三联生态防护在公路边坡中的应用

韦春艳 马慧君

摘要：三联生态防护是一种由安全防护与生态修复、环保绿化相结合的公路边坡坡面设计施工技术，主要组成包括物理防护、抗蚀防护和植被生态修复防护三重措施。文章结合实际工程案例，对比分析新型三联生态防护和传统防护方式的优缺点，介绍了三联防护的技术内容及其优势，阐述其推广意义和重要性。

关键词：绿色公路;三联生态防护;公路路基边坡

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

公路建設具有距离长、呈线性点状化、网络化的特征。在其建设过程中不仅会跨越多种不同的生态系统类型，也会经过复杂多变的地质地貌类型，对沿线生态环境带来一系列的影响和扰动。因此，对于公路工程的投资方、设计方和施工方而言，要想打造“品质工程”，一个重要的工作内容就是要做好公路边坡的生态防护。在此大背景下，国家环境保护创面生态修复工程技术中心科研创新“三联生态防护”技术。该技术是在二十多年的工程实践和课题研究基础上逐渐总结发展改进而形成的，在北京、内蒙古、湖南等地的工程案例也表明应用边坡三联生态防护技术建成的坡面，具有自维持、自循环、免养护等特点，同时还可以极大节省运营期间的成本。

广西公路全线边坡较多，高边坡所占比例较大，坡面防护建设过程中出现的主要工程病害类型多为滑坡，比重达到80%以上。因此可通过学习利用“三联生态防护”技术来解决路基边坡地质灾害问题，同时实现绿色生态的可持续发展。

1 公路路基规范中边坡防护类型分析

在先行的《公路路基设计规范》中，规定了三种边坡坡面的防护方式，分别为：圬工防护、骨架植物防护、植物防护。这三种坡面防护方式目前均在使用，且为边坡坡面防护发展历程所经历的三个阶段。通过表1防护形式的优劣对比可以看到，要建设绿色公路，还需要更先进、更成熟、更可靠的坡面生态防护技术。

2 三联生态防护的分析

2.1 三联生态防护的定义

三联生态防护是一种集安全防护与生态修复为一体的坡面防护技术，由物理防护、抗蚀防护和植被生态修复防护三重措施有效联合（“三联”）防护边坡。

第一联物理防护是由锚杆加镀锌机编网组成。依据工程实地勘测结果，结合各方对项目地质勘查的报告，再对边坡的锚固性进行参数计算，通过承载力、稳定性等物理力学分析，制定主锚杆和辅锚杆的规格型号，确定最合理的锚固形式以及施工布设等。

第二联抗蚀防护是采用专用纤维（木质纤维、可解纤维）和粘结材料合理配比后构成，目的在于增加防护所用基材的抗风蚀、抗雨蚀等抗侵蚀的能力。根据实际的工程情况，不同的区域、不同的环境和气候条件，基材配比方案也会有所不同。

第三联植被生态修复防护则是将具备生态环境再造功能和生态循环条件的乔灌草根系和茎叶结合，通过修复土壤生境、植被群落、物质循环三个生态系统来重建植被，使之成为自循环、自维持、免养护的自然植被，如图1所示。

三联生态防护技术通过持续17年的科学研究和13年100多项工程验证，能够覆盖路基规范中所有的坡面防护类型，适用性广，实用性强，边坡安全系数>1.40，满足工程要求。

2.2 三联生态防护的特点及与传统防护方式的优劣势对比

三联生态防护集成了生态修复技术、生态循环技术、地材利用技术和目前最新的工程防护技术。防护技术的实施，促使了工程边坡坡面的植物覆盖达到一定高度，具备了渣土消纳、减少污染物排放、绿化环境、改善气候的优良效果;同时还有防风蚀和雨蚀、抵抗冲刷和冻融、调节土壤含水量和温度的功能，使工程防护更具安全性和耐久性;防护技术的工程造价不仅经济而且合理，工程的后期使用更是无需养护费;降低了地质灾害和气象灾害带来的风险，且防治灾害的费用较低。因此，三联生态防护使得交通运营中的人、车、路和环境更加和谐，社会效益也非常显著。

2.2.1 技术对比

三联生态防护与其他传统防护方式的对比情况详见下页表2。

2.2.2 效果对比

（1）稳定性：生态防护的边坡更稳定（见图2）

（2）经济性：生态防护的投入更经济

对内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司、株洲市交通发展集团和北京首发集团已竣工5～12年的京藏高速、京承高速和湖南株洲高速边坡防护工程，从建设、后期运营维护和养护的投入进行对比，如下页表3所示。

（3）美观性：生态防护景观更漂亮

传统的圬工防护，由于大量采用砂石、水泥、石灰等矿质材料，使得坡面呈现单一的灰暗色调，司机若长时间行驶在边坡都是圬工防护的道路中极容易产生视觉疲劳，乘客的乘车感受也颇为不佳，而且灰土般的圬工防护坡面与周边丰富多彩的自然景观的反差是巨大的，极不和谐。对比新型的三联边坡生态防护，后者大量使用坡面植被防护，边坡郁郁葱葱，色彩丰富，能让司机和乘客都產生视觉美感，缓解行车疲劳;同时更能与周边植被景观融为一体，和谐共处。三联生态防护具有水土保持和改善景观的作用，景观效果均为良好以上等级。

（4）环保性：道路更环保

三联边坡生态防护材料均为绿色生态材料，取材环保，不存在环境破坏。

传统圬工防护多为片石碎石，需要开山取材，会对环境造成二次破坏。

2.3 三联生态防护在广西梧柳高速公路工程中的应用实例

2.3.1 项目情况

梧柳高速公路主线全长214.35 km，工程于2017年12月正式通车，是目前广西拟建/在建高速公路中线路最长、投资规模最大的一个项目。梧柳高速公路沿线地质条件复杂，其中柳州至象州段途经喀斯特岩溶地貌区;大瑶山、平南至梧州段为山岭重丘区。地面起伏大，山体陡峭、沟壑冲槽分布广泛。坡面地质情况为岩土混合土质，坡面最高处达23 m，平均坡度为1∶0.72。该地区降雨强度大、雨势猛，土壤贫瘠、坚硬，植被生存条件不佳。虽然坡面整体较为稳定，但是由于坡面不适合植被生长，导致植被的覆盖率几乎为零。在该路段的很多坡面已出现因雨水冲刷而形成的多条冲蚀沟，侵蚀特征十分明显。

2.3.2 具体应用

建设初期，设计施工监管各部门就着力强化边坡绿化，力争达到“一年成形、两年成景、三季有花、四季常绿”的效果。因此，将本高速公路项目中特殊路段采用边坡坡面三联生态防护作为试验段。K185段坡面底部中间位置原设计有100 m挡土墙，因考虑到对生态防护的进度、效果及坡面稳定性的迫切要求，生态防护工程先于挡土墙施工。3个月后挡土墙施工开挖基础时造成坡面部分滑落，此时种子已经开始发芽，之后1个月内始终是中到大雨，待挡土墙施工完成后，再整体修整坡面，进行补喷施工。其后未见滑坡，坡面植被长势、物种丰富度良好，覆盖度可以达到100%。

2.3.3 应用效果

在本项目路段的三联生态防护工程竣工后8个月的时间里，该处防护工程经受住了持续特大暴雨的冲刷，表现出优异的防风蚀、抗冲刷的性能，同时在改善该地土壤的含水度、提高坡面植被覆盖率方面也表现出了良好的性能。

3 结语

广西地处低纬度地区，四周山多呈盆地状，亚热带气候，小气候生态环境多样化，降雨多且雨季长，暴雨过于集中，致使洪涝灾害频发，而降雨是引发滑坡地质灾害的主要诱因，风蚀雨蚀会破坏边坡的稳定性。广西存在大面积的膨胀土分布，吸水后强度降低，膨胀土也不宜直接种植植物。同时由于自然或人为因素的干扰破坏，广西大部分地方已不存在原生植被，植物生态环境的主要特征是以灌草丛、灌丛、藤刺灌丛、常绿落叶阔叶混交林等为主的次生植被群。

通过以上案例，并针对广西地区的生态、工程特点等条件，在满足《公路路基设计规范》基本要求的情况下，积极推广使用三联生态防护十分必要。三联生态防护技术也在依托国家环境保创面修复工程中心平台不断升级、完善。这一新型的防护技术也将会大大改善路域范围内的生态环境，在提升公路主体工程耐久性和交通出行安全性的基础上，缩小与国家生态文明建设的差距，达到“五位一体”发展的新高度。

参考文献：

[1]JTG D30-2015，公路路基设计规范[S].

[2]JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S].

[3]文小松.高速公路边坡生态防护浅析[J].广西城镇建设，2006，19（8）：80-81.

[4]杨泉滋.推进绿色交通工程 共创路域生态文明[EB/OL].甘肃路桥信息网，2017-09-22.