喀斯特地区石质边坡生态恢复技术应用研究

李玉梅1，刘敬霜2

（1.百色高速公路运营有限公司，广西百色 533000；2.广西红都高速公路有限公司，广西南宁 530021）

喀斯特地区石质边坡生态恢复技术应用研究

李玉梅1，刘敬霜2

（1.百色高速公路运营有限公司，广西百色 533000；2.广西红都高速公路有限公司，广西南宁 530021）

喀斯特石质边坡生态恢复是高速公路建设中的一个难题。文中针对目前常用的公路石质边坡绿化处治方案，结合靖西至那坡高速公路喀斯特石质边坡生态恢复处治案例，通过介绍生态恢复技术的设计原理、施工工艺及技术优势，阐述了该技术在喀斯特石质边坡处治中的应用效果和推广价值。该工程石质边坡生态恢复尝试突破传统绿化方法，以构建小型生态系统为目的，通过改善植物生长环境、坡面外观修复等方法对边坡的开挖面进行加固及生态恢复，增强边坡稳定性、创造良好环境，取得了预期效果。

公路；石质边坡；生态恢复；喀斯特地区

高速公路是为公众提供出行服务的基础设施，随着经济的发展和环保意识的增强，人们对高速公路服务的期望不再局限于安全、舒适，还包括行驶途中能欣赏令人悦目的景观，从而缓解驾驶疲劳。由于高速公路本身就是其所处环境景观的重要组成部分，如何实现道路与自然的和谐，营造优美、舒适的行车环境成为目前高速公路建设中的一个重要课题。在中国很多喀斯特地貌地区，石质边坡开挖后难以达到光面爆破的效果，且边坡外露面由于缺少土壤和养分，植被自然更新和恢复速度非常缓慢，治理较为困难，对环境及路容路貌造成较大影响，成为高速公路建设者关注的重点。

靖西至那坡高速公路位于广西西南部，与云南交界，地处云贵高原边缘，岩溶发育，洼地密布，山岭绵亘，地形较为复杂，属于典型的喀斯特地区。沿线主要为岩溶峰丛洼地地貌、剥蚀残积准平原地貌及剥蚀丘陵地貌。出露地层按照岩性组成划分，主要为白云岩、白云质灰岩、灰岩、砂岩和铝土岩等。该文结合该项目K35+420—500路堑石质边坡生态恢复处治实例，探讨边坡生态恢复技术用于喀斯特石质边坡处治的施工方案及工艺。

1　石质边坡生态恢复技术原理

石质边坡生态恢复技术没有刻意追求边坡的绿化覆盖率，而是模拟周边自然环境，将边坡作为一个小型生态系统来恢复。而生态系统是一定空间内生物与环境构成的统一整体，其主要组成成分是无机环境及生物群落，两者相互影响和制约。因此，边坡的生态恢复不但包括生物群落的恢复，还包括无机环境的恢复。原有石质边坡治理方法往往过于注重生物群落的恢复，而忽视无机环境恢复的重要性和可持续性。生态恢复技术以尊重自然规律为原则，采用生态恢复和景观营建结合的思路，对于坡面内具备植物生长条件的部分，采取人为干预措施，改善无机环境，促进植物生长恢复；对于确实不具备植物生存条件的部分，则以外观修复为主，通过工程措施对开挖创面进行修饰，呈现自然风化的效果，达到与环境自然过渡、和谐统一的目的。

2　工程实例

2.1工程概况

K35+420—500右侧高边坡，路段长80m，最大挖方高度28.1m。为岩溶峰丛洼地地貌，边坡位于灰岩山峰坡脚。该边坡属于坚硬岩边坡，基岩裸露，为灰、浅灰白色中厚层至块状微风化白云岩、白云质灰岩，岩石坚硬、较完整，表面裂隙较发育，层理不明显。该边坡原设计坡率为1∶0.5，防护形式为光面爆破+植藤绿化。开挖揭示，岩层间结合及边坡整体自稳性较好，但坡面平整度差，多凹槽及小平台，部分边坡节理发育，裂隙较多。

2.2处理方案比选

从安全、技术、美观及经济角度选择，适用的边坡处理方法宜以坡面修复为主。针对该石质边坡开挖的坡面实际情况，以下几种处理方案比较符合其恢复要求：

（1）植生袋法。植生袋（内含植物种子、长效复合肥、生物菌肥等混合料）用基质（种植土、泥炭土、河砂等）填充后，通过回填或锚固的方式固定于边坡上，种子发芽生长后达到绿化效果。其优点是施工工艺简单，能适应土壤贫瘠、覆盖层薄等不利条件。缺点是适用于已做工程加固石质边坡及较低缓的石质边坡处理；对于较陡的边坡，其工程量大，安全系数不高，造价高，占地大，施工进度较慢。

（2）挂网客土喷播法。挂网客土喷播法是目前应用最广泛的石质边坡绿化方法。首先根据边坡情况，把铁丝网或三维网锚固于边坡上，随后将土壤、肥料、保水剂、种子（含草本、灌木或乔木）等材料加水混合后用喷播机喷射到边坡上。植物发芽生长后，根系紧密结合，达到固土护坡、恢复植被的目的。其优点是施工工艺简单，施工进度快，造价不高。缺点是只适用于坡率较缓的边坡，坡率小于1∶1时很容易被雨水冲刷；植物群落自我更新能力较弱，易发生退化，生态系统难以持续恢复。

（3）喷混植生技术。喷混植生技术与挂网客土喷播法类似，区别在于该技术在混合料中添加了水泥、粘结剂、ph缓冲剂等材料，喷射到岩面后会形成近10cm具有连续空隙的硬化体，种子可以在硬化体空隙中发芽生长，从而达到恢复植被的目的。其优点是施工工艺简单，施工进度快。缺点是造价较高，只适用于坡率较缓的边坡；植物群落自我更新能力较弱，易发生退化，生态系统难以持续恢复。

（4）生态恢复技术。该技术通过花池砌筑，改善植物生长环境；通过水泥砼封面和喷涂对边坡进行加固、修饰，实现景观营建，最终达到生态恢复的目的。其优点是施工工艺简单，造价一般，可减少坡面开挖痕迹，与自然协调。缺点是施工进度较慢，坡面无法全部绿化。

综合边坡稳定状况、工程造价、环境协调、安全隐患等方面因素，对该石质边坡采用生态恢复技术进行处治。

2.3生态恢复技术的施工工艺

喀斯特地区石质边坡生态恢复技术的基本施工流程为原材料（包括水泥、漆、苗木、机械等）准备→根据坡面实际情况选择安全地点砌筑种植槽→对坡面进行第一次高压清洗→喷射水泥砼封面→对坡面进行第二次高压清洗→边坡外观修复（喷涂底漆→喷涂面漆→自然点缀）→种植槽培土→草灌苗木种植→养护。

（1）砌筑种植槽。根据不同边坡的实际情况，在坡面凹槽及平台处采用浆砌片石砌筑种植槽，种植槽合理分布于上部、中部和下部（见图1）。每个种植槽底部必须设排水管，避免种植槽内积水。

图1　砌筑种植槽

（2）清洗坡面。用洒水车高压喷枪全面喷射清洗石质边坡表面，清除坡面碎石、浮土，确保砼及涂料能良好附着于边坡表面（见图2）。

图2　清洗坡面

（3）喷射砼封面。采用C20砼喷射边坡表面，封闭注满爆破后开裂的缝隙及种植槽砌筑缝隙，一方面保证坡面平整、美观，另一方面对边坡起到加固和防护的作用。喷射厚度根据各坡面情况而定，以2～10cm为宜（见图3）。喷射砼后用洒水车高压喷枪再次清洗坡面，清除表面细石和粉尘等，减少褪色、掉色。

图3　喷射砼封面

（4）边坡外观修复。根据周围山体原石的外观调配涂料颜色，对坡面进行修饰。首先喷涂底漆，按从左至右、先上后下的顺序进行喷涂，用量为0.55～0.75kg/m2。待底漆干透后开始喷涂面漆，喷涂方法相同，但需喷涂2遍，每遍用量均为0.8～1.0 kg/m2。最后参照边坡周围自然山体的色彩或纹路对喷涂后的坡面进行点缀和修饰，使边坡外观与周围环境和谐一致（见图4）。

图4　点缀修饰

（5）植物种植。在平台及种植槽内种植乔木、灌木，除选择爬山虎、肾蕨、三角梅等常规绿化苗木品种外，还根据周围自然植物的生长情况，引种云实、中平树、山黄麻和赪桐等乡土植物，使人工构建的植物群落具有更好的适应性，同时外貌上更接近自然群落。

2.4石质边坡生态恢复实施效果

（1）改善无机环境，促进植被恢复。通过实施石质边坡生态恢复工程，改善了边坡植物的生长环境，保证了其生存条件的可持续性，促进了植被恢复。根据实施情况，完成种植后即可增加边坡的绿化覆盖率；经过60～90d观察期，栽植植物成活并自然恢复生长；约1年后，边坡植物群落基本稳定，具备自我更新能力，边坡进入自然演替阶段，达到生态恢复的目的。

（2）修复山体外观，改善行车环境。通过实施石质边坡生态恢复工程，对山体开挖的创面进行修复，美化路容路貌。部分实施效果良好的路段与周边山体自然融合，基本看不出人工干预的痕迹，为司乘人员提供了良好的行车环境，是高速公路人性化服务的体现。

该段喀斯特石质边坡实施生态恢复技术后，坡面稳定性好、未出现滑塌等现象，且整个坡面绿化防护效果较好，草灌植物生长良好，融入了周围的自然环境。图5为处治前后效果对比。

3　结语

图5　石质边坡生态恢复前后对比

随着全社会对环境保护的重视，石质边坡的治理也将朝着更加专业、经济和高效的方向发展。边坡治理与景观营造相结合，是建设生态、和谐、绿色高速公路的发展趋势。石质边坡的生态恢复是一个循序渐进的过程，应坚持“尊重自然、恢复自然”的原则，重视无机环境的重建与恢复，从地区原生植物资源中寻求突破，实现人工植被向自然植被的过渡，达到小环境系统内的生态平衡，这样才能取得和谐、可持续的绿化效果。

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U416.1

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1671-2668（2016）04-0101-03

2016-01-25