生态防护技术在公路边坡工程中的应用分析

摘要：公路边坡主要是保护路基的稳定性，生态防护技术在公路边坡工程中的应用，不仅进一步增强了公路边坡的防护能力，还起到了环保、绿化、美观等作用。本文论述了生态防护技术，讨论了生态防护与其他防护措施的区别，总结了生态防护技术的要点。

关键词：生态防护；生态防护技术；公路；公路边坡

我国正处于经济迅猛发展的高速时期，对公路建设的需求也与日俱增，但是，公路建设的高速发展却带来了公路边坡维护的问题。经过实践检验，常规公路边坡防护措施虽然在短时间内可以完成，但是在后期的养护中却问题不断，这不仅提高了公路建设的成本，也对生态景观带来了影响。尤其是在当下党和政府积极倡导生态环保理念，人们越来越重视生态环境效益的前提下，对公路边坡生态环境建设提出了更高的要求，在这样的背景下，生态防护技术越来越受到重视，这不仅能够降低公路养护成本，还能够带来高效、稳定、环保等优势，因此，生态防护技术也越来越受到决策者的欢迎。

一、生态防护技术概述

生态防护在很早之前，我国人民就已经进行了应用，最为典型的就是在一些地方还存在的柳树固堤的做法，甚至在十七世纪的时候，人们就采用植被护坡的技术保护黄河两岸，尤其是近年来，党和国家大力号召生态环境建设，特别是大力推动公路公路创面植被恢复技术，使得生态防护技术得到了进一步的发展。

（一）生态防护及作用

生态防护是指在系统生态学原理的指导下，以公路边坡为基础，建立稳定的物质循环与能量流动自循环的防护措施。所谓的生态防护技术则是指以植物或非生命材料相结合的方法替代传统防护措施，对公路边坡稳固、避免路基侵蚀的方法。生态防护的作用主要是：第一，借助植物的根系发展固定边坡土层。第二，截留雨水，避免雨水侵蚀土层，尤其是对结构的冲蚀，增强边坡的稳定性。第三，通过植物的蒸腾作用，调节微气候，改善公路两旁的微生态。

（二）生态防护技术的应用原则

生态防护技术的应用，除了考虑生态景观的美观、结构、形态等，还需要注意以下五点原则：第一，稳定性原则。稳定性原则是公路护坡建设考虑的首要原则，护坡的稳定与否直接关系着公路路基的是否稳定。因此，在建设公路边坡时，首要考虑的是稳定性原则，具体则是要对当地气候、水文、土质等因素进行综合探测考量，在详实数据的基础上，建设适宜的生态防护边坡。第二，减少破坏性原则。在公路建设时，必然会对公路两旁的生态环境造成一定程度的破坏，但是，在建设边坡的时候，应尽量减少这样的大面积的破坏，一方面是因为保留或恢复原有景观和自然植被，能夠更好的保持该地区的小气候，另一方面则是减少对原有生态的破坏，也能够在后期建设护坡时，节省建设成本。第三，因地制宜原则。遵循因地制宜原则需要考虑两个方面的因素，其一是原有的生态环境需要保持，这有利于水土保持，同时因势制宜，能够减少工程量；其二则是要与当地的人文特征、地域文化、历史传统等相宜，这既能够突出边坡的特色，又能够彰显出护坡的美观价值。第四，永久性原则。公路边坡的建设，主要是为了路基的稳定，因此，在建设公路边坡时就需要遵循永久性原则，不仅要选择当地植物，还需要考虑一些根系发达、耐热、耐寒、耐旱、适应性强的植物，避免以后的进行大量的维护及管理。第五，经济效益、生态效益与社会效益结合原则。在公路边坡建设时，不仅要考虑其经济的投入与产出，还需要保护环境，突出边坡的生态效益，更需要考虑其社会效益，这不仅有利于以后公路边坡的维护，还能够增强护坡的实用性价值。

二、生态防护与其他防护措施的比较

（一）生态防护与植物防护措施比较

生态防护只要是利用生态原理与工程技术相结合进行的边坡防护措施，而植物防护措施则是简单的绿化手段，主要的方式是植物根系和茎叶，这与生态防护借助防护材料加植物根系和茎叶的方式不同，尤其是二者所考虑的因素也不相同，植物防护措施主要考虑的是植物因素，而生态防护措施不仅需要考虑植物因素，还需要考虑植物与防护层的关系、植物与生态环境的关系、植物与微生物的关系、植物景观与固土护坡和环境保护等的关系等等，因此在稳定性方面，由于植物防护措施群落结构单一，必然会呈现出不稳定的状态，而生态防护由于群落结构丰富，相对来说较为稳定。

（二）生态防护与柔性防护措施比较

生态防护措施与柔性防护措施虽然在技术层面有着相似的部分，即需要网材、防护材料等进行固定，以防止边坡崩塌、坠落等问题，但是，从综合成本来看，生态防护措施虽然在前期投入较多，然而在后期的养护中只需要较少的费用，相较于柔性防护措施每年养护、网材易老化更换等，成本要低得多，同时，由于柔性防护措施环境可塑性弱、抗环境冲击能力不强等，与远远不如生态防护措施稳定，更重要的一点是，生态防护措施景观效果较好，能够形成稳定的生态环境，还具有净化空气、涵养水源、降低污染、调节路面温度等优势，远远超出了柔性防护措施所能带来的效果。

（三）生态防护与绿化防护措施比较

绿化防护措施相较于植物防护措施，技术层面要求更高一些，不仅需要普通绿化技术，还需要专业化操作，但是与生态防护措施相比，绿化防护措施技术要简单的多。更重要的一点是，绿化防护措施对环境要求较高，在植物未形成全覆盖之前，防护效果较低，而生态防护措施则能够避免这些问题，同时，还能够对生态环境起到修复的作用，避免建设初期水土流失、土壤侵蚀等问题。在效果方面，生态防护措施具有较强的抗环境冲击能力，这一点绿化措施很难达到，虽然二者在使用年限上都能够长期使用，但是在稳定性方面，生物防护措施更胜一筹，在养护成本上，绿化防护措施较生态防护措施也高得多。

（四）生态防护与圬工防护措施比较

圬工防护措施主要是以工程措施来进行边坡防护，虽然在前期建设成本投入较低，但是需要每年进行养护，而且环境可塑性差、景观效果较差，对环境的抗冲击能力也不是很高，更重要的一点是，圬工防护措施不具有生态学和环保效果，这与兼用生态、工程技术的生态防护措施相比较，在稳定性方面无疑要差的很多。

三、生态防护技术要点

生态防护技术在我国已经成熟，根据不同的土壤环境，已经探索出了适宜大面积推广的种植技术，尤其是借助工程技术，更是探索出了能够增强美观效果的防护技术。

（一）生态防护种植技术

目前，生态防护种植技术主要有两种，一种是穴植技术，主要是在公路边坡坡面上，通过挖出种植穴或种植槽，回填营养土的方式进行种植。这种技术主要是针对土质较好、土含量较高的土坡。另一种是客土喷播技术。这种技术操作难度系数较大，主要是用来应对公路施工造成的大面积生态环境破坏、路基较深、坡度较陡的公路坡面。采用这种技术能够有效避免水土流失，大幅度提高公路路基的稳定性，而且，客土喷破技术是在工程技术的基础上进行的大面积喷播，对重建环境生态、恢复小气候具有着重要的作用。

（二）生态与工程相结合措施

生态与工程相结合措施是当下较为常见的生态防护措施，所使用的方式主要有两种，一种是框格防护与种草防护杆结合使用。这种方式主要是先用工程技术把混凝土、片石等材料建成骨架，之后在框格内种植草木。这样的方式不仅能够有效避免水土流失，而且能够防止因为雨水冲刷造成的冲沟，大幅度提升公路路基的稳定性。更重要的一点是，工程技术的使用，能够塑造类型多样的框格，大幅度提升公路边坡的美观效果，因此，在公路边坡生态防护措施中，这种方式是较受欢迎的方式。另一种方式是护面墙。护面墙的使用主要是针对一些岩层软、破碎的边坡。护面墙的作用则是能够避免雨水冲刷，防止岩石风化，提高路基的稳定，目前，护面墙使用较多的是空窗式和拱式等，能够有效防护边坡上部。

四、生态防护植物选择及配置

生态防护措施是否能够发挥作用，关键还得看植物的选择。生态防护植物的选择需要遵循三个原则：第一，以原生态植物为主。原生态植物是最适宜当地气候、水文、土壤的植物，也是大自然优胜略汰的结果，因此，在选择植物时，优先考虑原生态植物。第二，注意选择水土保持效果较好的植物。公路建设会对生态环境造成大面积的破坏，尤其是对土壤结构产生的破坏力更大，因此，在选择植物时，应该注意选择水土保持效果较好，生命力强，易成活的植物。第三，注意多样性搭配。选择多样性的植物，能够丰富生态系统的能量循环，增强植物之间的营养交换，不仅有利于植物的成活，还能够改善当地的小气候。在当前，公路边坡植物搭配的模式主要有以下几种：

（一）草花型植物

草花型植物是目前公路边坡建设中较长使用的植物类型，也是植物搭配最常见的类型。这主要是因为草花型植物生长周期短，成活率高，而且，草花型植物应用范围广，不仅可以栽植在下坡，也能够栽植在土质上坡。较为常见的草花型植物有高羊茅、黑麦草、紫花苜蓿、二月兰、波斯菊等。

（二）乔灌草型植物

乔灌草型植物是以草花型植物为基础发展而来，相较于草花型植物，乔灌草型植物的優势是成长周期短，能够在较短的时间内驯化成乡土植物，这样的优势也是乔灌草型植物得以大面积栽植的主要原因。目前，乔灌草型植物主要有胡枝子、马棘、柠条、松树、火棘等小苗木。

（三）悬垂与爬藤型植物

悬垂与爬藤型植物一般都是需要结合当地气候进行在中，也需要按照植物习性进行科学选择。目前，较为常见的悬垂与爬藤型植物主要有葛藤、常春油麻藤、南蛇藤、蔓长春花等。

五、公路边坡生态防护的作用

公路边坡生态防护不仅具有景观作用，通过生态和工程技术恢复植被，还原自然景观，还具有生态功能，恢复因为公路建设破坏的生态链。除此之外，公路边坡生态防护还有两个重要的作用：一是，能够改善行车状况，这方面的作用具体表现为三个方面，第一，是能够指示交通行驶变化，通过植被的引导，能够使驾驶者根据这些变化提前预知公路的变化。第二，是能够减轻事故伤亡，通过植被边坡的缓冲，能够有效减少行车的撞击伤害，在很大程度上减少事故伤亡。第三，是能够降低路面温度。绿色植被的覆盖，除了降低风速、固沙等作用，还有就是降低路面温度，延缓沥青的老化，保持路面的使用质量。二是，环保作用。植物吸收二氧化碳，呼出氧气，尤其是对粉尘、颗粒等污染物的吸附作用较强，能够使空气中的部分颗粒物下降，更重要的一点是，植物能够有效降低交通噪声的影响。

综上所述，随着生态中国、美丽中国理念逐渐深入人心，生态防护措施也必将受到重视，在公路边坡建设中的应用越来越多，这不仅是因为生态防护技术本身具有非常高的生态景观效果，还因为生态防护能够大幅度节省成本。与其他几种公路边坡防护措施相比，生态防护技术不仅兼顾了生态与工程技术的优势，还具有自身的优势，未来发展前景良好。但是，在看到优势的同时，还应该考虑其不足之处。当前我国的生态防护产业虽然已经成型，在党和国家政策的引领下，发展目标明确，但是，由于我国生态防护技术发展时间较短，工程技术与生态技术还略有欠缺，向综合技术性发展还需要一定的时间，更重要的一点是，生态防护技术所要解决的问题越来越复杂，如何开发新技术、新技术成本等问题仍需进一步解决。因此，生态防护技术在公路边坡中的应用需要进一步发展。

参考文献：

[1]祝捷，伍全根，刘嘉.铜汤高速路堑边坡生态防护工程技术探讨[J].安徽工程大学学报，2017，32（05）：9194.

[2]肖立平，杨成斌，马俊超，陈可，杨喜.岩质边坡绿化防护技术研究[J].工程与建设，2017，31（05）：692693.

[3]余科.谈高速公路生态防护技术[J].山西建筑，2017，43（28）：129130.

[4]罗雄文，赵永清，蒋月文.类土质边坡生态防护技术应用探讨[J].山西建筑，2017，43（23）：5758.

[5]赵廷华，牛首业，郭红超，袁清超，牛晓繁.新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究[J].人民长江，2017，48（13）：2022.

[6]王斌.边坡生态防护工程植物护坡技术的现状与应用研究[J].建材与装饰，2017（26）：6566.

[7]祝小科. 黔东南国省干线公路边坡类型划分及植物生态防护技术探讨[A]. 中国建筑学会工程勘察分会.2017年第九届边坡工程大会论文集[C].中国建筑学会工程勘察分会：，2017：4.

[8]尚红光.岩质边坡植被混凝土生态防护技术的应用[J].江西建材，2017（07）：238239.

[9]马海兵.喷播基材新技术在高速公路边坡生态防护中的应用[J].山西交通科技，2017（02）：6668.

[10]李雄，郭鑫，张勇.高速公路边坡生态防护施工技术[J].黑龙江科技信息，2017（05）：238.

作者简介：胡静（1988），女，汉族，专业：生态学。