三聯(lián)生態(tài)防護在公路邊坡中的應用

韋春艷 馬慧君

摘要：三聯(lián)生態(tài)防護是一種由安全防護與生態(tài)修復、環(huán)保綠化相結合的公路邊坡坡面設計施工技術，主要組成包括物理防護、抗蝕防護和植被生態(tài)修復防護三重措施。文章結合實際工程案例，對比分析新型三聯(lián)生態(tài)防護和傳統(tǒng)防護方式的優(yōu)缺點，介紹了三聯(lián)防護的技術內(nèi)容及其優(yōu)勢，闡述其推廣意義和重要性。

關鍵詞：綠色公路;三聯(lián)生態(tài)防護;公路路基邊坡

Triple ecological protection is a highway slope surface design and construction technology that combines the safety protection with ecological restoration and environmental greening，and its main components include physical protection，anticorrosion protection and vegetation ecological restoration protection.Combining the actual engineering case，this article compares and analyzes the advantages and disadvantages of new triple ecological protection and traditional protection methods，introduces the technical content and advantages of triple protection，and describes its promotion significance and importance.

Green highway;Triple ecological protection;Highway subgrade slope

0 引言

公路建設具有距離長、呈線性點狀化、網(wǎng)絡化的特征。在其建設過程中不僅會跨越多種不同的生態(tài)系統(tǒng)類型，也會經(jīng)過復雜多變的地質地貌類型，對沿線生態(tài)環(huán)境帶來一系列的影響和擾動。因此，對于公路工程的投資方、設計方和施工方而言，要想打造“品質工程”，一個重要的工作內(nèi)容就是要做好公路邊坡的生態(tài)防護。在此大背景下，國家環(huán)境保護創(chuàng)面生態(tài)修復工程技術中心科研創(chuàng)新“三聯(lián)生態(tài)防護”技術。該技術是在二十多年的工程實踐和課題研究基礎上逐漸總結發(fā)展改進而形成的，在北京、內(nèi)蒙古、湖南等地的工程案例也表明應用邊坡三聯(lián)生態(tài)防護技術建成的坡面，具有自維持、自循環(huán)、免養(yǎng)護等特點，同時還可以極大節(jié)省運營期間的成本。

廣西公路全線邊坡較多，高邊坡所占比例較大，坡面防護建設過程中出現(xiàn)的主要工程病害類型多為滑坡，比重達到80%以上。因此可通過學習利用“三聯(lián)生態(tài)防護”技術來解決路基邊坡地質災害問題，同時實現(xiàn)綠色生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

1 公路路基規(guī)范中邊坡防護類型分析

在先行的《公路路基設計規(guī)范》中，規(guī)定了三種邊坡坡面的防護方式，分別為：圬工防護、骨架植物防護、植物防護。這三種坡面防護方式目前均在使用，且為邊坡坡面防護發(fā)展歷程所經(jīng)歷的三個階段。通過表1防護形式的優(yōu)劣對比可以看到，要建設綠色公路，還需要更先進、更成熟、更可靠的坡面生態(tài)防護技術。

2 三聯(lián)生態(tài)防護的分析

2.1 三聯(lián)生態(tài)防護的定義

三聯(lián)生態(tài)防護是一種集安全防護與生態(tài)修復為一體的坡面防護技術，由物理防護、抗蝕防護和植被生態(tài)修復防護三重措施有效聯(lián)合（“三聯(lián)”）防護邊坡。

第一聯(lián)物理防護是由錨桿加鍍鋅機編網(wǎng)組成。依據(jù)工程實地勘測結果，結合各方對項目地質勘查的報告，再對邊坡的錨固性進行參數(shù)計算，通過承載力、穩(wěn)定性等物理力學分析，制定主錨桿和輔錨桿的規(guī)格型號，確定最合理的錨固形式以及施工布設等。

第二聯(lián)抗蝕防護是采用專用纖維（木質纖維、可解纖維）和粘結材料合理配比后構成，目的在于增加防護所用基材的抗風蝕、抗雨蝕等抗侵蝕的能力。根據(jù)實際的工程情況，不同的區(qū)域、不同的環(huán)境和氣候條件，基材配比方案也會有所不同。

第三聯(lián)植被生態(tài)修復防護則是將具備生態(tài)環(huán)境再造功能和生態(tài)循環(huán)條件的喬灌草根系和莖葉結合，通過修復土壤生境、植被群落、物質循環(huán)三個生態(tài)系統(tǒng)來重建植被，使之成為自循環(huán)、自維持、免養(yǎng)護的自然植被，如圖1所示。

三聯(lián)生態(tài)防護技術通過持續(xù)17年的科學研究和13年100多項工程驗證，能夠覆蓋路基規(guī)范中所有的坡面防護類型，適用性廣，實用性強，邊坡安全系數(shù)>1.40，滿足工程要求。

2.2 三聯(lián)生態(tài)防護的特點及與傳統(tǒng)防護方式的優(yōu)劣勢對比

三聯(lián)生態(tài)防護集成了生態(tài)修復技術、生態(tài)循環(huán)技術、地材利用技術和目前最新的工程防護技術。防護技術的實施，促使了工程邊坡坡面的植物覆蓋達到一定高度，具備了渣土消納、減少污染物排放、綠化環(huán)境、改善氣候的優(yōu)良效果;同時還有防風蝕和雨蝕、抵抗沖刷和凍融、調(diào)節(jié)土壤含水量和溫度的功能，使工程防護更具安全性和耐久性;防護技術的工程造價不僅經(jīng)濟而且合理，工程的后期使用更是無需養(yǎng)護費;降低了地質災害和氣象災害帶來的風險，且防治災害的費用較低。因此，三聯(lián)生態(tài)防護使得交通運營中的人、車、路和環(huán)境更加和諧，社會效益也非常顯著。

2.2.1 技術對比

三聯(lián)生態(tài)防護與其他傳統(tǒng)防護方式的對比情況詳見下頁表2。

2.2.2 效果對比

（1）穩(wěn)定性：生態(tài)防護的邊坡更穩(wěn)定（見圖2）

（2）經(jīng)濟性：生態(tài)防護的投入更經(jīng)濟

對內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司、株洲市交通發(fā)展集團和北京首發(fā)集團已竣工5～12年的京藏高速、京承高速和湖南株洲高速邊坡防護工程，從建設、后期運營維護和養(yǎng)護的投入進行對比，如下頁表3所示。

（3）美觀性：生態(tài)防護景觀更漂亮

傳統(tǒng)的圬工防護，由于大量采用砂石、水泥、石灰等礦質材料，使得坡面呈現(xiàn)單一的灰暗色調(diào)，司機若長時間行駛在邊坡都是圬工防護的道路中極容易產(chǎn)生視覺疲勞，乘客的乘車感受也頗為不佳，而且灰土般的圬工防護坡面與周邊豐富多彩的自然景觀的反差是巨大的，極不和諧。對比新型的三聯(lián)邊坡生態(tài)防護，后者大量使用坡面植被防護，邊坡郁郁蔥蔥，色彩豐富，能讓司機和乘客都產(chǎn)生視覺美感，緩解行車疲勞;同時更能與周邊植被景觀融為一體，和諧共處。三聯(lián)生態(tài)防護具有水土保持和改善景觀的作用，景觀效果均為良好以上等級。

（4）環(huán)保性：道路更環(huán)保

三聯(lián)邊坡生態(tài)防護材料均為綠色生態(tài)材料，取材環(huán)保，不存在環(huán)境破壞。

傳統(tǒng)圬工防護多為片石碎石，需要開山取材，會對環(huán)境造成二次破壞。

2.3 三聯(lián)生態(tài)防護在廣西梧柳高速公路工程中的應用實例

2.3.1 項目情況

梧柳高速公路主線全長214.35 km，工程于2017年12月正式通車，是目前廣西擬建/在建高速公路中線路最長、投資規(guī)模最大的一個項目。梧柳高速公路沿線地質條件復雜，其中柳州至象州段途經(jīng)喀斯特巖溶地貌區(qū);大瑤山、平南至梧州段為山嶺重丘區(qū)。地面起伏大，山體陡峭、溝壑沖槽分布廣泛。坡面地質情況為巖土混合土質，坡面最高處達23 m，平均坡度為1∶0.72。該地區(qū)降雨強度大、雨勢猛，土壤貧瘠、堅硬，植被生存條件不佳。雖然坡面整體較為穩(wěn)定，但是由于坡面不適合植被生長，導致植被的覆蓋率幾乎為零。在該路段的很多坡面已出現(xiàn)因雨水沖刷而形成的多條沖蝕溝，侵蝕特征十分明顯。

2.3.2 具體應用

建設初期，設計施工監(jiān)管各部門就著力強化邊坡綠化，力爭達到“一年成形、兩年成景、三季有花、四季常綠”的效果。因此，將本高速公路項目中特殊路段采用邊坡坡面三聯(lián)生態(tài)防護作為試驗段。K185段坡面底部中間位置原設計有100 m擋土墻，因考慮到對生態(tài)防護的進度、效果及坡面穩(wěn)定性的迫切要求，生態(tài)防護工程先于擋土墻施工。3個月后擋土墻施工開挖基礎時造成坡面部分滑落，此時種子已經(jīng)開始發(fā)芽，之后1個月內(nèi)始終是中到大雨，待擋土墻施工完成后，再整體修整坡面，進行補噴施工。其后未見滑坡，坡面植被長勢、物種豐富度良好，覆蓋度可以達到100%。

2.3.3 應用效果

在本項目路段的三聯(lián)生態(tài)防護工程竣工后8個月的時間里，該處防護工程經(jīng)受住了持續(xù)特大暴雨的沖刷，表現(xiàn)出優(yōu)異的防風蝕、抗沖刷的性能，同時在改善該地土壤的含水度、提高坡面植被覆蓋率方面也表現(xiàn)出了良好的性能。

3 結語

廣西地處低緯度地區(qū)，四周山多呈盆地狀，亞熱帶氣候，小氣候生態(tài)環(huán)境多樣化，降雨多且雨季長，暴雨過于集中，致使洪澇災害頻發(fā)，而降雨是引發(fā)滑坡地質災害的主要誘因，風蝕雨蝕會破壞邊坡的穩(wěn)定性。廣西存在大面積的膨脹土分布，吸水后強度降低，膨脹土也不宜直接種植植物。同時由于自然或人為因素的干擾破壞，廣西大部分地方已不存在原生植被，植物生態(tài)環(huán)境的主要特征是以灌草叢、灌叢、藤刺灌叢、常綠落葉闊葉混交林等為主的次生植被群。

通過以上案例，并針對廣西地區(qū)的生態(tài)、工程特點等條件，在滿足《公路路基設計規(guī)范》基本要求的情況下，積極推廣使用三聯(lián)生態(tài)防護十分必要。三聯(lián)生態(tài)防護技術也在依托國家環(huán)境保創(chuàng)面修復工程中心平臺不斷升級、完善。這一新型的防護技術也將會大大改善路域范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，在提升公路主體工程耐久性和交通出行安全性的基礎上，縮小與國家生態(tài)文明建設的差距，達到“五位一體”發(fā)展的新高度。

參考文獻：

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