山毛豆在高速公路边坡生态恢复工程中的应用

赵俊喜

摘要 选择适宜的植物进行高速公路路基边坡防护，对保护和美化环境有重要的作用。以海南省中线琼中至五指山至乐东高速公路路基边坡防护实践为例，调查分析了山毛豆做为乡土植物进行边坡绿化的效果及可行性。实例分析结果表明，山毛豆作为边坡防护植物的方案，防治效果、绿化效果比较明显，可广泛应用于当地边坡防护。

关键词 山毛豆； 高速公路；植物护坡

中图分类号 X171.4 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）18-0174-02

Application of Tephrosia candida in Ecological Restoration Project of Expressway Side Slope

ZHAO Junxi （China Academy of Transportation Sciences，Beijing 100029）

Abstract The selection of suitable plants for highway subgrade slope protection plays an important role in protecting the environment and beautifying the environment.Taking the Hainan middle line Qiongzhong to the Wuzhi Shan to the embankment slope protection of Ledong expressway as an example， the effect and feasibility of the mountain bean as a native plant for slope greening are investigated and analyzed.The result of case analysis shows that， as a plan of slope protection plant， the control effect and the greening effect are obvious， and can be widely used in the local slope protection.

Key words Tephrosia candida；Expressway；Plant slope protection

交通运输是海南省经济发展的基础性、先导性和服务性产业。构建现代综合交通运输体系，是推进供给侧结构性改革，加快建设经济繁荣、社会文明、生态宜居、人民幸福的美好新海南的客观要求。“十三五”期是海南“与全国同步建成小康社会、基本建成国际旅游岛、谱写美丽中国海南篇章”的决胜阶段，是发挥“生态环境、经济特区、国际旅游岛”三大优势，实现建设“全省人民的幸福家園”“中华民族的四季花园”“中外游客的度假天堂”三大愿景的关键阶段，是抓住机遇补短板、建设和完善综合交通运输体系的冲刺阶段。

因此，应加快推进高速公路建设，推进琼中—乐东、文昌—琼海、万宁—儋州—洋浦等高速公路建设，实现“田”字型主骨架基本贯通，国家高速公路项目全部完成。积极推进高速公路服务区新、改建工程，大力提升高速公路服务区综合性服务功能。

随着高速公路的建设，施工过程中产生了大量的深挖高填路堑、路堤、隧道的高陡翼墙、洞脸以及高大的堆渣体边坡等，不仅破坏了自然环境，同时也造成了严重的水土流失。环境保护管理部门要求在边坡防护过程中既要确保坡面安全稳定，又重视生态修复[1-2]。鉴于此，选择合适的植物，对防止公路路基因降雨冲刷、强台风侵蚀而造成的水土流失，改善公路行车环境，从而充分体现公路的自然环境景观，在绿化的同时起到美化的作用，达到了“车在路上驶，人在画中行”的意境。该研究中，笔者根据琼中至乐东高速公路工程路基边坡喷播山毛豆灌木为例进行应用研究[3]。

1 项目概况

海南省中线琼中至五指山至乐东高速公路是海南省“田字型”主骨架高速公路网中线高速公路的重要组成部分。项目起点接正在建设的中线屯昌至琼中段高速公路琼中互通，终点止于G98环岛高速乐东段，路线经琼中黎族苗族自治县、五指山市、乐东县3个县市，总体走向为西南走向，全线长146.848 km。

2 立地条件

项目区穿行于五指山、黎母山构造低山及剥蚀丘陵地貌，地貌类型为中低山区。气候类型属于热带海洋性季风气候，年平均气温22.5～24.0 ℃，平均降水量1 800～2 444 mm，多年平均水面蒸发量为1 757～2 100 mm，年均风速1.2～2.1 m/s；20年一遇1 h降雨量92～96 mm； 20年一遇24 h降雨量290～296 mm。土壤类型主要为砖红壤，植被类型属于热带雨林，项目区人工植被主要以经济林、果园和浆纸用材林为主，林草覆盖率约75%。

3 山毛豆生物学、生态学特性

3.1 植物学特征

山毛豆（Tephrosia candida DC）为豆科灰毛豆属的一种多年生小灌木，蝶形花科，常绿。多分枝，株高1～3 m，奇数羽状复叶，长15～20 cm；小叶对生，6～14对，长3～6 cm；叶面绿色，光滑无毛，背灰色而密被疏毛；总状花序，顶生或近枝稍腋生。花白色或淡红色，有时紫色。假果长7～10 cm，扁长矩形[4]。

3.2 生物学特性

喜温暖湿润气候，适合在热带和亚热带海拔1 200 m以下地区生长；耐酸、能适应pH 4.0～7.5的土壤；耐旱、耐瘠、耐旱、喜阳，适用于丘陵红壤坡地栽植；在土层厚度20 cm的地方均能正常郁闭成林。在过分黏重的土壤和排水不良的地方生长不良。在气温5 ℃以下停止生长，8～10 ℃时生长受抑制，12～14 ℃时开始生长，20～35 ℃时生长迅速。通常2—4月开始播种，7—10月生长最快，11—次年2月开花，翌年1—3月种子成熟，花期长。山毛豆造林后1～3年是高生长期，此后生长速度缓慢，转为树冠扩张。3年生树高2.7 m，胸径可达2.0 cm，萌发能力较强，采伐后，一般都能萌发。山毛豆主要用于固土护坡，恢复生态。

4 施工方法

在修理后的坡面上进行场地处理，首先清出石头、杂草、垃圾等杂物，然后平整坡面，使坡面顺畅，并要适当人工夯实，避免出现边坡凹凸不平、松垮现象。把山毛豆种子、肥料、保水剂、黏结剂、纤维等混合后通过液压喷播机均匀喷于坡面上。该方法主要适用于路基土质坡面，同时也可配合挂网喷播等技术方法进行边坡绿化[5]。具体过程如下。

4.1 挂网喷播

挂网喷播适用于坡率小于1 ∶1的挖方且稳定的土质边坡以及土石夹杂边坡。

路基边坡按照设计要求形成一定的坡比，使坡面尽可能平整以利于喷混施工，同时有利于坡面绿化效果。

锚杆交错布置成菱形。锚杆间距横向为1.0 m，纵向2.0 m，锚杆数量为每100 m220根，锚杆用砂浆加固。

挂网施工时采用自上而下放卷，边坡选择镀锌铁丝网（陡坡面采用高强土工网），网孔5 cm×5 cm，相邻两卷镀锌铁丝网分别用绑扎铁丝连接固定，网间搭接宽度大于5 cm。

配制种植基材时首先将黏土打碎过筛，将黏土、有机质、肥料、保水剂、固土剂、改良剂充分拌和，搅拌均匀。

喷射基材采用专用喷混植生喷射机，将混合料均匀喷射至坡面，自上而下分2次实施喷播，第1层喷播厚7～8 cm，0.5 h以后再喷播第2层至设计厚度。在喷射第2层时，种植基材中混入毛豆草种植，喷射厚度不小于2 cm。喷射过程中保持喷射面厚薄均匀，短时间内如遇降雨，需要采取临时苫盖措施进行覆盖[6]。

根据施工期间气候情况及边坡的坡度，确定在喷播表面层盖单层或多层塑料薄膜，一般以单层即可，但要求规格在12 g/m2以上，以减少因强降水而造成对种子的冲刷，同时也减少边坡表面水分的蒸发，从而进一步改善种子的发芽、生长环境。25～35 d后待毛豆草长到20 cm左右时把薄膜撤掉，并根据需要喷洒杀菌剂防治植物病虫害。

4.2 普通喷播

适用于坡率不小于1 ∶1且边坡高度≤3 m的土质边坡、坡率不小于1 ∶1采用拱圈及骨架防护的边坡。

路基边坡按照设计要求形成一定的坡比，使坡面尽可能平整以利于喷混施工，同时有利于坡面绿化效果。 将配制好的草、灌木种子、覆盖料、土壤稳定剂（胶粉）、保水剂、染色剂、长效缓释肥料、纤维（纸浆）等与水充分混合。用高压喷枪均匀地喷射到土壤表面，喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构。喷播施工后及时覆盖塑料薄膜，以免雨水冲刷，造成噴播材料流失。从喷播完成后即需要保持土面湿润，加强浇水灌溉。

5 工程效果

5.1 绿化效果

2016年10月施工单位进行喷播， 根据观察，一般种子在播后5～7 d发芽，10 d左右齐苗，60 d可达到坡面覆盖率85%以上的要求。根据现场观察，播后第31天的调查结果显示，山毛豆25～35 cm；2个月山毛豆达60～90 cm，长相较整齐； 3个月后山毛豆90～110 cm，且已开花结荚。山毛豆开白花，景观上比较美观漂亮。

5.2 抗冲刷效果

喷播山毛豆的路基边坡经历了2017年连续的台风暴雨的冲刷，经现场调查，喷播毛豆草的坡面基本没有发生塌方，植物冲刷的痕迹也较少，水土保持效果良好。这说明山毛豆发达的根系和快速的生长期非常适合路基边坡植被防护[7]。反观喷播其他草籽绿化的边坡，草种高度5 cm左右，植被覆盖度75%左右。部分区域在强台风、暴雨影响下，边坡植被被冲刷，发生严重的水土流失。

6 结语

毛豆草这种植物根系发达，根深能够达到1 m左右，横向生长范围60 cm左右，耐旱耐瘠，抗逆性强，适应在不同土壤中生长，而且有丰富的根瘤菌，可迅速改善土壤结构，增加土壤肥力。同时植株生长迅速，树冠形成快，能有效拦截雨水，减缓地表径流，减少对路基边坡的冲刷。其中枯枝落叶亦含有丰富的碳、磷、钾等养分，同时能够涵养水分。再加上山毛豆枝叶繁茂、树形美观、白花漂亮，用于高速公路边坡绿化，不仅能够固土护坡、保持水土，而且能够起到很好的绿化效果[7]。

在高速公路路基边坡的绿化防护中，由于公路建设为线性工程，线路比较长，立地条件复杂，管理相对粗放等特点，合理选择路基边坡植物种类非常关键。喷混山毛豆在琼中至乐东高速公路路基边坡工程中取得了良好的防护及绿化、美化效果，说明利用山毛豆喷播技术进行植被护坡是海南省高速公路边坡生态防护中一种可行的生态绿化防护手段。随着这项技术不断完善，相信利用山毛豆进行植物护坡不仅适用于公路工程，同样在铁路工程、水利工程、机场工程、水电站等工程边坡的植被防护、水土保持、环境保护中能发挥出重要作用。通过对海南省中线琼中至五指山至乐东高速公路采用的山毛豆植物护坡所调查的数据进行分析，可为整个海南地区，乃至整个华南地区的工程边坡防护施工提供参考依据[8]。

参考文献

[1] 梁爱学，李统益，魏帮庆，等.浅述公路边坡生态恢复措施[J].公路交通科技，2007（6）：6-9.

[2] 王立法.公路边坡生态防护研究[J].交通标准化，2008（8）：100-103.

[3] 李媛媛.山区高速公路边坡生态防护研究[J].交通与运输，2010（1）：109-112.