蘇佳路
摘要 為了保障公路路基邊坡預(yù)防性植被的作用可以得到充分發(fā)揮,對其實(shí)施有效的養(yǎng)護(hù)是極為必要的。為此,文章提出高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究,分別從高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被的人工誘導(dǎo)期、群落形成期以及群落演替期三個(gè)階段入手,設(shè)計(jì)了針對性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用效果中,公路路基邊坡預(yù)防性植被切實(shí)發(fā)揮了保障邊坡穩(wěn)定性的作用。
關(guān)鍵詞 高原山區(qū);公路路基邊坡;預(yù)防性植被;養(yǎng)護(hù)技術(shù);人工誘導(dǎo)期;群落形成期;群落演替期
中圖分類號(hào) X171.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949(2024)05-0141-03
0 引言
高原山區(qū)公路的路基邊坡穩(wěn)定性對于整個(gè)道路的安全和使用壽命至關(guān)重要。由于高原山區(qū)的特殊地理環(huán)境,如復(fù)雜的地形、地質(zhì)和水文條件以及可能發(fā)生的自然災(zāi)害[1],使得高原山區(qū)公路的路基邊坡更容易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害不僅會(huì)對道路造成破壞,影響車輛的通行安全,還可能對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的損害[2]。為了確保高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性,需要采取一系列措施進(jìn)行預(yù)防和防護(hù)。其中,邊坡預(yù)防性植被是一種重要的防護(hù)措施。植被的根系可以深入土壤中,增強(qiáng)土壤的凝聚力,防止水土流失,從而有助于維護(hù)路基邊坡的穩(wěn)定性[3]。其次,植物可以阻擋雨水直接沖擊土壤,減少水土流失,防止因沖刷引起的邊坡破壞。除此之外,植被可以改善道路景觀,減少駕乘人員的疲勞感,同時(shí),也可以防止因水土流失引起的環(huán)境污染。在維護(hù)方面,預(yù)防性植被只需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)和管理,不需要額外的加固或維修費(fèi)用[4],具有較低的維護(hù)成本。在進(jìn)行邊坡預(yù)防性植被的選擇時(shí),需要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥篮偷匦螚l件,選擇適合的植物種類,以確保植被的成活率和防護(hù)效果。同時(shí),也需要注意植被的管理和維護(hù),以保證其正常生長和發(fā)揮防護(hù)作用[5]。
為此,該文提出高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究,從人工誘導(dǎo)期、群落形成期和群落演替期,分別進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì),并通過養(yǎng)護(hù)效果分析驗(yàn)證了所提技術(shù)的應(yīng)用效果。
1 研究高原山區(qū)公路環(huán)境
該文以四川省阿壩州某山區(qū)公路路基邊坡為研究對象,對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)。該高原山區(qū)公路位于海拔1 800~3 000 m的地段,地形起伏大,地面坡度在 7 °以下,全線公路 95% 以上的坡度較陡,山坡多呈凸形坡,其下段坡度常達(dá) 35 °。路基邊坡坡度在30 °~60 °之間,主要由堅(jiān)硬的巖石和局部松散的土壤組成,表層土壤較為疏松,易受雨水沖刷。復(fù)雜的地形地貌和大量的降雨使得金川縣存在較多的山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害,對公路邊坡路基的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。與此同時(shí),該地區(qū)氣候寒冷,凍融現(xiàn)象較為明顯,冬季的嚴(yán)寒和冰雪,以及大風(fēng)、冰雹等惡劣天氣,可能對公路設(shè)施和交通安全造成不利影響。為此,需要對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù),提高路基的穩(wěn)定性,以保障公路的安全運(yùn)營。
2 高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)
公路路基邊坡的植被養(yǎng)護(hù)不僅是為了保護(hù)邊坡的穩(wěn)定性和安全性,更重要的是為了促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。植被的生長是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程,從播種、發(fā)芽到成熟、演替,每個(gè)階段都需要不同的養(yǎng)護(hù)措施。按照不同時(shí)期進(jìn)行養(yǎng)護(hù),可以更好地促進(jìn)植被的生長發(fā)育和生態(tài)系統(tǒng)的演替,提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。按照不同時(shí)期進(jìn)行養(yǎng)護(hù),可以更好地適應(yīng)植被的生長規(guī)律,提高養(yǎng)護(hù)效果。在不同的養(yǎng)護(hù)階段,可能面臨的問題也不同。例如:在人工誘導(dǎo)期,可能需要解決植被覆蓋率低、生長緩慢等問題;在群落形成期,可能需要解決防治病蟲害、控制雜草等問題;在群落演替期,可能需要解決生態(tài)平衡被破壞、生物多樣性減少等問題。按照不同時(shí)期進(jìn)行養(yǎng)護(hù),可以針對不同階段的問題采取相應(yīng)的措施,提高養(yǎng)護(hù)的針對性和效果。
2.1 人工誘導(dǎo)期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)
人工誘導(dǎo)期主要是指在植被初始種植或恢復(fù)的階段,需要通過人工干預(yù)和誘導(dǎo),促進(jìn)植被的生長和發(fā)育。在這個(gè)階段,養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是確定合適的種植品種、播種方式、播種密度等,以及掌握好灌溉、施肥等養(yǎng)護(hù)技術(shù),為后續(xù)的植被生長打下良好的基礎(chǔ)。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言,該文在人工誘導(dǎo)期內(nèi),主要從植被選擇、播種與栽植、養(yǎng)護(hù)管理以及工程處理幾個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在人工誘導(dǎo)期,植被選擇應(yīng)注重適應(yīng)性、速生性和護(hù)坡性能好的品種。根據(jù)高原山區(qū)的氣候和土壤條件,可以選擇一些草本植物和灌木,這些植物能夠在短時(shí)間內(nèi)生長繁殖,并形成密集的根系,達(dá)到固土護(hù)坡的效果[6]。對于播種與栽植,可以采用播種和栽植相結(jié)合的方式進(jìn)行植物種植。對于草本植物,可以采用大面積播種的方式,讓其在自然條件下生長;對于灌木,可以進(jìn)行定點(diǎn)栽植,以形成一定的景觀效果。在播種和栽植過程中,需要注意控制植物的密度和分布,確保其在短時(shí)間內(nèi)形成連續(xù)的綠色覆蓋層。在此基礎(chǔ)上,需要加強(qiáng)植物的養(yǎng)護(hù)管理,包括澆水、修剪和防蟲處理等。澆水可以促進(jìn)植物的生長,修剪可以控制植物的高度和形態(tài),防蟲處理可以防止病蟲害對植物的影響。此外,還需要定期巡查和維護(hù)邊坡,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。必要情況下,可以進(jìn)行必要的工程處理來提高邊坡的穩(wěn)定性[7]。例如,在邊坡底部設(shè)置排水系統(tǒng),防止水分對邊坡造成損害;對局部較陡的坡面進(jìn)行加固處理,如噴漿、錨固等,提高邊坡的抗滑能力。這些工程處理可以與植被種植相互配合,共同維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性。
按照上述所示的方式,實(shí)現(xiàn)對人工誘導(dǎo)期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被的有效養(yǎng)護(hù)。
2.2 群落形成期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)
群落形成期是指經(jīng)過人工誘導(dǎo)期后,植被開始形成一定的群落結(jié)構(gòu),但還不夠穩(wěn)定。在這個(gè)階段,養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是促進(jìn)群落的穩(wěn)定性和生態(tài)平衡,通過調(diào)整水分、養(yǎng)分等資源的管理,防治病蟲害,以及控制雜草等措施,確保植被的健康生長和發(fā)育。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言,該文在群落形成期內(nèi),主要從植被結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)補(bǔ)水管理以及病蟲害防治三個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。
為了提高邊坡的防護(hù)效果[8],需要對植被結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。可以選擇一些根系發(fā)達(dá)、固土能力強(qiáng)、適應(yīng)高原氣候的植物品種,如紫花苜蓿、沙棘、檸條等,以增強(qiáng)植物的護(hù)坡性能。同時(shí),可以合理配置草本植物和灌木的比重,形成層次分明的植被結(jié)構(gòu)。結(jié)合在高原山區(qū)的客觀環(huán)境條件,水資源一般較為稀缺[9],因此在群落形成期,需要加強(qiáng)對生態(tài)補(bǔ)水的管控??梢愿鶕?jù)氣候條件和植物生長需求,制訂合理的澆水計(jì)劃。同時(shí),可以采用節(jié)水灌溉技術(shù),如噴灌、滴灌等,減少水資源的浪費(fèi)。此外,可以合理利用雨水資源,通過雨水收集和利用系統(tǒng),為植物提供生態(tài)補(bǔ)水。除此之外,在群落形成期,植物病蟲害問題也逐漸凸顯。為了維護(hù)植被的健康生長,需要采取有效的病蟲害防治措施。具體方案如表1所示。
其中,殺蟲劑的使用周期根據(jù)蟲害發(fā)生情況和植物生長階段確定。一般在春季和秋季進(jìn)行全面的病蟲害防治,每2~3個(gè)月噴灑一次,連續(xù)使用2~3次。殺菌劑的使用周期根據(jù)病害發(fā)生情況和植物生長階段確定,同樣需要在春季和秋季進(jìn)行全面的病蟲害防治,每2~3個(gè)月噴灑一次,連續(xù)使用2~3次。
在此基礎(chǔ)上,可以定期進(jìn)行植物病蟲害監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害的傳播。同時(shí),可以采取生物防治、化學(xué)防治等多種措施相結(jié)合的方法,對病蟲害進(jìn)行綜合治理[10]。
2.3 群落演替期高原山區(qū)公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)
群落演替期是指經(jīng)過群落形成期后,植被群落已經(jīng)相對穩(wěn)定,開始向著更為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)演替。在這個(gè)階段,養(yǎng)護(hù)研究的主要目的是促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和自我維持能力,通過優(yōu)化資源管理、調(diào)整生態(tài)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)等措施,確保植被群落在自然環(huán)境中的長期穩(wěn)定和生態(tài)效益的最大化。對于研究公路路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)工作而言,該文在群落演替期內(nèi),主要從植被結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)補(bǔ)水管理優(yōu)化以及病蟲害防治強(qiáng)化三個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在群落演替期,植被結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定,但仍然需要對其進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化??梢愿鶕?jù)高原山區(qū)的氣候和土壤條件,選擇一些適合當(dāng)?shù)厣L的植物品種,如當(dāng)?shù)靥赜械牟荼局参锖凸嗄镜?,以增?qiáng)植物的適應(yīng)性和護(hù)坡性能。同時(shí),可以合理配置草本植物和灌木的比重,形成更為穩(wěn)定的植被結(jié)構(gòu)。具體的配置方式可以表示為:
k=∑hi+si+fi (1)
式中,k——草本植物和灌木的比重配置;hi——草本植物和灌木的相對高度參數(shù);si——草本植物和灌木的相對多度參數(shù);fi——草本植物和灌木的相對蓋度參數(shù)。需要注意的是,一般情況下,草本植物和灌木的比重配置理論上為100%,但是實(shí)際上達(dá)到100%的難度相對較大,因此,可以按照98%或95%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。
在此基礎(chǔ)上,隨著植被結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,生態(tài)補(bǔ)水管理也需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化??梢愿鶕?jù)氣候條件和植物生長需求,制訂更為合理的澆水計(jì)劃。同時(shí),可以采取更為高效的節(jié)水灌溉技術(shù),如噴灌、滴灌等,減少水資源的浪費(fèi)。此外,可以合理利用雨水資源,通過雨水收集和利用系統(tǒng),為植物提供更多的生態(tài)補(bǔ)水。另外一個(gè)需要特別關(guān)注的重點(diǎn)就是在群落演替期,植物病蟲害問題可能更加復(fù)雜和嚴(yán)重。為了維護(hù)植被的健康生長,需要采取更加有效的病蟲害防治措施。可以加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測和預(yù)警,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害的傳播。同時(shí),可以采取多種防治措施相結(jié)合的方法,如生物防治、化學(xué)防治等,對病蟲害進(jìn)行綜合治理。
3 養(yǎng)護(hù)效果分析
按照這三個(gè)階段分別對研究的山區(qū)公路的路基邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后,對養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行分析。該文以一個(gè)植物生長周期內(nèi)測試該山區(qū)公路路基邊坡的植被發(fā)展情況為基準(zhǔn),進(jìn)行了對比。為驗(yàn)證該文所提路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)的有效性,以高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)為預(yù)防性植被的主要養(yǎng)護(hù)目的,從邊坡穩(wěn)定性的角度進(jìn)行分析。路基邊坡的穩(wěn)定性是保證公路安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。防護(hù)和養(yǎng)護(hù)措施的目的就是要增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性,防止水土流失和滑坡等問題的發(fā)生。因此,該文將穩(wěn)定系數(shù)作為評價(jià)防護(hù)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)有效性的指標(biāo),具體的計(jì)算方式可以表示為:
λ=FC/F (2)
式中,λ——測試高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù);FC——邊坡的抗滑力;F——邊坡的下滑力。
在此基礎(chǔ)上,一個(gè)植被生長周期內(nèi),邊坡穩(wěn)定性的測試結(jié)果如圖1所示。
通過直觀的對比可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)過該文所提路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù),對該山區(qū)公路路基邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之后,該公路路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)得到了有效的提高,表明所采取的預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)揮了作用,有效提高了邊坡的穩(wěn)定性,這種預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了防止水土流失、鞏固土壤的效果,對邊坡穩(wěn)定性的影響是積極的,可以為高原山區(qū)公路的運(yùn)行安全提供一定的保障。
4 結(jié)束語
高原山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性對于道路的安全和壽命至關(guān)重要。為了提高山區(qū)公路路基邊坡的穩(wěn)定性,該文以四川省阿壩州某山區(qū)公路為研究對象,提出路基邊坡預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)并應(yīng)用于此。按照人工誘導(dǎo)期、群落形成期和群落演替期,分別進(jìn)行預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù),并通過養(yǎng)護(hù)效果分析,證明所采取的預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠有效提高邊坡的穩(wěn)定性,可以為高原山區(qū)公路的運(yùn)行安全提供一定的保障。
雖然經(jīng)過預(yù)防性植被養(yǎng)護(hù)后,路基邊坡的穩(wěn)定系數(shù)得到了提高,但仍需要繼續(xù)對邊坡進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)。因?yàn)殡S著時(shí)間的推移和自然環(huán)境的變化,邊坡的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響。因此,持續(xù)的監(jiān)測和維護(hù)是保證公路安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]高小虎, 李帥, 宋桂龍, 等. 高速公路巖石路塹邊坡不同恢復(fù)年限植被固碳量變化特征[J]. 草原與草坪, 2023
(4): 105-112.
[2]劉芳, 夏棟, 馬佳鑫, 等. 人工修復(fù)邊坡植被演替初期有機(jī)碳組分及土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[J]. 水土保持研究, 2024(2): 68-75.
[3]申劍, 李明明, 周明濤, 等. 西藏DG水電站工區(qū)邊坡植被修復(fù)效果及生態(tài)因子分析[J]. 水土保持通報(bào), 2023
(4): 31-43.
[4]寧雅慧. 邊坡治理中植被恢復(fù)設(shè)計(jì)研究——以采石場邊坡治理及復(fù)綠工程為例[J]. 交通世界, 2023(22): 122-124.
[5]高山, 付濤, 周成, 等. 廣西賀巴高速來都段石漠化邊坡植被恢復(fù)和生態(tài)防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程, 2023(21): 9251-9259.
[6]張彬, 謝賢健, 茍千陶. 公路邊坡不同植被覆蓋土壤機(jī)械組成及抗蝕性分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2022(20): 45-49+80.
[7]李昌龍, 吳維義, 田學(xué)軍, 等. 山區(qū)公路路基邊坡養(yǎng)護(hù)排查關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 交通節(jié)能與環(huán)保, 2023(4): 163-169.
[8]王聰, 陳俊禮. 高寒山區(qū)公路路基邊坡主要防治技術(shù)探討[J]. 西部交通科技, 2021(9): 50-52.
[9]王偉, 何新原. 公路邊坡群落及土壤特征對植被配置的響應(yīng)[J]. 城市建筑, 2022(16): 5-8.
[10]孫維. 山區(qū)道路路基邊坡防護(hù)措施及其適用性分析[J]. 中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(文摘版)工程技術(shù), 2022(5): 46-48.