楊國恒

(廣西交通投資集團有限公司，廣西 南寧 530022)

0 引言

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，而山區(qū)高速公路建設(shè)對區(qū)域內(nèi)生態(tài)平衡及物種多樣性具有一定的沖擊，且由于高速公路建設(shè)為線性工程，其往往需對已有生態(tài)區(qū)域進(jìn)行切斷措施才可以保證工程的順利進(jìn)行，從而導(dǎo)致環(huán)境維護與工程進(jìn)行之間的沖突不斷惡化，進(jìn)而導(dǎo)致泥石流、邊坡滑體等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生。因此，結(jié)合山區(qū)高速公路邊坡生態(tài)防護影響因素，對其生態(tài)防護技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析非常重要。

1 山區(qū)高速公路邊坡生態(tài)防護指標(biāo)

1.1 覆蓋率

邊坡植被覆蓋率主要是指植物莖葉在邊坡表面所形成的垂直投影的大小，在實際測量中可通過隨機測量點的重復(fù)設(shè)置，利用其平均數(shù)值及整體植被面積的乘積計算表示實際邊坡植被覆蓋率。在一定區(qū)域內(nèi)，邊坡生態(tài)植物覆蓋率越高，其抗雨水截流能力越大，即邊坡生態(tài)植物覆蓋率與坡面抗沖刷能力成正比[1]?！豆翻h(huán)境維護設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容規(guī)定，公路用地范圍內(nèi)應(yīng)保證填方邊坡面積達(dá)到50%以上，而由于邊坡地質(zhì)、坡率、氣候等因素對植物生長造成一定影響，實際施工過程中應(yīng)維持邊坡生態(tài)植物覆蓋率在整體面積的61%以上。

1.2 抗沖刷及抗剪強度增加率

邊坡表面若遭受長時間的雨水沖刷，則會對邊坡完整性造成不利的影響。常見的邊坡?lián)p害形式主要有裂縫、溝蝕、剝離等，其不僅對植物生長情況造成了不利影響，而且對邊坡表面生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成了阻礙。在實施相應(yīng)的生態(tài)邊坡防護措施時需對邊坡抗沖刷能力進(jìn)行檢測分析，特別是當(dāng)客土噴播等厚層基質(zhì)噴涂技術(shù)應(yīng)用于巖質(zhì)邊坡時，邊坡抗沖刷能力主要依據(jù)坡面沖刷指數(shù)的計算確定，其主要為所測得的邊坡坡面被沖刷面積與整體邊坡面積的比。而抗剪強度增加率主要是邊坡結(jié)構(gòu)中含有植物根系土壤的面積大小，在實際計算中可利用含有植物根系土壤抗剪強度除以不含植物根系土壤抗剪強度，隨后結(jié)合土工抗剪實驗可確定具體的土壤抗剪強度。

1.3 生態(tài)性能

邊坡生態(tài)性能主要考慮植物多樣性、土壤重金屬含量、土壤pH值、植物空間層次、植物種數(shù)、植物抗逆性等因素。

2 山區(qū)高速公路邊坡生態(tài)防護技術(shù)實施

2.1 邊坡生態(tài)防護技術(shù)實施原理

邊坡生態(tài)防護技術(shù)主要是將工程力學(xué)、水力學(xué)、生態(tài)工程學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)行有機結(jié)合，然后在活性植被材料及其他工程材料的應(yīng)用下，進(jìn)行生態(tài)護坡系統(tǒng)的構(gòu)建。生態(tài)護坡系統(tǒng)自身具有優(yōu)良的支撐、組織、修復(fù)能力，從而有效避免邊坡滑動、水土流失等風(fēng)險，對于周邊生態(tài)多樣性具有非常重要的意義[2]。生態(tài)邊坡防護主要依據(jù)植物根系與邊坡土體之間的三維錨固聯(lián)系，植物根系的垂直特性可以將邊坡表層較松軟的區(qū)域進(jìn)行穩(wěn)固，而其在邊坡土壤風(fēng)化殘積層的根系蔓延，可以促使整體邊坡土質(zhì)凝聚能力有效提升。此外，植物自身的生物調(diào)節(jié)能力也可以促使邊坡整體抗沖刷能力得到有效的提升，從而降低外部因素對邊坡穩(wěn)定運行的不利影響。

2.2 常見的邊坡植被生態(tài)防護技術(shù)

在實際邊坡生態(tài)防護技術(shù)實施過程中，需根據(jù)實際邊坡地質(zhì)特點選擇合理的生態(tài)防護措施，本文以三維植物網(wǎng)、液壓噴播、掛網(wǎng)噴播、植被毯等幾種代表性的生態(tài)防護技術(shù)為例進(jìn)行了分析，具體如下：

三維植物網(wǎng)主要是利用鋼釘、U型釘?shù)仍O(shè)置將三維植被網(wǎng)固定在邊坡表面上。三維植被網(wǎng)主要為熱塑性樹脂材料，同時為了保證邊坡防護效果的有效實施，可首先將邊坡表面進(jìn)行適當(dāng)處理，然后再將三維植被網(wǎng)固定在相應(yīng)的位置，隨后依次進(jìn)行涂層覆蓋、草種播種、植被管理等過程。在實際施工過程中，三維植物網(wǎng)生態(tài)邊坡防護技術(shù)操作較簡便，其對于邊坡土質(zhì)的固定作用優(yōu)良，具有良好的應(yīng)用效益，但是由于三維植物網(wǎng)系統(tǒng)特點，其僅適用于坡率在1∶1.45左右性質(zhì)較平穩(wěn)的邊坡。

植被毯主要是將植物纖維層與草種等其他混合物進(jìn)行拌合后形成的三維復(fù)合草毯。常用的輔助材質(zhì)主要有保水劑、水漿紙層、養(yǎng)土混合物等，植被毯可提高邊坡土壤自身的防侵蝕能力，然后結(jié)合植物生長機制等成分的輸送，為內(nèi)部植被生長提供充足的養(yǎng)分。植被毯生態(tài)邊坡防護技術(shù)主要適用于坡行較陡、地質(zhì)較惡劣的情況，如巖石、陡坡等，其實際投入成本較低、且操作便捷，具有極其優(yōu)良的效用。

掛網(wǎng)噴播主要適用于坡度在61°以上的石質(zhì)邊坡，掛網(wǎng)噴播在實際應(yīng)用中可利用鋼筋、錨桿、鋼絲網(wǎng)等設(shè)施在邊坡的適當(dāng)位置進(jìn)行合理配置，隨后將適當(dāng)比例的土壤穩(wěn)定劑、植物種子、土壤穩(wěn)定劑、水等物質(zhì)進(jìn)行均勻拌合，最后利用泥漿噴施的方式進(jìn)行生態(tài)防護。掛網(wǎng)噴播方式應(yīng)用過程中邊坡內(nèi)部植被生長效果較優(yōu)良，其具有均衡的長勢，對于邊坡泥土流失具有良好的控制作用。與掛網(wǎng)噴播類似的是，客土噴播主要是將適當(dāng)比例的水、植物種子、土壤穩(wěn)定劑、覆蓋料、肥料、添加劑等物質(zhì)進(jìn)行均勻拌合，然后利用噴槍等設(shè)施將其均勻噴灑到邊坡表面?？屯羾姴サ姆绞骄哂休^為廣泛的應(yīng)用性，其不僅適用于巖質(zhì)邊坡，而且在土質(zhì)邊坡中也可以發(fā)揮良好的效用[3]。需要注意的是當(dāng)客土噴播區(qū)域為土質(zhì)邊坡時，應(yīng)控制邊坡坡率在1∶1.22以下，且邊坡高度低于5.8 m。客土噴播的方式工程造價較低，一經(jīng)播種可以在極短的時間內(nèi)形成覆蓋率較大的草坪。

2.3 常見的邊坡土壤設(shè)計生態(tài)防護技術(shù)

常見的邊坡土壤設(shè)計生態(tài)防護技術(shù)主要為連續(xù)纖維加固噴涂技術(shù)、基質(zhì)保護技術(shù)等。

連續(xù)纖維加固噴涂技術(shù)主要是利用專門的機械設(shè)備將連續(xù)纖維、沙質(zhì)土進(jìn)行噴施處理，兩種物質(zhì)交叉噴施的方式可以促使邊坡表面形成一定厚度的混合物質(zhì)，而這種物質(zhì)就有一定的抗變形及粘附能力，然后結(jié)合植被毯、掛網(wǎng)噴播等厚層基質(zhì)噴涂技術(shù)，對于巖質(zhì)邊坡具有較優(yōu)良的生態(tài)防護性能。依照生態(tài)系統(tǒng)運行規(guī)律，單一植物防護具有極其優(yōu)良的植物生長效率及水土保持率，但是由于整體生態(tài)系統(tǒng)并不完善，其后期運行效果較差，如易枯萎、耐寒性差、抗病能力差等，而連續(xù)纖維加固噴涂技術(shù)避免了以往單一植物防護措施的缺點，其根據(jù)邊坡地質(zhì)特點有效地采用了草、灌木、喬木相結(jié)合的防護措施，并結(jié)合當(dāng)?shù)刂参锷L特點對植物在邊坡上的分布情況進(jìn)行了合理配置，如植物高低、明暗、疏密等。通過不同生活類型植物的引入，促使邊坡生態(tài)空間內(nèi)資源得到了有效的應(yīng)用，在維持邊坡穩(wěn)定運行的同時也提高了整體高速公路線路的美觀性。

基質(zhì)保護技術(shù)主要是利用無紡面料自身的抗沖刷能力對邊坡整體進(jìn)行有效維護，其在邊坡表層的覆蓋可有效降低邊坡土壤流失概率，且無紡面料自身纖維絨材質(zhì)在增加雨水滲入效率的同時，也可以為植物根系穿過提供有力的條件，便于邊坡植被層的有效管理。目前邊坡基礎(chǔ)植被保護技術(shù)主要有基質(zhì)表面單層、地表單層、基質(zhì)表面與基質(zhì)中多層、基質(zhì)底面與基質(zhì)表面雙層等結(jié)構(gòu)，在實際應(yīng)用中可依據(jù)邊坡地質(zhì)情況進(jìn)行合理選擇，一般隨著邊坡地質(zhì)硬度的增加需適當(dāng)增加邊坡無紡面料層數(shù)，如巖質(zhì)邊坡大多采用基質(zhì)底面與基質(zhì)表面雙層無紡面料維護措施?，F(xiàn)階段邊坡基質(zhì)保護技術(shù)逐漸完善，目前已出現(xiàn)了聚乙烯與無紡面料結(jié)合的基質(zhì)維護措施，取得了良好的成效。

3 生態(tài)邊坡防護注意事項

在土壤設(shè)計生態(tài)防護技術(shù)實施過程中，相關(guān)工程實施人員應(yīng)注意對生態(tài)學(xué)原理及社會效益等因素進(jìn)行綜合分析，建立長遠(yuǎn)的利益目標(biāo)，為生態(tài)工程實施提供充足的資金支持。如在河北某地高速公路邊坡生態(tài)防護過程中就將整體工程造價的4%以上的資金用于邊坡防護工作。同時應(yīng)在工程設(shè)計階段綜合考慮工期、運行穩(wěn)定性、施工質(zhì)量等做方面因素進(jìn)行環(huán)保生態(tài)目標(biāo)的建立，合理的生態(tài)施工技術(shù)應(yīng)用也非常重要，施工設(shè)計人員可依據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特點建立邊坡生態(tài)防護專項技術(shù)檔案，在遵循基礎(chǔ)施工規(guī)范的同時，優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)刂脖?，本土植被不僅在邊坡工程區(qū)域內(nèi)具有良好的土壤、氣候適應(yīng)能力，而且與高速公路周邊建筑設(shè)施協(xié)調(diào)性較高，從而保證施工工程與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)共存。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段山區(qū)高速公路建設(shè)過程中，生態(tài)邊坡防護技術(shù)得到了有效的應(yīng)用，其可以利用生物多樣性有效提高整體邊坡運行的穩(wěn)定性，在實際應(yīng)用中可根據(jù)邊坡地質(zhì)及周邊生態(tài)因素合理選擇相應(yīng)的生態(tài)邊坡技術(shù)，結(jié)合土壤設(shè)計防護及多物種生態(tài)搭建的模式，最大限度地提高邊坡綠化效率，并為后期生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

[1]張烈寧，吳 鋒.高速公路邊坡生態(tài)防護技術(shù)研究進(jìn)展與思考[J].商品與質(zhì)量，2016，11(12)：81-84.

[2]黃星高.公路邊坡生態(tài)防護的植物選擇[J].工程技術(shù)：全文版，2016(50)：169-170.

[3]李 雄，郭 鑫，張 勇.高速公路邊坡生態(tài)防護施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2017(5)：238-238.