环保理念下高速公路挖方边坡绿化设计及施工技术要点研究

摘要：我国北方地区以温带季风性气候为主，且山区众多、干旱少雨，给山区高速公路绿化设计和绿化工程高质量施工带来了相当大的困难。虽然近些年对于高速公路挖方边坡绿化研究有了一定的进展，但是还未能满足高速公路快速发展和生态环境保护的要求。本文提出客土喷播和生态修复纤维技术结合的方式，对于北方山区高速公路绿化设计、施工要点等方面进行研究，对该技术的应用和发展奠定了良好的基础和实际应用价值。

Abstract： In the north of China， the temperate monsoon climate is dominant with numbers of mountainous areas， drought weather and less rain， which brings great difficulties to the study of expressway greening design in mountainous area. Although in recent years， there has been some progress in the research of expressway excavated slope greening， it has not met the requirement of rapid population of expressway infrastructure and ecological environmental protection. This paper puts forward the way of combining the technology of spraying and planting with the technology of ecological restoration fiber， and studies the greening design and construction key points of the expressway in the northern mountainous area， which lays a good foundation and practical application value for the utilization and development of this method.

关键词：山区高速;客土喷播;生态修复;绿化设计

Key words： expressway in mountainous area;soil spray-sowing technology;ecological restoration;greening design

中圖分类号：U418.9                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）15-0167-02

0  引言

随着我国北方高速公路基础建设的快速发展，以及人民对于生态环境可持续发展方面的要求，高速公路的绿化设计成为了当前人们研究的热点问题之一，其中挖方边坡绿化设计与施工成为了该领域的重中之重。北方气候多干旱，山地众多，没有很好的植物生长条件，而且在多雨季节有可能造成水土流失、滑坡等自然灾害现象的发生。如果在施工完成后不采取有效的保护措施，极有可能会造成对当地生态环境的进一步破坏。因此，要保证高速公路挖方边坡的安全性，现在大多数采用喷混凝土、护面墙等刚性结构，还要进一步保护植被的生长环境，维持生态平衡，以符合健康和谐的生态发展理念。本文结合北方的气候特点、地理环境，采用新型的客土喷播和生态修复纤维技术，在保证挖土边坡安全性能的基础上，对其进行绿化设计和施工要点的研究，满足现有的生态理念并具有重要的经济价值，以及为后续北方高速公路挖土边坡绿色设计施工提供一定的理论基础和实用价值。

1  北方高速公路挖土边坡绿化设计和施工特点

1.1 边坡绿化设计基本要求和功能  在北方山区地带，边坡是高速公路建设最基本的地质环境之一，边坡设计是一项复杂的系统工程，充满了各种矛盾。在倡导新概念公路设计背景下，需要在“人、车辆、道路、自然”环境下满足边坡设计的要求，除了满足质量、工期、成本和其他传统要求外，高速公路边坡还应尽量自然、环保、协调和美观。高速公路的边坡绿化一方面提高了公路的安全稳定性，有效阻止了自然灾害的发生，另一方面保护生态环境、给人们带来了良好的视觉景观，促进生态与民生基础建设的可持续发展。基于此，边坡绿化的基本要求为保持高速公路建设的安全性;防止在恶劣气候环境中植被的破坏，防止侵蚀;由于植被生长环境较差，因此要提供必要的水分和营养成分，尽量做到少维护保养甚至是免保养。总结高速公路边坡绿化的功能如下：①保持水土：随着对于高速公路安全方面的要求不断提高，大多数情况下的边坡施工采用人为挖方的斜坡，且斜坡必须满足刚性要求。由于斜坡上缺少植被，极有可能造成水土流失、泥石流滑坡等自然灾害的发生。②提供安全的行车环境：当前高速公路并没有实现全方面的封闭，一些行车爱好者仍会在高速公路周围的低速道路上驾驶或者有行人通行，有可能会导致高速公路上出现行人穿梭的安全事故发生。而边坡绿化可以起到很好的隔绝效果，不仅保护了当地的生态环境，良好的植被视觉效果也减轻了驾驶开车的疲劳感。③减少污染源的扩散：边坡上的植被对于尾气排放、扬尘等污染的扩散起到了一定的隔绝效果。

1.2 施工原则  高速公路边坡绿化施工中，不仅要在施工技术上进行优化，还要结合当地的自然环境、地理位置、气候条件进行施工。基于此，总结出北方山区的施工原则如下：①防护技术与植被保养相结合。②北方山区众多，冬季寒冷干燥，夏天多雨且蒸发量高，因此要科学合理的运用绿化植被的施工技术，与当地的自然气候条件相结合，因地制宜的选择施工方法。③尽量采用易于保养维护、栽培根系较深的植被，植被可以长期生存并起到保护效果。④优化边坡绿化的施工工艺，在成本降低的基础上实现快速绿化，防止在工程前期的冲刷过程中对绿化植被造成损害。

1.3 施工方法和过程  选取北方某山区高速公路段为例，线路总长为45km，该路段需要进行绿化植被，初步采用客土喷播与生态修复纤维技术相结合，客土喷播的面积为35万m2。客土喷播指的是将一定成分的土壤、纤维、植被、种子等按照规定的比例均匀混合，再用铁丝网将其固定放置在边坡处，起到了固定位置，提高整体稳定性的作用;生态修复纤维技术对于特别是北方干燥，雨水蒸发量快的地区，有着预防恶劣环境带来的侵蚀以及防止水分蒸发的作用，保护植被正常的生长环境。将客土喷播技术和生态纤维修复技术相结合，可以起到固化边坡，保护绿色植被，防止自然侵蚀和水分蒸发，有效提高整体稳定安全的积极作用，适用于北方山区的高速公路边坡绿化。

1.3.1 施工准备  首先在施工前对高速公路上的线路水准点等相关数据进行测量，确保数据的精确性;其次要保证施工过程中的用电充足以及用水充足;在施工过程中要明确设计图纸中交代的内容以及标准，而且必须注意施工安全事项;保证在施工过程中的机器设备运转正常，而且运行维护人员要定期进行监测维护，确保工程的正常运转;施工中客土喷播过程中选用的铁丝网为镀锌网，具有良好的抗腐蚀性、使用寿命长等特点，且工程设计中的铁丝边长小于5cm，选用规定标准的B18铆钉为主铆钉，同时配备B12辅助铆钉，长度分别为120cm和80cm。施工现场需要的各类资料、设计图纸以及测量工具要保持齐全，且具体施工设计的要根据边坡的特定环境和要求及时更改，并与设计人员进行沟通商量。在质量方面要切实做好施工设计和不同项目的具体实施方案，科学合理的施工组织，按计划实施，保证工程的顺利进行;做好设计图纸与全体施工人员的全面交底和沟通，对于图纸上的注意事项和关键说明进行详细的注解，所有的建设工程以及植被的喷播都要符合要求标准，与此同时，做好台账与记录，在验收过程中确保准确无误，确保工程质量的实施。

1.3.2 施工过程  客土喷播施工前期要进行钻孔、铆钉安装和灌浆等基本工作，然后将镀锌铁丝网铺设在边坡表面上。接着进行客土喷射，选用规定比例混合的土壤、基材和纤维的有机混合物，其中基材中需包含一定的改良剂，土壤则因地制宜，选择适合当地植被生长环境的土质，而纤维作为植被生长中的一种细料，通常通过树枝或者高速公路附近农作物的秸秆搅碎混合制成。按照在北方高速公路挖方边坡绿化设计的一般工程经验，总结出土壤、基材、纤维的混合比例为2：1：2，此比例为客土喷播植被的混合比例。

大多数情况下将客土喷播的厚度控制在10～12cm之间，选取生长能力强、适应环境好的植被进行喷播，尤其对于边坡易碎坍塌且不利于绿化植被生长的更是如此。客土喷播一般分两次进行，方向为从上向下，第一次设备进行客土喷播的平均厚度为5cm，将配置好的基材均匀地撒入铁丝网内;第二次在第一次喷播的基础上继续进行喷播，将厚度增加为10～12cm，对于遇到高速公路边坡质量不佳，易碎坍塌导致绿化质量不满足的现象发生时，则应该适当增加客土喷播的厚度。

在客土喷播一定厚度的基础上，添加厚度为2cm的高性能生态纤维基材，其中添加的种子种类和用量主要结合当地的自然特点，由于地处于风大、干旱的山区地带，因此可以科学合理的种植野牛草、百喜草、狗牙根等种子，此类种植植被一方面能保持水土，净化空气的同时能减少汽车尾气所造成的污染;另一方面该类植被具备很好的耐寒、抗旱等优良的特性，其在贫瘠的土壤中也能够顽强的生存，减少了施工完成后的维护和保养，大大减少了使用维护成本。客土喷播与生态纤维基材相结合的方式，巧妙地将各自的优势发挥出来并形成互补，客土喷播技术的成活率高且技术成熟，生态纤维基材技术的应用可以进一步降低水分的蒸发，防止侵蚀，更好的保护了生态环境。

最后就是在施工过程中进行质量和检测技术的实时监控。首先，用尺量的方式测量铆钉的长度，至少在20m的长度内测量5次，测量结果与设计进行比较;铆钉间距也是施工监测中重要的一环，同样保持20m内的长度测量5次，要求符合设计偏差规定;采用客土喷播与生态纤维基材结合的方式进行植被绿化，要求监测植被土壤喷播厚度，一般情况下要求3m监测2个点以及10m监测3个断面，要求喷播的平均厚度不能小于原先施工中设计样本中的厚度。

1.3.3 实例分析  通过高速公路现场的实地施工研究，采用客土喷播与生态纤维基材相结合技术具有良好的可行性，在边坡绿化过程中并没有占用人行道，在对于有严格要求指标的绿化设计中，在2天内完成了4个试验区的绿化种植，具有可行性。基于此，研究得出该技术对于边坡易碎坍塌、自然环境生长恶劣的条件中具有很好的适应性，减少了水分的蒸发并具有很好的耐寒性和抗旱性，可以实现低强度频次、低成本维护。由于边坡绿化种植喷播的总厚度为14cm左右，对边坡整体的稳定性影响也较小，无需大型设备的施工，且未发现有边坡变形坍塌等损坏现象產发生。图1、图2分别为客土喷播与生态纤维基材喷播图示。

2  结语

采用客土喷播和生态纤维基材相结合的技术对于北方山区高速公路边坡绿化施工质量和生态保护具有明显效果。不仅能很好的适应植被生长环境的恶劣性，还能有效的减少水分的蒸发，降低汽车尾气等污染颗粒的扩散，经施工外观检查，整体稳定性高，边坡绿化植被的质量合格，具有低成本、低维护频次的特点，实现了基础设施和生态环境的可持续发展。

参考文献：

[1]张海.公路园林绿化设计中生态绿化设计探讨[J].黑龙江交通科技，2019，42（02）：12，14.

[2]苟永兵.高速公路绿化生态恢复与绿化养护综合探究[J]. 科技创新与应用，2019（18）：132-133.

[3]陈玉宁.公路绿化设计——以广花公路为例[J].中华建设，2019（05）：110-111.

[4]杨磊勤.山区高速公路绿化与景观研究[J].智能城市，2019，5（14）：52-53.

作者简介：解坊利（1985-），男，山东菏泽人，工程师，主要从事公路、铁路、房建施工工作。