高速公路边坡生态防护及治理方法研究

张 敏

(山西省交通规划勘察设计院)

0 前言

进入21世纪以来，环境保护成为了人们普遍关心的话题，也是世界各国急需努力控制和解决的核心问题。基础建设快速发展与生态环境日益破坏发生了前所未有的冲突，日渐恶化的环境已逐渐制约社会经济的可持续发展，严重影响了人类的生存和发展。尤其是近年来我国正处在一个基础建设的高潮期，如何在项目建设中兼顾生态环境，合理利用资源，保护甚至美化生态环境，是必须正视和认真对待的问题。

高速公路作为基础建设的重头戏，在一定程度上可以衡量一个国家或地区的经济发展水平，高速公路的发展对经济发展、区域合作、投资环境改善、交通出行消费、生活水平提升等领域均有巨大的推动作用。近年来我国的高速公路事业在蓬勃发展，全国掀起了高速公路建设的热潮。但是在交通基础建设数量不断增长的同时，伴随着大量的开山植被的破坏，对项目区生态环境影响较大。以往通常采用单纯的工程防护，如浆(干)砌片石、喷锚防护等，这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。这严重影响了我国可持续发展的战略目标。因此，如何改善和提高高速公路边坡防护，美化和保护生态环境丰富道路景观也成为了国家高度重视的课题。

1 边坡生态防护的作用

(1)调节自然环境：高速公路边坡生态防护可以增添绿色资源，消弱车辆的噪音，吸收车辆废气，净化空气。

(2)稳固边坡：裸露的边坡在自然条件下可能发生崩塌、滑坡、散落等侵蚀现象，增加了养护的难度，而边坡植被可达到水土保持、稳定边坡的目的。

(3)视线诱导功能：合理规划苗木栽植位置，有助于引导驾驶员视线，集中注意力。公路沿途连续的植物绿带，可以显示公路线形变化，使驾驶员预判前方线形走向，避免弯道突兀出现。

(4)防止事故发生：中央分隔带规划整齐的花木绿带可以有效遮蔽对向车辆灯光，起到防眩作用，有助于降低交通事故。边坡栽植的柔韧性强、耐冲撞的灌木丛，为失控车辆提供了缓冲地带，有助于降低伤亡程度。

2 传统的生态防护方案

2.1 人工种草护坡

在边坡高度不是很高、坡度比较平缓并且适合草类植被生长的土质边坡，可以选择人工种草护坡的方案。所谓的人工种草护坡，就是通过人工在边坡上播种草种的最为传统的边坡生态防护措施。人工种草护坡虽然具有施工简单、造价低的特点，但是同时也存在着很多弊端，往往达不到边坡生态防护的效果。比如草种播撒不均匀，极易容易被雨水冲刷，成活率比较低等等。因此，这项技术在最近几年也逐渐被放弃，使用较少。

2.2 平铺草皮护坡

平铺草皮护坡具有施工简单、工程造价低廉的特点，适用于所在边坡高度不是很高、坡度比较平缓的土质和严重风化的岩层、成岩作用差的软岩层边坡防护。平铺草皮护坡就是利用人工在边坡坡面铺设天然的草皮，同样是非常传统的边坡植物防护措施，但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，反而容易造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来，由于草皮来源也比较紧张，使得平铺草皮护坡逐渐受到了限制。

3 新型的生态防护方案

3.1 植生袋绿化

植生袋绿化适用于路堑段坡率陡于1∶1采用拱圈及骨架防护的挖方边坡、坡率陡于1∶1采用锚杆框格防护的挖方边坡。植生袋绿化主要是在骨架内码砌单体植生袋。植生袋内回填有机肥与种植土的拌合物。当植生袋码砌完成夯实后进行常规的普通喷播喷播草、灌种子。植生袋是一种可以一定角度垒起来的有效绿化方式，多雨季节基质层不会被冲刷与流失。当植物成活后，植被根系会加强植生袋紧密度和连接强度，形成永久性生态绿色边坡。

3.2 客土喷播

客土喷播护坡技术属于新型生态边坡防护技术。这种新型技术的核心在于岩石坡面上既能让植物生长同时又不易被雨水冲刷。首先将土壤、有机质、肥料、改良剂、专用防蚀剂、粘合剂和植物的种子按一定比例调和，然后用专业的喷射设备喷射到边坡上。接下来混合物由于粘合剂和防蚀剂的粘结作用会在边坡表面形成一层连续且具有空隙的硬化物。这样一般情况下可以抵御雨水的冲刷，同时又能在混合物的土壤和养分中促进种子的生长发育。

客土喷播生态护坡就是利用这一原理，在人工或机械铺设的边坡坡面上形成挂网，然后用喷射设备喷射按比例调和的种子混合物。该方案的优点在(1)更具有广泛性，可以根据地质和气候条件进行基质和种子配方，既可以用于土质较好的边坡，也可以用于环境恶劣绿化效果差的岩石边坡;(2)提高施工效率，客土利用机械自动化调配，挂网利用机械实施，这样加快了作业进度，节约时间，间接节省成本;(3)植被成活率高，不易被雨水冲刷，边坡防护效果更好，基本不需要养护即可维持植物的正常生长。由于该项技术相较于传统防护方案有太多的优越性，因此目前也被大量广泛的应用于高速公路的边坡生态防护中。

以下介绍客土喷播的施工工艺。

(1)整修边坡。

平整坡面，将直径超过20 cm的土块打碎，平整后坡面高差不超过10 cm;清理坡面碎石和塑料垃圾等，使其有利于培养基和坡面的紧密结合。按照坡面纵向间距0.2 m开挖3～5 cm深平行沟，保证纵向1 m间距内不少于4条。

(2)培养基拌和。

培养基由种植土、有机质、肥料等按配合比掺和而成。应严格按照设计要求对营养基进行配合比确定，应根据进场批次材料的包装换算每罐培养基的各种材料用量。材料配合比换算详见表1。

表1 材料配合比换算

材料 设计配比/kg实测干密度/kg/m3体积/L施工配合比 备注种植土(黄壤) 540 1 440 375 7.5袋种植土(园土) 210 1 200 175 3.5袋蘑菇肥 60 600 100 2袋谷壳 12.5 500 25 0.5袋锯木屑 50 500 100 2袋每袋按照50 L计算，施工时应根据实际情况确定三元复合肥 5 5 kg长效复合肥 5 5 kg普通硅酸盐水泥(425#) 100 100 kg保水剂PR3005 5 5 kg保水剂SAP吸水王 5 5 kg石灰 7.5 7.5 kg现场称量拌入合计1 000

使用时将各种物料按配比在现场进行拌和，然后用小铲车将拌和好的物料铲入湿喷机的搅拌罐中，加入水后机械混搅拌至少5 min。

(3)锚杆、挂网。

在边坡坡面挂网就是为了让种植基材在坡面形成整体板块。首先，在边坡坡面上人工或者机械铺设网孔规格为5 cm×5 cm的镀锌铁丝网，然后用电钻按1 m×1 m间距梅花形布置锚杆和锚钉。必须注意网与坡面之间的距离大约为种植基材厚度的1/2。

(4)种植基材喷播。

用专业的客土喷播机械将按比例混合后呈现干粉状态的种植基材均匀的喷射在边坡表面，同时还必须在喷射口处用其他设备加水。其中，喷射厚度必须达到10±3 cm，这是非常关键的，关系到今后植被的生长。因此在喷播环节必须检查喷播厚度，保证边坡防护的施工质量。

(5)喷播植物种子。

将先配好的种子和纸浆等混合材料用液压喷播植草机直接喷射在种植基材表面上，注意一定要将喷播草籽搅拌均匀粘附在纸浆或木杆等附着物上。

(6)进行覆盖。

规格每平方米12 g以上，轻轻覆盖坡面，布幅间重叠5～10 cm，防止雨水冲刷种子，减少水分蒸发，保湿保温。当草苗长至5～6 cm或2～3片叶时揭掉无纺布，揭布前适当露苗锻炼，宜在阴天或傍晚揭布，禁止在大晴天猛然揭布。

(7)养护。

包括浇水、施肥、防病、治虫、清除杂草、补喷补苗、修剪、间苗。根据苗情灵活掌握，促使早日成坪。

4 结语

近十年来，我国高速公路建设迅猛发展，在高速公路边坡生态防护建设方面开发出了多种既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术，与传统的圬工防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。在实际公路建设中，投资方将目光更多地投入到边坡建设的安全性和功能性，对于边坡的生态防护投资力度不足，甚至有些工程由于后期资金的原因削减绿化和环保费用，致使边坡生态环境发展欠佳，无法达到可持续发展的要求。边坡生态防护是一项综合工程，涉及到岩土工程、生态、植物、土壤、景观等几个方面。因此必须针对项目特点开展系列研究，加大科研投入，积极引进先进的技术和设备，鼓励和扶持设计部门和施工单位朝生态防护方向发展，为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

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