淺析邊坡生態(tài)防護在滇西地區(qū)公路中的應用

谷慧敏 賈儉濤

在過去20多年間,我國開展了世界上規(guī)模最大的公路建設(shè),實現(xiàn)了公路交通的跨越式發(fā)展,為促進國民經(jīng)濟的健康發(fā)展和提高人民生活水平做出了重要貢獻。但公路建設(shè)的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調(diào),導致了我們賴以生存環(huán)境的生態(tài)破壞,同時也制約了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。特別是大量公路邊坡的開挖使地表植被遭到破壞,水土流失加劇,同時還有可能造成滑坡,崩塌等危害,給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活帶來了嚴重威脅和危害。因此,邊坡防護在公路建設(shè)中是一個非常值得重視的問題。

新世紀以來,隨著以人為本,全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學發(fā)展觀觀點的深入人心,建設(shè)環(huán)境友好型和諧公路成為公路發(fā)展的必然趨勢。邊坡生態(tài)防護是指單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合的固坡措施。邊坡的生態(tài)防護在我國目前才處于起步階段,但作為一種滿足建設(shè)環(huán)境友好型和諧公路的時代要求,保護甚至改善公路沿線生態(tài)環(huán)境的有效手段,已經(jīng)成為公路建設(shè)的發(fā)展方向。

1 邊坡生態(tài)防護類型及適用條件

1)人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低廉等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術(shù)近年應用較少。2)骨架植被防護,它采取在邊坡上砌筑或裝配方格形、拱形、人字形等形狀的混凝土的骨架,然后在骨架內(nèi)填土或土袋進行綠化。骨架形式和尺度應從美學和當?shù)氐奈幕尘胺矫娑嗉涌紤]。一般情況下,漿砌片石或混凝土骨架植被防護、多邊形混凝土空心塊植被防護適合于坡率緩于1∶0.75的土質(zhì)和全、強風化巖石邊坡,目前工程上使用此類防護較多。3)三維網(wǎng)噴播綠化防護,是利用三維網(wǎng)作為固土與防止早期沖刷的筋材,同時利用三維網(wǎng)網(wǎng)包的作用,形成有利于植物生長的一定厚度土層,并結(jié)合液壓噴播技術(shù)進行邊坡防護的技術(shù)。該方法適用于坡比緩于1∶0.75穩(wěn)定土質(zhì)與風化較為嚴重的巖石路塹邊坡。4)挖溝綠化防護,是在坡面上按一定的行距人工開挖楔形溝,在溝內(nèi)回填適宜于草籽生長的土壤、養(yǎng)料、土壤改良劑等,然后掛三維植被網(wǎng),噴播植草。挖溝植草綠化人工勞動強度高,施工緩慢,但造價較低,其適用坡率不陡于1∶0.75,基巖為易于開挖的泥巖、頁巖、砂巖、泥巖互層的巖質(zhì)邊坡或土質(zhì)邊坡。5)厚層有機材噴播綠化防護,也叫客土噴播,是將由有機質(zhì)土、長效肥、速效肥、粘結(jié)劑、保水劑及凝固劑和草籽按一定比例組成并攪拌均勻的有機基材,通過專門噴播機(空壓)噴播在掛有底網(wǎng)的坡面上,形成一定厚度、能生長植物的有機基材層。底網(wǎng)分為鐵絲網(wǎng)和土工網(wǎng),多采用鐵絲網(wǎng)。底網(wǎng)通過錨桿固定在坡面上。厚層有機材噴播綠化防護適合于坡率緩于1∶0.5且景觀要求較高的路段(如服務(wù)區(qū)等)的巖土質(zhì)邊坡。6)土工格室綠化防護,是利用土工格室作為固土手段的邊坡綠化防護技術(shù),采用錨桿將土工格室固定于坡面上,格室內(nèi)填土,形成草生長的基層,然后掛三維網(wǎng),進行噴播綠化。土工格室邊坡綠化防護適合于坡率緩于1∶0.75的各類邊坡。7)植被混凝土防護,是在多孔混凝土中按一定比例混合的有機質(zhì)土、長效肥、速效肥、粘結(jié)劑、保水劑及凝固劑和草籽等有機基材,形成兼具工程防護與植被防護功能的塊體。既可直接鋪設(shè)于坡面上待生長出植物,也可待生長出植物后鋪設(shè)于坡面上。適合于坡率緩于1∶0.3的各類巖土質(zhì)邊坡。此種防護技術(shù)工程造價相對較高,工藝要求比較復雜,在國內(nèi)尚未大范圍實施采用。8)行栽香根草護坡,香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現(xiàn)”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3月～4月內(nèi)可長成茂密的活籬笆;根系發(fā)達、粗壯,一年內(nèi)一般可深入地下2 m～3 m;根系抗拉強度大,達 75 MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質(zhì)邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術(shù)充分利用了香根草的優(yōu)良特征,具有顯著增強邊坡穩(wěn)定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統(tǒng)片石護坡之趨勢。

2 生態(tài)防護邊坡在滇西地區(qū)公路設(shè)計中的應用

2.1 邊坡生態(tài)防護類型的選擇

滇西地處橫斷山系的南部、青藏高原的東南緣,新近紀以來受喜馬拉雅強烈構(gòu)造運動的影響,形成了復雜的地形地貌、獨特的植被景觀和立體的氣候特征。

在土質(zhì)及全、強風化路段,可采用骨架植被防護,常見有漿砌片石骨架或混凝土骨架植被、多邊形混凝土空心塊植被防護、錨桿混凝土框架植被防護。在圬工骨架頂部及坡面內(nèi)利用圬工體形成完善的排流雨水系統(tǒng),避免雨水對坡面植被的沖刷。在較大的挖方路塹段,挖溝綠化防護也是比較適宜的防護形式,有利于形成灌草結(jié)合的立體綠化景觀。在邊坡高、陡、少土路段,厚層有機材噴播綠化防護在安楚高速公路、大保公路已經(jīng)較大范圍的采用,且取得了相對不錯的效果,經(jīng)證實為巖石路段的公路邊坡防護的一種有效手段。而行栽香根草護坡為近幾年發(fā)展并逐漸受到重視的一種生態(tài)防護方式。香根草具有適應能力強,生長繁殖快,根系發(fā)達,耐旱耐瘠等特性,是熱帶亞熱帶地區(qū)優(yōu)良的水土保持植物,適合在我國滇西地區(qū)生長。

2.2 植物的選擇

植物的選擇需適合當?shù)氐臍夂蛱卣骱凸愤吰碌奶厥猸h(huán)境,結(jié)合滇西地區(qū)已有公路邊坡防護工程植被的組成和現(xiàn)狀分析,植物品種的選擇可分以下五種:1)速生型,植物的生長速度直接影響邊坡植被的覆蓋率,對于雨季時期大面積裸露的土質(zhì)坡面,及客土噴播的新坡面,特別需要表層植物迅速覆蓋,形成保護層緩解雨水造成的溝蝕,減緩水土流失,并為其他植物生長創(chuàng)造先決條件。在眾多植物中,草本植物生長速度快,可選有多年生黑麥草、狗牙草、云南知風草、牛勁草、白三葉、大翼豆等。2)改良土壤型,公路邊坡多土壤貧瘠,保水保肥性差,邊坡綠化選擇植物需耐光、耐貧瘠、耐干旱。此類植物有豆科植物如木豆、短萼灰葉、豬屎豆、白三葉等,草本植物有黑麥草、狗牙草。3)反季節(jié)生長型,冬季(旱季)雨水較少,平均溫度低,晝夜溫差大,大部分植物在冬季枯黃,特別是草本植物,對一年綠化影響較大,但部分植物品種有冬季生長的特征,如毛苕子、紫花苜蓿。4)多年生型,大部分草本植物生命周期短,自身繁衍能力較差,對邊坡生物可持續(xù)發(fā)展極其不利。灌木護坡在長期護坡效果中起主導作用,滇西地區(qū)可選車桑子、云南松、多年木蘭、雙夾槐、短萼灰葉等多年生木本植物。5)景觀點綴型,綠化較好的邊坡,以深綠為主基調(diào),適當點綴花色葉植物,能給邊坡景觀營造畫龍點睛的效果?？紤]到綠化成本,花色植物常以種子栽培為主,如波斯菊、孔雀草等。

2.3 打造文化生態(tài)走廊,建造環(huán)境友好型和諧公路

滇西公路輻射滇西地區(qū)20多萬平方千米國土面積,1 460多萬人口,是南方絲綢之路、茶馬古道的延續(xù),連接著中國及南亞次大陸諸國,是云南乃至全國的重要國際通道,承擔著對外交流、經(jīng)貿(mào)往來的重大使命,是國家間、民族間文化交流與融合的橋梁,是和平友誼之路。滇西公路的發(fā)展記載著云南政治經(jīng)濟和交通發(fā)展的歷史,云南公路從無到有,從人馬驛道到高速公路,都在滇西公路的變遷中得到最集中的體現(xiàn),是云南乃至全國公路發(fā)展史的縮影,是歷史之路。滇西公路的邊坡生態(tài)防護不光能保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,還能結(jié)合當?shù)刎S富各異的人文及自然景致,有針對性的進行公路景觀布置,匠心獨運,創(chuàng)造出景致優(yōu)美、環(huán)境友好型和諧公路。

3 結(jié)語

1)邊坡生態(tài)防護是以邊坡穩(wěn)定為前提的,對于不同地區(qū)、不同巖質(zhì)的邊坡選擇何種防護方法和植物種類,需綜合考慮邊坡坡率,土壤性質(zhì),土壤厚度與土壤硬度,以及當?shù)亟邓蜌鉁厍闆r,充分考慮各種防護形式的適宜性。2)滇西地區(qū)公路建設(shè)面臨較大的生態(tài)保護的壓力,結(jié)合當?shù)鬲毺氐牡刭|(zhì)、水文、人文條件,選擇適宜的邊坡生態(tài)防護方式。3)應用與發(fā)展邊坡生態(tài)防護技術(shù),建造環(huán)境友好型和諧公路。

[1] 蔡志洲.公路邊坡灌木生態(tài)綠化研究[J].交通環(huán)保,2002(3):22-24.

[2] 張俊云.巖石邊坡植被護坡技術(shù)[J].路基工程,2000(5):16-17.

[3] 陳 兵.云南元磨高速公路邊坡生物防護設(shè)計[J].昆明理工大學學報,2002(6):28-30.

[4] 孫喬寶.云南安楚高速公路巖石邊坡生態(tài)恢復植物適應性研究[J].公路交通科技,2005(8):44-46.

[5] 江林華.公路路域環(huán)境生態(tài)恢復研究與實踐[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004.

[6] 譚少華.高速公路邊坡生態(tài)防護技術(shù)研究進展與思考[J].水土保持,2004,11(3):66-67.

[7] 黎 明,李 綸,楊碧聰.淺析保龍高速公路邊坡生態(tài)恢復技術(shù)[J].云南建筑,2008(6):3.

[8] 夏漢平,敖惠修,劉世忠.香根草生態(tài)工程應用于公路護坡的效益研究[J].草業(yè)科學,2002,19(1):52-56.

[9] 李群善,鄒勝文.西部地區(qū)公路生態(tài)環(huán)境建設(shè)[J].公路,2001(6):87-91.

[10] 周德培,張俊云.植物護坡工程技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2003.