甘肃省陇东地区边坡生态防护存在的问题及应对策略
2020-02-14刘树娜
刘树娜
(甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司,甘肃兰州 730030)
在高速公路大规模涌现的同时,高速公路建设过程中不可避免地会破坏其周围山体及山体自然环境,从而形成大面积裸露的边坡[1]。随着“绿水青山就是金山银山”理念的逐步深入和践行,交通系统工作人员的高速公路绿色生态建设意识持续加强,边坡生态防护也愈加受到有关部门的重视,并在高速公路建设中被广泛应用。边坡生态防护技术不仅是护坡的一种措施,更是生态系统恢复与重建的重要技术。伴随着公路工程各部分建设工艺的日益先进以及方式的多样化,在保持高速公路路基的强度和稳定性、确保行车安全的同时,公路路基边坡的生态防护也发挥着重要作用,如在防止水土流失的同时发挥其美学价值及生态价值。
1 边坡生态防护定义、内涵及设计原则
1.1 边坡生态防护的定义 目前,边坡生态防护尚未有明确的定义。一般将其定义概括为植物稳固边坡及坡面生态工程,国外是指用植物或用植物搭配辅助材料配合或代替传统的土木工程措施进行边坡防护,以增强边坡稳定性[2]。
1.2 边坡生态防护内涵 植物护坡作为高速公路边坡防护的重要手段,在发挥稳固边坡作用的同时更应该注重其生态作用。其内涵主要表现在:①稳固边坡,尽可能避免雨水冲刷造成坡面水土流失;②恢复边坡坡面原有植被,协调并改善道路景观环境。维持生态系统平衡;③道路景观绿化工程与土建工程有效结合,协同发挥固坡及生态功能。
1.3 边坡生态防护的设计原则 ①边坡生态防护必须充分结合道路工程防护进行,即道路工程措施不同,所采用的绿化方法也不同。②尽可能选用乡土苗木,在保证苗木成活率的同时使之与现有植被完美融合,形成更好、更加自然的高速公路景观环境。③切实合理分析路基边坡稳定性,根据边坡稳定性及其特性选择合理可行的绿化工程措施。④为达到更好的景观效果,应突出植被景观,尽可能弱化工程固坡的结构物,使其最大限度被隐蔽。
2 甘肃省陇东地区边坡生态防护存在的问题
甘肃省陇东地区是西北地区典型巨厚黄土层区,黄土层厚度高达200 m[3]。受地质、地形等诸多条件限制,在进行道路铺设、修建时不可避免的会产生大面积的开挖面,从而形成了不同陡峭程度的高速公路黄土裸露边坡,而黄土层土质疏松且多孔,稳定性不佳。因此,在进行高速公路边坡生态防护时困难重重。
2.1 基础理论研究不够深入彻底,无明确针对性 边坡生态防护从兴起到目前,虽然国内专家及学者已经进行了多方面研究,也形成了诸多专业性概念、理论知识以及施工方法,但是依然缺乏创新性、缺乏系统的研究理论体系。另外,我国地大物博、幅员辽阔,各地区的气候、地形、地貌等自然特征均存在较大差异,甘肃省陇东地区立地条件特殊,缺乏针对该地区的定量(如阴面坡和阳面坡最佳绿化措施、不同植物最佳穴植角度、植物物种的选择、不同植物种子的详细配比等)研究,施工过程及设计阶段均会出现“以点概面”的情况,工程参与人员往往利用定性及经验性理论知识去解决遇到的实际问题,绿化效果无法达到预期。
2.2 边坡立地条件差、绿化工程景观效果短暂 由于黄土层中天然应力场的作用,黄土边坡在应力调整过程中极易发生变形,甚至造成边坡坡面坍塌等情况。长期裸露的边坡坡面土壤保水能力差、养分少,植物难以长久生长。由于费用预算、施工技术及条件、后期养护及管理等诸多因素的影响,公路景观绿化效果无法长期维持。
2.3 植物种类选择、不同种子用量配比缺乏理论体系支撑 不同植物的生长环境及发挥的功能不同,不同种子用量配比形成的坡面绿化效果及存活率也存在一定差异。甘肃省属于我国气候过渡带,且地势、地形起伏变化较大,气候类型复杂多变。虽然在甘肃省内已形成了相应的边坡生态防护规范,但是在绿化植物树种的选择及不同用量的配比方面仍然缺乏系统的科学研究,未能形成一套详细的理论研究体系。
2.4 景观效果单一 高速公路边坡生态防护除了改善单一的道路环境外,还兼顾防止水土流失、恢复生态系统完整性以及增强边坡稳定性等功能。但是当前,高速公路隧道洞顶及两侧等地形成大面积裸露混凝土喷面、道路绿化植物生长杂乱无章,高速公路景观效果不佳。
3 甘肃省陇东地区边坡生态防护的对策
近年来,关于高速公路边坡生态防护技术的研究不断增多,在新技术不断涌现的同时也形成了诸多理论。但是针对类似甘肃省陇东地区的黄土类型区或者其他立地类型地区,生态护坡的理论研究、技术及实践经验均未成熟,仍然缺乏针对不同地区的生态护坡专项研究、缺乏植物护坡的定量研究,在进行绿化工程施工后仍无法达到预期生态环保、美化景观等作用。因此,针对上述问题,提出以下相应对策。
3.1 加强边坡生态防护的基础理论研究 随着社会的进步与发展,新型材料与新技术不断涌现,边坡生态防护的基础理论研究愈加重要。切实合理的理论研究是良好实践的前提。因此,相关学者及科研人员应在原有理论研究的基础上继续加强边坡生态防护的基础理论研究,并尽可能形成针对不同立地类型、不同坡度等的边坡生态防护理论研究体系,为后期实践打下坚实基础。
3.2 针对性解决道路景观效果短暂的问题 道路景观效果与其合理的工程防护及有效的生态防护有着必然的联系。针对甘肃省陇东地区特殊的立地条件,该地段高速公路边坡应考虑采用不同于常规的生态护坡方式进行护坡,在植物选择及护坡方式的选择方面都应力求保证边坡稳定性、植物成活率,以达到良好的景观效果。
3.3 进行植物种类选择、不同种子用量配比的相关试验及研究 甘肃省陇东地区属于巨厚型黄土层地带,黄土疏松、湿陷,易遇水崩解,高速公路边坡的稳定性受到影响,边坡绿化面临的问题也较为严重。而植物具有固结土壤、降低风速的作用,因此对边坡进行良好的植被覆盖,针对防止风蚀和水蚀都能发挥积极作用。综上所述,甘肃省陇东地区高速公路边坡绿化树种的选择及种子不同用量的配比显得极为关键。因此,在这方面需进行大量试验探究,形成一套详细的理论研究体系,以达到精准绿化,从而保证该地区边坡绿化效果稳定且显著。
3.4 加强植物后期修剪及养护工作,切实有效解决景观效果单一问题 随着时代的进步,现今的高速公路绿化养护工作已不只是施肥与灌溉,而是根据当地的气候土壤条件,结合不同高速公路的不同绿化设计理念制定详细完整的养护手册,针对性地将道路景观与园林景观有效结合、专业养护及科学管理有效结合。在绿化形式丰富的路段,应加大力度进行植物后期修剪及养护工作,切实保证高速公路的绿化适应时代的发展、满足人们的审美需要。另外,考虑到景观的可持续性,高速公路的养护工作须与创新及改造相结合。随着环境的不断变化,从事养护工作的专业技术人员要用发展的眼光看待问题、用专业科学的手段进行养护管理,在有效合理修剪植物的同时满足时代发展的需求,从而打造出优美的高速公路景观环境,从根本上解决景观效果单一问题。