黄土地区公路高边坡防护、生态景观建设研究

张 敏

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030006)

1 黄土地区公路高边坡防护问题

在我国，黄土地区的公路工程建设边坡防护主要有以下两个倾向：第一，因建设资金有限，加之普遍认为黄土具有良好直立性，所以大部分边坡都直接裸露或十分陡峭；第二，因单纯重视边坡防护工程措施，加之缺少植物防护方面的经验，所以修建了许多仅包含工程防护措施的边坡。在黄土地区，土质比较贫瘠，加之日照十分强烈，水分的蒸发速度很快，如果坡面较陡，将无法积蓄足够水分，不能满足坡面上植物正常生长的要求。单靠自然生态环境来恢复，很难在较短的时间内形成达到要求的植被覆盖。直接裸露的边坡表面长时间受到雨水冲刷作用将产生深层失稳，而在整个边坡表面进行圬工防护虽然能减轻冲刷，而且由于自重较大，还能起到反压作用，但它的外观往往十分单调，无法和自然环境相适应。某些黄土地区的公路虽然也对多种防护措施进行了结合，但其中有很多都参照的是其它地区的工程经验，草籽选择的是速生品种，通过一段时间的人工养护，在较短的时间内增加坡面植被覆盖率，满足验收要求。然而，这些草籽大多需要很多的水与养料，如果养护不到位，加之当地其它物种不断侵入，很难成活，导致大面积退化和死亡。

2 黄土地区公路高边坡植被防护

伴随我国西部地区公路工程建设不断发展，黄土地区公路工程边坡防护与景观建设逐渐得到人们的关注和重视，相关研究越来越多。工程防护措施有它自身的优点，如施工技术与养护技术都十分成熟，但造价一般很高，且无法适应景观建设方面的要求，如果被破坏，则后期养护工作将变得十分困难。基于此，人们开始将研究的热点放在植物防护上。边坡植物防护具有的作用效果已经被大量的试验与工程验证，比如：植物根系能对土起到加筋作用；植物的茎杆和枝叶能对降雨进行吸收与消散，避免边坡冲蚀。

2.1 边坡植被种群的合理配置

公路边坡植物防护种群合理配置为保证防护效果的关键所在，也是设计工作的重点。采用草本植物，只要长势良好，则能保证坡面的绿化覆盖率，植物的根系可以形成网状，起到浅层锚固的重要作用。然而，它的根系深度较浅，在深层无法起到较强的锚固作用。草皮若在黄土地区进行使用，需要投入大量的养护成本，如果养护不到位，将降低成活率，或被当地其它物种侵占。对于木本植物，其根系往往较深，对深层具有良好锚固作用，但木本植物通常比较高大，在边坡上不断生长将对边坡的稳定性造成影响，适合在平台与路基两侧进行种植。对于灌木，其根系具有较强的附着力，而且树干丛生，种植后覆盖度大，还有很多具有耐旱功能的品种，是一种比较适合黄土地区的边坡防护植物。然而，灌木生长速度比草本植物慢，在边坡表面只种植这一种植物，将在生长初期受到雨水冲击影响，对其后续正常生长造成影响，导致大片灌木夭折。

(1)边坡植被适宜种群

根据研究和实践可知，黄土地区边坡植被防护形式以组合形式为宜，如草本植物和灌木相结合，在植物品种上，优先考虑本土化植物，因为本土化植物具有更好的耐旱、耐贫瘠与抗逆性。但因这些植物的生长速度相对较慢，为减少前期绿化和养护的成本，还可考虑增加根系比较发达、生长比较快速的植物品种，以此对坡面早期侵蚀进行有效的控制，最终创造出良好生境。该生境应对当地物种入侵有利，确保当地植物可以在坡面上占据主要地位，进而使公路的景观达到原生态的目标，这样能极大的降低后期养护难度。在非当地植物方面，不可使用具有毒害性的类型，否则将打破当地的生态平衡。

(2)边坡植被适宜覆盖率

草本植物与灌木相结合的边坡防护形式会使草本植物和灌木两种植物相互竞争有限的生存空间和养分，灌木在建植之初因生长速度比较缓慢将处在劣势，若草本植物实际覆盖度相对加高，将使灌木由于缺水缺肥而无法存活。研究表明，当草本植物实际覆盖率在30%左右时，对灌木成活最为有利。在实际情况中， 边坡上的不同位置因立地条件

和气候条件有所不同，所以草本植物适宜配置比例同样会有一定出入，这是后续工作中需要注意的问题。边坡建植早期植被实际覆盖度并不是越高越好的，这是因为当覆盖度很高时，其生长需要的养分及水分就越多，将很快消耗掉现有的水及养分，对之后的植被恢复造成影响。根据以往经验，60%的覆盖度对植物生长有益。

2.2 边坡范围内不同位置植物配置

在边坡平台上，可对草本植物、灌木和乔木三种进行结合，但要注意乔木不能选择高度过大的类型，否则将对行车视距造成影响，或比单极边坡高度大，影响景观效果。当边坡采用全工程措施时，可在坡脚处进行藤本植物的种植，使植被可以最大限度的对边坡表面进行遮掩。坡脚以外的范围内，可采用高大乔木，以此创造出一条绿色的廊道，起到正确诱导驾驶员视线的作用，避免疲劳驾驶。在选择具体植物物种时，不仅要考虑以上要素，而且还要充分考虑植物具有的功能与景观适应性，优先考虑根系比较发达、生长快速和绿期较长的，以此在保证防护效果的基础上，充分发挥景观效应。

3 黄土地区公路高边坡植被与工程措施相结合的防护措施

植物防护措施具有许多优势特点，但也有局限性，在边坡上进行植被的种植能拦截雨水，避免产生地表径流，减弱冲刷，实现对公路线路范围内整个生态景观的改善。然而，植物的根系和枝叶会蓄积雨水，这就为斜坡的蠕动提供了条件。因此，不可为了满足景观要求而硬性的进行植物防护。对此，可与工程措施相结合，即采用具有综合性的边坡防护措施。骨架对边坡表面上的土体具有一定嵌固作用，可以为植物的正常生长提供良好生存空间；生长于骨架当中的植物，待其覆盖度达到要求后，可对下部的工程措施进行遮挡，依然能创造出良好景观。

单纯采用植物防护措施，因植被从开始发育到生长至要求的覆盖度，要经历一个漫长的过程，在这一过程中，可能会受到雨水的冲刷和侵蚀，导致种子从边坡的表面发生剥落，影响植物的存活，甚至导致整个防护工程以失败告终。边坡表面的冲刷通常从边坡的顶部边缘逐渐开始，经过一段时间的发展将形成冲蚀沟，而在坡脚则会产生侵蚀掏空现象，导致应力集中。通过调查可知，采用骨架和植物防护相结合的形式，骨架能防止冲蚀沟的出现，同时其底部基础能发挥护脚矮墙重要作用，加上生长在骨架当中的植被，能在坡面上建设一个全方位防护系统。

4 结束语

综上所述，鉴于黄土地区环境的特殊性，公路高边坡防护至关重要，在防护设计与施工中，需在认识到传统观念不足的基础上，合理采用植被防护措施，并辅以必要的工程措施，以此在保证防护效果的基础上，营造出良好的景观效果。