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公路边坡植物生态防护技术应用_宋汉中

- 84 - 第17卷第1期 呼伦贝尔学院学报 No.1 Vol.17 2009年2月 Journal of Hulunbeier College Published in February.2009

公路边坡植物生态防护技术应用

宋汉中

(呼伦贝尔市公路工程局 内蒙古 海拉尔区 021008) 摘 要:随着公路等级的不断提高和公路运输事业的快速发展,人们对公路通行能力、通行环境的要求也越来越高。为了适应新形式下公路建设、公路养护管理的需要,进一步搞好公路的安全防护、生态建设,创建一道道文明长廊,是摆在广大公路职工面前的新课题。本文论述了植物防护的优缺点。提出今后要把建设生态公路、环保公路和公路边坡的安全防护有机结合起来,以使公路建设和公路养护的经济效益、生态效益和社会效益较高地发挥出来。使各条公路的“畅、洁、绿、美”水平不断提高。 关键词:公路边坡;生态防护;应用 中图分类号:U417·2 文献标识码:A 文章编号:1009-4601(2009)01-0084-04 前言

随着人们环境保护和交通安全观念的转变,公

路边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视,要

确保公路边坡稳定、安全,搞好环境保护,必须

加强公路边坡防护的综合研究。公路防护工程设

计应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特

点,灵活采用不同的防护型式,在保证公路边坡

稳定、安全的情况下,加大植被的绿化面积,为建设生态公路打下良好的基础,使公路主体既安

全又环保。

植物防护要坚持“因地制宜、因路制宜、经

济适用、景观协调”的公路绿化基本方针,充分发挥植物防护和生态美化的双重功能。

一、土质边坡的防护与绿化

采用植物防护,就是利用植被对边坡的覆盖

作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边

坡免受大气降水与地表径流的冲刷。

采用植物防护,增加植被面积,减少地表径

流,可从根本上减少路基的水上流失。植物覆盖

对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树寇能够截留一部分降水量,庞大的根

系能直接吸收和涵蓄一部分水分,还可稳定土层。而没有植被覆盖的地方,降水量全部落在地表面,

形成径流,造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合,根系与根系的盘根错节,使

地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而在效地稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,

有机械的防护作用。

在我国温暖多雨的南方地区,植物防护已较

多地用于土质上下边的防护中,既保护了边坡,又

美化了环境。在北方地区,植物防护措施还仅限

于下边坡的防护,上边坡经常干旱缺水,不易养

护,况且坡度陡不利于植物生长。在呼伦贝尔地

区,土质边坡坡度一般采用1:1.5,靠边坡自然降

水维持植物生长往往比较困难,因坡面较陡,水

分难以保持,植被成活率较低。

公路是线型构筑物,其特点是线路长,涉及

地域范围广,因此其土质结构,气候特点,包括

经济类型、社会发展水平和民俗等都存在着相当

大的差别。因此,在公路及边坡的绿化上要从设

计到种植都要以适合当地生长条件为主,使之达

到既有较高的成活率,且又易于管护,并取得防

护、美化、环保的效果。

根据土质边坡的不同情况,应采取不同的生

态防护形式:

(一)填土高度小于3.5米的边坡,路面水

浸流至坡面,直接在坡面撒播花草种籽并适当夹

植灌木,进行边坡防护。

收稿日期:2008-06-20 作者简介:宋汉中(1960-)男,呼伦贝尔市公路工程局,工程师。研究方向:公路边坡防护的综合研究。

- 85 -(二)填土高度3.5—5米的边坡,在土路肩

处设置截水沟、坡面设置急流集中排水,减少路

面对边坡的冲刷。在坡面急流槽间撒播花草种籽,

并适当夹植灌木,进行边坡防护。

(三)填土高度大于5米的边坡,根据不同

情况在坡面上设置单层或双层的水泥砼预制块衬

砌拱,在拱圈内撒播花草种籽并适当夹植灌木进

行边坡防护。

(四)部分填土高度大于7米的段落,采用

分台阶的形式进行坡面处理,并在台阶上设置排

水沟、将整个坡面划分为2—3个高度小于3.5米

的坡面后,直接在坡面撒播花草种籽并适当夹植

灌木进行边坡防护。

(五)在周围条件允许的路段,将原设计坡

比放缓至1:2,以提高生态防护的临界高度,减少

工程防护的比例。

土质的上边坡也可按以上方法进行防护和绿

化。

二、岩石边坡的防护与绿化

(一)植被混凝土边坡绿化防护技术:植被混

凝土护坡绿化技术是采用特定的混凝土配方和种

子配方,对岩石边坡进行防护和边坡绿化的新技

术。植被混凝土由水泥、土、腐殖质,长效肥、保

水剂、混凝土添加剂及混合植物种子7种组成。施

工程序:1. 边坡绿化修筑天沟及排水沟。在边坡

绿化四周,码道,边坡绿化纵向每20m设置排水

沟。2. 边坡绿化清理平整坡面。清除坡面淤积物,

浮石,打掉突出岩石,使坡面尽可能平整,再用

高压水枪清洗边坡绿化,使坡面有利于混泥土和

岩石的完全结合。3. 边坡绿化铺设固定复合网。

铺设固定复合网的目的是增强护坡强度,形成加

筋植被混泥土,一般采用φ20mm钢筋按1.5m×

1.5m交叉锚固,锚杆长30~80cm。4. 边坡绿化搅

拌植被混凝土。根据搅拌机大小,按植被混凝土

的配比计量拌合。在面层喷射层拌料时加入混合

植物种子。5. 边坡绿化喷射植被混凝土。要求喷

枪口距岩面1m左右,加水量应保持植被混凝土

不流不散。分基层和面层二次找平。6. 边坡绿化

覆盖无纺布。在面层喷射层完成后,覆盖28g/m2

无纺布进行保墒,营造种子快速发芽环境。7. 边

坡绿化喷水养护,在养护期应当保持植被混凝土

呈湿润状态。喷水设备应采用喷雾喷头移动喷洒,

杜绝高压水头直接喷灌。一般养护期为植物覆盖

地面不限(50天左右)。8. 边坡绿化后期管理。喷射施工完成后,边坡绿化经保墒养护6天,混

合植物种子中冷季型草种优先发芽,随继其他草

种陆续发芽。50天绿草成坪,完全覆盖岩石坡面。

此后基本上不必人工养护,可以自然生长。边坡

绿化喷射施工完成后经养护48小时,植被混凝土

就会产生一定的强度。边坡绿化6天后就能抵抗

暴雨冲刷。此种绿化技术比较适用于风化岩、土

壤较少的软岩及土壤硬度较大的土壤边坡,尤其

适于不宜植生的恶劣地质环境。具有施工效率高、

成本低、生态效益高、审美效果好、耐冲刷、防

坡面开裂等特点。

(二)岩石边坡绿化植生基质生态防护技术

(PMS技术):PMS技术是在岩石裸露和有生态破

坏隐患坡面上,利用锚杆、土工网、专业护坡材

料(植生基质)这植物重新创造良好的立地条件,

通过植物生长活动,边坡绿化逐渐使锚杆、土工

网、专业边坡绿化材料层与植物根系形成一个立

体网络结构,达到稳定坡面、绿化坡面,并最终

形成自然景观为目标的高新技术。该项技术的核

心是植生基质材料,主要由植生基质(PGM)、土

壤、边坡绿化植物种子等组成。绿化基材是植被

种子生长发肓,根系发展的基本。由有机质、生

物菌肥、粗细纤维、PH值调整剂、全价缓释肥、

保水剂、消毒剂、植壤土和水组成,作用是保证

植被长期生长所需的养分平衡和水分平衡。该项

绿化技术可应用于年平均降雨量大雨600mm非

高寒地区的下边坡绿化:坡度小于1:0.3的稳定

的硬质岩边坡;边坡绿化软质岩边坡,开挖的土

质边坡,边坡绿化包括瘠薄土质、酸性土质等劣

质土坡。使用该项技术边坡绿化,可以降低坡休

空隙水压力,截留降雨,减弱溅蚀,控制土粒流

失;并且可以恢复被破坏的生态环境。边坡植被

的存在为各种小动物、微生物的生存繁殖提供了

有利的环境,完整的生物链又逐渐形成,被破坏

的环境也慢慢地恢复到原始的自然环境,还可以

降低噪音、光污染、边坡绿化保证行车安全;促

进有机污染物的降解,边坡绿化净化大气、调节

小气候。

(三)边坡绿化植草塑料固土网垫技术:植

草塑料固土网垫是一种三维结构的似丝瓜网络样

的网垫,质地疏松、柔韧,留有90%的可填充土

壤、沙粒和细石、网垫的成品制作成宽1m,长

30m或50m的形状,为方便运输通常打成卷儿放

置。由于植物的根系可以穿过次空间舒适、整齐、

- 86 - 均衡的生长,所以长成后草皮能使网垫、草根和

泥土表层牢固地结合在一起,又由于植物系可伸

入地表以下30~50cm,于是边坡表面便形成了一

层坚固的绿色复合保护层。同时,边坡绿化网垫

的铺设是一种生物防护手段,对公路环境的绿化,

美化、净化都有重要的作用,所以该网垫具有显

著物经济效益和社会效益。

(四)边坡绿化应用以上技术应注意的问题:

应注意因地制宜,为避免盲目投资,可先做实验

段待取得经验和效果后再逐渐推广。应用植被混

凝土防护技术时应注意选取岩石坡面,边坡绿化

岩石坡面的整体结构必须稳定,坡度不宜大于60

度,坡度太大则不利于植物根茎的生长。坡面应

尽量平整,松散脱落的碎石应清理干净,坡顶应

防止沟渠对喷播造成直接的冲刷,应用植生基质

生态防护技术要注意其核心是植生基质,有多种

配方,边坡绿化可针对不同地域条件、气候条件、

边坡绿化类型、坡向坡度、植被类型、土壤条件、

边坡绿化施工条件等因素进行个性化调整。应用

植草塑料网垫技术应注意:在撒草籽时,应选择

土壤湿润的季节或雨后进行,撒籽后应注意保持

土壤的温度,草籽撒种后,土层的含水量以

40~50%为宜。边坡绿化待苗长出后应继续进行浇

水养护,直至草长好,以防幼苗干旱而死。在浇

水时,遇有草籽被水冲露出土,边坡绿化应及时

补土覆盖,遇有草籽被水冲走时,应及时补苗,以

防出苗不齐。撒草籽时,草籽的覆土不宜过厚,具

体厚度视草籽的品种和土壤的墒情而定,一般控

制在1cm左右,以防止草芽难以出土。对撒种的

草没生长好之前,应及时清除边坡绿化土的杂草,

以防影响所撒草种的生长。在摊铺的网垫中间不

宜留出空隙,应保证两幅之间的较好搭接,在网

垫垫边缘均应进行压埋处理,以防网垫被冲刷掏

空而破坏边坡绿化。

三、沙害地段边坡的防护与绿化

防沙治沙是流动沙漠中修筑公路和养护公路

必须解决的难题之一,也是贯穿整个公路从设计

到建设直至长期维护全过程的头等大事。

呼伦贝尔地区境内的很多路段位于沙化地

带,这些公路每年都发生不同程度的沙阻、积沙

掩埋路基边坡等现象,多年来一直是影响车辆通

行和路容路貌的老大难问题。

风沙危害的防治根据所采用的材料不同可分

为机械、生物和化学3种措施。 (一)机械防沙,又称工程防沙或物理防沙。

是在不改变地表化学成分和土壤结构的前提下,通

过设置障碍物改变近地表气流流场特征和风力强

度以保护建筑设施免受风沙危害的一种人工防沙

措施。实践证明在环境条件极端恶劣的沙漠地带

采用机械防沙是行之有效的,在沙漠公路的防沙

过程中已被广泛应用,并且效果良好。

(二)化学固沙,是一种较新的固沙方法,它

是通过在流沙表面喷洒化学胶结物质固定流沙

的。流沙为松散单粒沉积物,由于缺乏胶结物质,

在干燥无地面植被保护的情况下易于随风搬运酿

成沙害,倘若在流沙表面喷洒化学胶结物质,当

其渗入沙粒间隔后,部分胶结构可通过分子间力

与沙粒粘地在一起,另一部分则机械地镶嵌于孔

隙中经过失水固化而使沙粒固结在一起,形成一

层抗风蚀保护壳,以此抵抗风蚀作用。

(三)生物防沙,主要是指植物治沙的措施,

植物治沙就是增加地面的覆盖度,降低风速减免

风蚀,控制流沙移动,达到防治风沙危害的目的。

在各种防沙措施中,只有生物防沙是一种根本的

治理措施,机械防沙和化学固沙虽然成本低、见

效快,但其使用寿命受防护材料环境条件影响较

大,不能达到长期固沙的目的。

“工程治沙治标,植物治沙治本”,工程措施

或以阻沙为目的,或以固沙为目的,而植物措施

却具有“固、阻”的双重作用。

四、边坡绿化、美化的植物选择

植物防护也就是生态防护,边坡生态防护即

边坡植被,主要是靠植物根茎与土壤间的附着力

以及根茎间的互相缠绕来达到加固边坡、提高坡

表抗冲刷的能力。边坡生态防护不仅可以涵养水

源,减少水土流失,而且还可以净化空气,保护

生态,美化环境,保证行车安全,具有良好的经

济效益、社会效益和生态效益,在我国越来越重

视环境保护和人们生存质量的今天,生态防护已

成了公路边坡防护的一种趋势,代表着边坡防护

的发展方向。

因此,对公路边坡用植物的选择进行探讨是

必要的,它必将促进我国公路边坡生态防护事业

进一步的发展,具有重要的现实意义。

植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植树

等。在呼伦贝尔地区,由于一般地区供挖取使用

的草皮缺乏,所以,种草、植树更便利一些。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发达的草

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