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高速公路生态绿化的重要性分析

2021-04-10张振华

工程技术研究 2021年15期
关键词:客土植草护坡

张振华

中电建冀交高速公路投资发展有限公司,河北 石家庄 050000

在我国经济高速发展的背景下,基础设施建设取得了非常巨大的成就。公路网纵横交错、四通八达,交通出行也更加便利快捷、安全舒适,然而公路建设同时也破坏了原有的生态环境,恢复生态环境并对高速公路进行综合防护设计是在公路设计中的核心要素。在进行高速公路生态绿化设计时,要结合实际情况,比如地质地形因素、气候情况、公路等级等,选择适合当地环境的植被进行绿化工程。在施工时要注重经济效益与环保功效相结合,并做到美观自然,合理布局,以满足高速公路对于综合防护设施的需求。在提高公路防护功能的前提下,确保行车安全,并做到生态平衡,与环境进行高度融合,从而达到防止水土流失、防止生态恶化、美化高速公路及缓解司乘人员视觉疲劳等作用。

1 高速公路破坏形式概述

1.1 高速公路路基下边坡

由于高速公路的路基下边坡大多数情况下为填土路基,因此其受力稳定性较差,主要表现在以下两个方面:一是受降雨天气影响,降雨会直接冲刷高速公路路基下边坡,或者形成坡面径流,导致高速公路路基下边坡表面形成一些小型沟壑,随着时间的延长和流水的不断冲刷,沟壑会不断扩大,最终造成高速公路路基下边坡结构失衡,甚至被冲毁。此外,经过沿河或者河滩地形的高速公路路基,还可能被洪水冲刷,引起路基冲毁或者破坏;二是和高速公路路基下边坡的路基质量有一定的关系,比如填料材质、边坡高度以及压实度等,就填料材质而言,以砂石为主的边坡相比于黏土为主的边坡更容易被损毁,边坡高度较高则更容易被降雨水流冲刷影响,而压实度降低的边坡抗冲刷能力较弱。

1.2 高速公路路基上边坡

高速公路的上边坡主要是由人工或者机械构筑的斜坡,依照路段设计要求边坡高缓不等,段落土质各不相同,其强度较满足稳定性要求,但在大自然中依然会有不同程度的破坏。主要的影响因素包括降雨、冻融及风化等,主要的破坏形式是冲刷破坏或者崩塌。冲刷破坏的主要因素与坡度和边坡的类型相关,坡度较缓的边坡受冲刷影响较大,比如降雨会形成表面径流持续冲刷等,冬季积雪融化后会造成边坡结构变软、强度降低等,进而引起上部土体失去支撑力引发不同程度的山体脱落性破坏。对于边坡的崩塌,一般分为三类:落石型、滑坡型、流动形,常见破坏多因降雨影响而使砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土产生流动进而崩塌,有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

2 高速公路生态防护的主要措施

2.1 路基边坡防护

边坡防护一般是指路基的填方与挖方段的边坡防护要求,多年来为了提高高速公路的建设质量,研究人员不断在传统的边坡工程防护基础上创新路基边坡生态防护的新技术,并形成新的边坡防护体系。在路基边坡防护设计中,要根据实际情况采取相应的施工技术与工艺,以适应环境要求。现阶段,边坡生态防护技术可以分为以下几类:主动防护网护坡、液压客土喷播植草护坡、行栽乔灌草本植被护坡、锚杆框架梁植生袋喷植草护坡、宾格网植草防护等。每种边坡防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

(1)主动防护网护坡。采取以锚杆固定钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖在所需防护的斜坡或岩石上,防止岩石土体的风化剥落或破坏及危岩崩塌,将落石限制于一定范围内,避免碎石等物体滚落到公路上影响车辆通行或引发安全事故。

(2)液压客土喷播植草护坡。此类护坡具有施工简便、覆盖面积广及防护效果好的特点。其是通过机械加压喷射的方式完成边坡坡面的植草施工,主要是要先在混合箱中配水搅拌客土喷播混合物,喷播混合物主要是按一定比例混合草籽、肥料、黏着剂、保水剂、客土、土壤改良剂等。在进行液压客土喷播植草后,一般7~10d即可发芽,且覆盖率达到70%,并一般在半月内具备防护功能。现阶段,在国内施工中,液压客土喷播植草护坡工艺在公路、铁路、城市建设等领域中使用较多。

(3)行栽乔灌草本植被护坡。根据边坡土质要求,采用工程造价低、景观效果好,而且养护方便、抗逆性强、根系发达、适应能强的乔木、灌木及草本植物,搭配合适的施工工艺,从而达到防止水土流失、降低风蚀速递、保护路基、吸收有害气体的目的。

(4)锚杆框架梁植生袋喷植草护坡。其一般应用在路基上边坡开挖的石质边坡,采用锚杆固定,用钢筋水泥做框架形成类似花池的框架梁,在框架内有规则地填充装满种植土掺混植物种子的植生袋。其目的是降低风蚀速递、防止岩石土体的风化剥落,起到美化高速公路环境的作用。

2.2 中央分隔带和公路沿线两侧植树防护

(1)中央分隔带。中央分隔带的绿化在高速公路上分两种形式,一是贯穿全线呈带状分布;另一种存在于隧道出口呈无规则的梯形或三角形分布。绿化带的主要功能是防护公路,并起到一定的景观作用。因此,在树种选择时要注重景观构造,满足司乘人员的观赏需求,缓解驾驶人员的视觉疲劳,在满足防护功能的前提下同时满足景观需求。一般情况下,树种要选择常绿乔木或者灌木,此类树种对环境的适应性强,且寿命长,吸收废气的效率高,因此可以在较长的时间内发挥防护作用,保证行车安全,且后期的养护成本较低。但具体的树种选择还是要以实际的地质环境为依据,比如在北方地区,选择的树种要具备较强的抗冻性,而南方地区的树种要具备一定的抗涝能力;而盐碱类地质下选择的树种要具备一定的抗旱和抗盐碱能力。此外,基本上所有的树种都要选择抗病害能力较强的树种。在构建中央分隔带绿化带时还要注重景观的设计,通过高低搭配、颜色搭配及树种搭配,形成多层次的绿化景观,以缓解驾驶人员的视觉疲劳,保证驾驶安全。在我国多数地区,较为普遍适应的树种有白皮松、油松、木槿、月季树等,花卉多采用小太阳花、万寿菊、麦冬等。为了起到较好的防眩作用,一般分隔带的树高选择0.9~1.5m,在纵坡地段,一般在1.8m左右。

(2)公路沿线两侧。公路沿线两侧绿化结合边坡绿化以“三季有花,四季常绿”为设计理念,一般多采用常绿树种配合花期较长植物树种,做到多层次绿化、方便养护管理,在确保整体风格不变的前提下,调整灌木或者花卉的品种,丰富景观的层次,并表现出一定的差异性。这样,驾驶人员在看到景观变化时可以了解路段情况,并避免景观过于重复单调,引起视觉疲劳,既可以增强高速公路绿化整体的立体感,又可以美化环境。

3 绿化工程在高速公路中的功能

3.1 保持生态平衡、防止水土流失

随着高速公路建设的飞速发展,公路网纵横交错、四通八达,虽然交通出行更加便利快捷、安全舒适,但同时公路建设也破坏了自然地质与山体原有结构、生态环境,因此在恢复生态环境,进行综合防护设计时对于绿化工程植物选择多考虑根系发达、附着力强、适应性强、抗逆性强的物种,这样有利于保持水土。植物的根系分为直根系和须根系,直根系顾名思义就是垂直生长的根系,这类根系的穿透能力较强,可以进入土层深处,并起到锚定作用。直根系植物的毛细浅根与须根系灌木、草本植物相比,其根系在土中盘根交错,犹如带预应力的三维加筋材料,使土体黏合强度增强,从而达到固土效果。边坡的失稳与其内含水压力的大小有着密切关系,降雨天气是诱发坡体破坏的重要因素之一。植物在生长过程中通过自身的光合作用吸收和蒸腾土壤中水分,降低土壤的孔隙水压力,进而提高坡体的稳定性。

3.2 改善环境,降低污染

不同的植物的个体或群落有不同的功能,其对于生态环境的作用也有所不同。但是绿色植物都可以进行光合作用释放氧气,并吸收二氧化碳和其他有毒气体,为其他动植物提供所需的食物和生存条件,充分展现食物链的强大性,从而改善周围的生态环境,降低污染、缓解小气候、净化空气、降低噪声等。

3.3 优化行车环境,美化高速风景

不同的种类植物和造型的配置,可充分展现出别样的生态景观效果。有花、有叶、有果、有型,三季有花、四季常绿的植物单体或群落合理搭配形成的景观能使人们心情愉悦、舒适、放松、陶冶情操、缓解疲劳等,不但可以为司乘人员提供安全舒适行车环境,还能有效美化高速风景。

4 结束语

高速公路绿化工程无论采取何种生态绿化防护,其首要目的都是恢复生态环境、保持生态环境的相对平衡,防止水土流失、生态恶化,保护边坡、稳定路基;其次是吸收汽车排放的多种有害气体,并释放氧气,吸附尘埃、消声降噪等。部分植物还具有杀菌作用,并可改善环境温度和湿度,降低污染;起到防眩作用、缓解视觉疲劳,既能体现具有当地特色的景观效果,又能丰富、美化高速公路景观,为司乘人员提供安全、快捷、舒适、景色宜人的行车环境,从而达到社会效益、经济效益和生态效益的统一。

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