的内部原因，以及由边坡所处的立地条件、水文气象条件(地下水渗流、大暴雨冲刷)、人工扰动等情况引起的对边坡产生的自外向内的稳定性干扰因素。因此对边坡进行生态防护时，应根据具体边坡，进行现场分析，对于由外部干扰因素起主导作用的边坡，应以绿色环保为第一要素，进行坡面生态防护；对于由内部因素起主导作用的边坡，应以稳定性为防护第一要素，进行工程与植被结合防护技术。

3.1坡面生态防护技术

3.1.1植物纤维毯防护技术

植物纤维毯防护技术是通过植物根系的固土作用抑制坡面破坏和水土流失，且附着于其上的草籽能在短时间内生长成型的一种综合了坡面防护、生态绿化以及施工效率等全方位为一体的新型生态防护技术。其主要通过将玉米、小麦秸秆等基础材料加工形成纤维层，并在该层下部辅以配置了草籽(因地制宜的选择)的营养土层，最后结合上下两层的强化网构成的。

在高速公路边坡生态防护中，其主要应用于风化程度低、边坡结构完整的多级边坡中上部，以及边坡级数较少、结构相对稳定的填方边坡中。

3.1.2客土喷播技术

客土喷播技术是以在岩质边坡恢复植被为目标，使用专用的机械设备，将客土喷播材料包括植被种子、保水材料、稳定材料、疏松材料、客土、肥料等，置于立体条件差的区域，使客土在稳定的状态下形成表土，为植被生长提供基础。

其主要应用于开挖的岩质边坡，在对其实施客土喷播技术前，应初步判断开挖边坡风化情况，以此来初步判断边坡的稳定性，从严格意义上来讲，客土喷播只能解决坡面的浅层防护。

3.1.3液压喷播技术

液压喷播植草护坡是利用水力机械进行大面积喷播草籽而快速建立草坪的一种生态防护技术，其主要特点是：适应性强、建立植被速度快、草被生长均匀及成本低廉。

在对边坡实施液压喷播前，应针对边坡的立体条件以及当地的气象水文特点，因地制宜的选择适宜当地生长的草种。在对边坡实施该技术的过程中，应严格按照相应的施工工艺及流程(平整坡面→排水设施施工→喷播施工→盖无纺布→前期养护)进行实施。

3.1.4植生袋技术

植生袋技术是植生带(又称水土保持型植生带)绿化技术的一种特定形式，主要是采用袋状纤维材料将促进植物出苗、生长、增繁等的绿化辅料的配方技术，运用针刺法和喷胶法生产出相应类型的绿化植生袋，并使之用于水土保持及护坡的一种生态防护技术。

3.2工程与植被结合防护技术

工程与植被结合防护技术是通过传统工程手段高效提高欠稳边坡的稳定性，并通过一定的绿化手段对坡面进行绿化处理，是一种既提高边坡稳定性，又满足生态效果的综合防护技术。

3.2.1基于柔性防护上的植被再造技术

柔性防护网防护技术主要分为主动防护系列和被动防护系列。其主要以高强度柔性网(钢丝绳网、环形网、高强度钢丝格栅)作为主要构成部分，并以覆盖(主动防护)和拦截(被动防护)两大基本类型来防治各类边坡坡面崩塌落石、风化剥落等地质灾害和爆破飞石、坠物等危害的新型柔性防护系统。

以布设柔性防护网的边坡，其工程防护措施可使边坡基本处于稳定状态，但边坡仅有柔性防护网护坡，仍存在碎石、岩石裂缝等安全隐患，并且缺乏景观效应。随着环保意识的日益增强，在柔性网防护基础上对边坡增设生态防护措施恢复植被，既能增强高速公路的安全性能，也能构建美好的路域环境。

3.2.2路堑边坡框架梁绿化技术

路堑边坡框架梁绿化技术是指通过框架加固将坡体内岩土体的剩余下滑力按一定比例分配给框架结点处的锚杆或锚索，并使之传递给稳定地层，从而提高边坡稳定性。并在框架结构施工完毕后结合一定的绿化措施，以减少地表水对坡面的冲刷，减少水土流失达到护坡和保护环境的生态防护效果的一种技术。

一般提及的框架加固技术通常包含了框架本身和锚杆(索)两部分，边坡的框架形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点。框架中的锚杆主要采用的是钢筋锚杆以及预应力锚杆进行边坡的柔性支护。

4 结语

生态护坡是一项新兴的技术，与传统工程护坡技术相比，其对于边坡的绿化性、美观性具有绝对优势。在提高边坡稳定性的同时，也能丰富当地的生态系统，给人以美的享受。总的来说，生态防护就是因地制宜地选择合适绿化材料，并根据边坡形成的条件分析、计算出合适的防护手段，继而高效、环保的解决公路边坡不稳定的新兴技术。

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Theintroductionofthetechnologyofhighwayecologicalprotection

YuKe

(FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan430074,China)

It describes the design principles of eco-defense technology, and sum up the six commonly used ecological protection technologies, discusses the two way of slope ecological protection technology and combined technology of engineering and vegetation protection, in the end, it is concluded that different ecological protection technique of applied conditions and advantages and disadvantages.

highway, ecological protection, slope

1009-6825(2017)28-0129-02

2017-07-22

余 科(1991- )，男，在读硕士

U415

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