試論市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計

段號炎

摘 要：市政道路建設(shè)不僅會改變沿線地形地貌，還會破壞原有生態(tài)資源，引起水土流失，甚至導(dǎo)致滑坡或泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重威脅道路出行者的安全。邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計不僅可以起到固化邊坡的作用，還可以顯著改善沿線環(huán)境，提升市政道路建設(shè)質(zhì)量，極大地保證出行者的安全。

關(guān)鍵詞：市政道路;邊坡;生態(tài)防護(hù);設(shè)計方法;防護(hù)措施

中圖分類號：TU997;U417.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)機理

1.1 力學(xué)效應(yīng)

邊坡的力學(xué)效應(yīng)主要是植被根系對土壤的錨固作用。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，植物的豎向根系不僅可以扎根于較淺的表層風(fēng)化土層，還可以扎根于深處穩(wěn)定土層;而植物的側(cè)向根系可以以網(wǎng)狀的形式將土體更為緊密地聯(lián)系在一起。側(cè)向根系和豎向根系的共同作用，使得邊坡土體具備立體防護(hù)的功能，通過增加其抗剪強度和抗拉強度的方式提高邊坡的安全系數(shù)。植被對邊坡的加固效果與根系分布形態(tài)、數(shù)量和根的強度密切相關(guān)。

1.2 水文效應(yīng)

在坡面的侵蝕作用中，地表徑流強度對其影響較大，同時坡面的平陡情形、降雨強度等因素又影響著坡面徑流強度。由降雨引起的超滲徑流對土體有著較強的侵蝕能力，但生態(tài)防護(hù)邊坡的存在會提升邊坡的抗侵蝕能力。一方面，生態(tài)防護(hù)邊坡中的植被會減弱雨水下降的沖擊力，大幅度減少或避免了降雨對坡面的濺蝕，不僅增加了雨水徑流時間，還延長了雨水的滲透時間;另一方面，植被的根系可以起到較好的固化土層的作用。總之，生態(tài)邊坡防護(hù)以改變邊坡周邊小氣候的形式減弱坡面所受的侵蝕。

1.3 生態(tài)效應(yīng)

在水土保護(hù)方面，植物具有較強的保護(hù)能力，其縱橫交錯以及發(fā)達(dá)的根系對于提高路基的穩(wěn)定性有著重要作用。市政道路行駛車輛壓縮空氣或者車輪摩擦地面產(chǎn)生的噪聲對于沿線居民有著不良影響，邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計的植被防護(hù)可以將噪聲反射至不同方向，從而降低噪聲的強度。與此同時，植被還可以吸附行車行駛產(chǎn)生的污染物，改善周邊環(huán)境。行駛速度較快的車輛，在風(fēng)流的作用下使得沿線的濕度降低、溫度升高，導(dǎo)致周邊小氣候惡化。生態(tài)防護(hù)邊坡不僅可以起到調(diào)節(jié)周邊環(huán)境的作用，還可以營造舒適的駕駛環(huán)境，降低疲勞事故發(fā)生的概率。

2 市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計

市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)要求在保證市政道路工程項目與沿線環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一的同時，還應(yīng)保證市政道路邊坡的穩(wěn)定性。這不僅體現(xiàn)了尊重自然的設(shè)計理念，也體現(xiàn)了對市政道路工程項目負(fù)責(zé)的態(tài)度。

2.1 遵從生態(tài)位法則

生態(tài)位法則認(rèn)為每個不同的物種在生態(tài)系統(tǒng)中承擔(dān)著不同的角色，生活習(xí)性近似且生活在同一片區(qū)域的物種相互競爭較小。在進(jìn)行市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計時，應(yīng)將植被的生態(tài)位特征作為首要考慮因素，以不同植被在區(qū)域內(nèi)協(xié)調(diào)共生為原則，對植被的多樣性進(jìn)行科學(xué)配置，防止不同種類植被出現(xiàn)競爭的現(xiàn)象。如此，不僅可以修復(fù)因市政道路建設(shè)對邊坡造成的破壞，還可以大幅度增強邊坡的生態(tài)防護(hù)功能。

2.2 尊重植被的生態(tài)習(xí)性

不同植被對地形、土壤成分（無機鹽、有機質(zhì)等）以及氣候（濕度、溫度、光照強度）等因素有著不同的要求和適應(yīng)條件。不適合植被生態(tài)習(xí)性的條件不利于植被的發(fā)育，進(jìn)而影響生態(tài)防護(hù)的效果。因此，植被的生態(tài)習(xí)性也是邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計時需要重點了解的內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)工程項目實際特點選擇不同的植被。

2.3 群落多樣性

市政道路邊坡生態(tài)群落的穩(wěn)定性受到群落多樣性的影響。植物鏈網(wǎng)隨著多樣性的增大而增大，進(jìn)而提升對外界因素的抗干擾能力。因此，綜合考慮群落多樣性可以有效提高市政道路邊坡防護(hù)設(shè)計的耐久性。

2.4 鋪草皮護(hù)坡

鋪草皮護(hù)坡是一種傳統(tǒng)且廣泛應(yīng)用的市政道路邊坡防護(hù)技術(shù)。充足的草皮來源是進(jìn)行鋪草皮防護(hù)的前提條件，然后借助專業(yè)機械設(shè)備鏟起草皮，接著將其轉(zhuǎn)運至需要進(jìn)行生態(tài)防護(hù)的場地進(jìn)行鋪植。對市政道路邊坡實施鋪草皮防護(hù)，邊坡表面植物覆蓋層的存在使雨水以及地面徑流對土體的侵蝕作用減弱，保障了市政道路運營階段邊坡的穩(wěn)定性，防護(hù)效果較為明顯。鋪草皮防護(hù)節(jié)約了植物生長和發(fā)育的時間，因此除特殊天氣如寒冷冬季外，均可實施該防護(hù)措施。但該種防護(hù)方式的前期管理難度很大，因為要確保鋪植的草皮可以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，防止病蟲害等因素的影響，所以，鋪草皮防護(hù)的前期管理至關(guān)重要。與此同時，為避免單一草皮易引起大規(guī)模病蟲害現(xiàn)象的出現(xiàn)，可實施分區(qū)鋪植。

2.5 客土噴播護(hù)坡

團粒劑是客土噴播技術(shù)實施的關(guān)鍵，其通過將客土形成團粒化結(jié)構(gòu)并混合一定纖維完成護(hù)坡。這種噴射到邊坡上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和植物根系作用原理相同，可起到固結(jié)土體的作用。而且客土還具有透氣性好、抗沖刷能力強、抗侵蝕能力強等特點，且結(jié)構(gòu)強度遠(yuǎn)大于自然土體。某市政道路路塹邊坡坡度較大，達(dá)到4：3，平均高度為13.5 m。巨大的高度差導(dǎo)致邊坡設(shè)計和施工都較為困難，同時也給邊坡防護(hù)施工帶來嚴(yán)峻的考驗。在市政道路建設(shè)的過程中，對自然坡體造成了極大的毀壞。由于工程建設(shè)導(dǎo)致邊坡裸露大量黃褐色土體，因此邊坡存在嚴(yán)重的風(fēng)化現(xiàn)象。根據(jù)項目的實際特點，最終選用客土噴播技術(shù)進(jìn)行邊坡防護(hù)，并重新在原邊坡覆蓋植被達(dá)到邊坡美化和加固的目的?？屯羾姴ゼ夹g(shù)的應(yīng)用明顯減弱了降雨對于邊坡的沖刷，保護(hù)了邊坡水土。

2.6 土工合成材料-植草護(hù)坡

邊坡表面或?qū)娱g土工織物的存在可以有效防止土顆粒的通過，保證土體的穩(wěn)定性。與此同時，具有良好透氣性的土工織物又能保證土體中的氣體和水分通過，防止土體由于升高的水壓力出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。離散的土體經(jīng)由鋪設(shè)于土體內(nèi)部的土工合成材料形成一個整體，或土體與土工織物形成一個復(fù)合體，從而增強邊坡的抗變形和抗拉強度，增強土體的摩阻力，使邊坡盡可能穩(wěn)固。土工合成材料-植草護(hù)坡的防護(hù)結(jié)合了植被與土工合成材料的不同特點，形成了立體的防護(hù)模式。隨著植被的發(fā)育以及根系的延展，植被與土工合成材料形成的復(fù)合體，進(jìn)一步提高了邊坡的抗沖刷能力。在這種立體防護(hù)體系的初期，土體顆粒由于土工合成材料的存在避免了被雨水沖刷;在立體防護(hù)體系的中后期，植被與土工合成材料二者的共同作用對周邊生態(tài)平衡的穩(wěn)定起到了決定性的作用，保障了市政道路運營的安全。

2.7 植生混凝土護(hù)坡

作為新型的市政道路生態(tài)防護(hù)形式，植生混凝土防護(hù)不僅考慮植被綠色環(huán)保等因素，還綜合了混凝土高強度、高性能的特點。該種邊坡防護(hù)形式不僅有顯著的防護(hù)效果，而且可以根據(jù)實際項目特點，選擇不同特性的植生混凝土。多孔混凝土、緩釋肥料、保水材料以及表層土是植生混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分。多孔混凝土作為保護(hù)邊坡穩(wěn)定以及提高抗沖刷能力的重要骨架，其由一定數(shù)量細(xì)骨料、水泥和粗骨料組成;保水材料通常與無機保水劑綜合使用，提供植被生長發(fā)育的水分。

3 結(jié)語

隨著我國城市蓬勃發(fā)展，帶動市政道路工程快速發(fā)展的同時，也引發(fā)了一系列的問題，如破壞生態(tài)平衡。為實現(xiàn)保護(hù)生態(tài)平衡、保障市政道路安全的目標(biāo)，需對市政道路邊坡生態(tài)防護(hù)進(jìn)行全面研究。由于我國幅員遼闊，不同工程項目地質(zhì)地形、自然環(huán)境等方面存在較大的差異性，因此不同的市政道路工程項目應(yīng)在系統(tǒng)分析邊坡防護(hù)機理的基礎(chǔ)上，選擇適宜的防護(hù)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李尤.公路邊坡生態(tài)防護(hù)設(shè)計及防護(hù)技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（23）：93-94+100.

[2]危春根，王玉文，張楠，等.高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)的探討[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2020，16（01）：24-29.

[3]林建興.高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)施工技術(shù)分析[J].建筑與預(yù)算，2020（09）：62-64.

[4]白云飛.公路邊坡生態(tài)防護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2020，43（01）：61-62.

[5]吳春光.邊坡生態(tài)防護(hù)工程現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展研究[J].有色金屬文摘，2019，34（01）：170-171.