公路邊坡生態防護技術研究

于建磊，胡小明 .長安大學，陜西 西安 70064;.廣西交通科學研究院，廣西 南寧 530007

對于公路邊坡的防護，傳統的圬工防護雖然能夠達到穩定坡面和減少侵蝕的效果，卻嚴重破壞了周邊的生態環境。隨著人們環保意識的增強，生態防護越來越受到重視，應用也越來越廣泛。發達國家對于公路邊坡生態防護技術的研究十分重視，力求使公路建設對自然環境的破壞降到最低，達到人工建筑與自然環境融為一體的目的。我國的生態護坡研究始于上世紀90 年代開始采用的客土噴播植草護坡技術，但真正的生態護坡是從近幾年才開始的。值得強調的是邊坡生態防護的概念不等同于植物防護，生態防護的形式不單包括單獨運用植物防護，更多的是運用植物與其它非生命材料給相結合的綜合防護形式，跨越多個學科，涉及工程、林學、農學、美學、生態學等多學科知識。邊坡生態防護技術不但可以保持邊坡的穩定，使公路與周邊環境渾然一體，而且具有保持水土、降噪除塵的效果。

1 生態防護作用機理

1.1 土工材料固坡作用

生態防護可以單獨使用植物防護也可以是結合有植物與土工材料和非生命的植物材料兩種形式，結合土工材料的在生態防護形式可以利用土工材料與黃土邊坡的結合來實現對原有邊坡的加固，這有利于提高邊坡在修建初期植物防護還未達到理想的加固效果時邊坡的穩定性，提高邊坡土體的抗滑能力。

1.2 植物根系的固土作用

生態護坡所采用的植物一般具有發達的根系，根系中的垂直主根可以深入土層，而側根系則在邊坡表層土中形成交互纏繞的根系網，與土體形成了一個新的復合體，由于植物根系的抗拉強度大于結構松散的黃土的抗拉強度，從而大大加強了邊坡的整體穩定性。這里植物主根系和側根系實際上起到了錨桿和三維加筋材料的作用。

1.3 植物根系分泌物的粘聚作用

植物在邊坡土層中生長，根系會分泌很多有機質改善土壤的土質，使邊坡表層土形成一個良性的生態循環體系。這時土層中的的微生物活動也會增多，這些生命體分泌的有機質具有膠凝作用，能夠使土壤顆粒結合起來，提高土層的穩定性和抗沖刷能力。

1.4 植物的水土保持作用

植物覆蓋土層可以對降落的雨水形成緩沖，減小雨滴落地時的動量，從而消弱了雨滴的濺蝕作用。雨水在坡面上形成的徑流會帶走被雨滴濺起的土粒，植被可以減緩雨水形成徑流的流速，從而減少了邊坡表層土的流失。另外，植物發達的根系也起到了蓄水作用，有利于保持邊坡土層的生態平衡。

2 黃土地區公路邊坡實施生態防護的必要性

黃土的特點是孔隙比大、含水量低、粘聚力高，部分黃土具有濕陷性。濕陷性黃土結構松散，抗沖刷能力很差。當黃土邊坡坡面受到雨水沖刷時水土流失嚴重，有發生滑塌的可能。這些黃土自身帶有的缺陷決定了黃土地區公路邊坡防護的必要性。然而黃土地區千溝萬壑，地勢起伏變化很大，導致黃土地區的公路高填深挖很多，如果全部采用工程防護工程量非常大，而且本區圬工資源不足，需要大量外運，這也增大了工程成本。加之黃土地區土壤瘠薄，生態脆弱，破壞后不容易恢復，因此單純的圬工防護并不利于當地生態的恢復。而生態防護的優點可以彌補單純圬工防護的不足，既可以減少圬工用量，又有利于恢復當地的生態環境。

3 邊坡生態防護的作用和意義

3.1 護坡固土

生態防護最基本的作用是對邊坡的保護，提高邊坡的整體結構強度，防止發生滑坡等邊坡病害。另外，生態防護對于黃土地區嚴重的水土流失也有很好的抑制作用，其保水固土的功能對于本區域來說意義重大。

3.2 恢復生態

黃土地區生態脆弱，這給生態防護帶來一定的困難，但生態防護對于恢復生態的作用還是顯而易見的。邊坡上植被的種植可以顯著改善土壤土質，吸收車輛排放的尾氣，凈化空氣，調節區域內的小氣候。

3.3 改善路容

通過生態防護可以提高邊坡的復綠率，改善道路的整體景觀效果，造就“綠色通道”。這樣的景觀效果也可以緩解是司乘人員的疲勞，提高行車安全性。

3.4 降低成本

邊坡生態防護相對于純圬工的防護形式大大減少了圬工材料的用量，這就減少了很多的成本。而且生態防護的施工速度更快，環境效益更高。

4 黃土地區公路邊坡生態防護采用的形式

4.1 鋪貼草皮

鋪貼草皮防護是一種人工在坡面上鋪設天然草皮的防護方法，它的優點是施工簡單。但是由于黃土地區土壤養分少、雨水不足等問題使這種養護方式后期的管理比較困難，草皮成活率不高，達不到令人滿意的邊坡防護效果。而且僅適用于草皮資源豐富的地區，使得在草皮匱乏的黃土地區應用受到限制。

4.2 邊坡噴播防護

邊坡噴播防護是以水為載體，借助噴播機將含有植物種子、營養劑、木纖維、保水劑、粘合劑等材料的混合物均勻噴涂于邊坡坡面上的一種防護技術。邊坡噴播技術可以在較短的時間內形成覆蓋坡面的植被層，達到固坡和恢復生態的效果。噴播技術的適用范圍比較廣泛，對邊坡要求并不嚴格，特別適合坡面不夠平整的邊坡。而且因為添加覆蓋料和土壤穩定劑的緣故，噴播的種子并不容易被雨水沖刷，綠化效果比較好。

4.3 骨架植物防護

骨架植物防護是在修整好的邊坡坡面上用混凝土、漿砌塊(片)等做骨架形成框格，在框格內撒鋪種植土并栽草或者種草的一種防護措施。這種防護形式具有施工簡單、外觀整潔的特點。由于土工骨架形成的框格為植被的生長提供了一個較為穩定的環境，這就大大提高了草皮的成活率，使邊坡充分綠化。而且土工骨架本身也能起到加固邊坡的作用，彌補了單純植物防護強度不高的缺陷，是當前生態防護中應用非常廣泛的一種形式。

4.4 三維網植草防護

三維網植草護坡技術是一種集坡面加固和植物防護與一體的生態防護形式。這種技術是在邊坡坡面上固定特殊的三圍立體網并用噴播技術進行播種，通過三維網來固土并提供植物生長發育所需要的土壤和養料。這種方法適用于邊坡自身比較穩定，坡率小于1∶1 的緩坡。三維網植草護坡技術具有良好的固土效果，三維網的存在可以減少雨水對邊坡的沖蝕，而且三維植被網墊可以起到很好的保溫作用，有利于植被的生長。

5 對黃土地區公路邊坡生態防護的建議

(1)黃土地區生態環境脆弱，應該堅持可持續發展原則，提高對生態防護技術的重視程度，加強對生態防護的調查研究，探索更加適合黃土地區的生態防護技術。(2)加強對黃土地區適生植物的研究，提高植物選擇的科學性、植物搭配的合理性和植物的成活率(3)加強對生態防護邊坡的管理，在植被還未完全與周圍環境融合、達到自然持續生長以前，要堅持定期檢查，發現問題及時解決。(4)加強生態保護意識，盡量避免或減少大填、大挖的破壞式建設，堅持進行生態恢復，盡量減少建設對環境造成的破壞。

［1］周德培，張俊云.植被護坡工程技術［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［2］張莎莎，楊曉華，李凌姜.黃土地區道路陡邊坡植被多樣性生態防護措［J］.公路交通科技，2013，30(6).