談高速公路生態防護技術

余 科

(中國地質大學(武漢)工程學院，湖北 武漢 430074)

談高速公路生態防護技術

余 科

(中國地質大學(武漢)工程學院，湖北 武漢 430074)

闡述了生態防護技術的設計原則，總結目前常用的六種生態防護技術，分別從坡面生態防護技術以及工程與植被結合防護技術兩方面進行論述，得出不同生態防護技術的適用條件以及優缺點。

高速公路,生態防護,邊坡

1 概述

高速公路的建設對于推動經濟快速發展起著至關重要的作用，但其又對當地生態環境產生嚴重的負面影響。大規模的公路建設所導致的大量無法恢復植被的巖土邊坡，不僅影響了公路邊坡的美觀，同時也破壞了當地的生態環境。目前提高失穩邊坡穩定性的傳統手段為邊坡底部采用砌石擋土墻并輔以坡面噴混凝土等措施，但其功能局限于防治水土流失，對生態環境、景觀缺乏保護作用，甚至會破壞其和諧、美觀。為解決這一突出問題，目前采用生態防護技術對開挖或高填邊坡進行加固處理，其主要優勢為：1)加固邊坡，坡面植物根莖具有錨固巖土體能力。2)防雨水沖刷能力，坡面植被葉莖具有緩沖降雨，減緩雨滴濺蝕，減少土粒流失能力。3)協調生態環境，植被具有恢復由人工擾動所破壞的邊坡生態環境，加速有機污染物的降解，凈化空氣，美化環境。

2 生態防護設計原則

2.1邊坡穩定性原則

對于公路邊坡的生態防護設計，首先應考慮的第一要素是其能否滿足欠穩邊坡的穩定需求。為了科學合理的對公路邊坡進行護坡處理，首先需從機理上認識、了解造成邊坡欠穩的原因。其主要有：1)由雨水沖刷坡面造成的邊坡表層土體滑動所引起的邊坡不穩定。2)由地質構造以及應力重分布造成的邊坡深層巖土體滑動引起的不穩定。因此，在對公路邊坡進行生態防護設計時，應通過實驗手段獲取邊坡巖土體水力參數以及土工技術參數，通過科學嚴謹的計算，為欠穩邊坡實施合適的生態防護。

2.2生態防護原則

生態防護技術相較于傳統工程護坡技術，其突出的優勢為前者能在提高邊坡穩定性的條件下，與當地生態進程相協調，盡可能的降低人工開挖或高填邊坡造成的生態環境的破壞。其設計理論包括如下幾個方面。

2.2.1因地制宜原則

對公路邊坡進行生態防護時，應對邊坡所處地地理環境有充分的了解，因地制宜的選擇合適的植被以及防護手段進行防護。其設計原則應以尊重當地鄉土文化為主，并結合考慮邊坡所處地的自然因素。

2.2.2生態系統原則

由于生態系統存在邊緣效應，即兩個或多個不同的生態能產生更活躍的能流及物流，并具有更豐富的物種以及更高的生產力。在對邊坡進行生態防護時，應在服從因地制宜的原則下，盡可能多的選擇不同種類的灌木以及植被對坡面進行生態治理，其多樣性的生態系統不僅能給植被更高的生產力，提高植被對巖土體的錨固作用，也能豐富當地的生態環境，提供更高質量的綠化效果。

3 生態防護技術應用

影響邊坡穩定性的因素主要分為由邊坡內部地質結構、歷史受荷載情況等邊坡坡體由內向外對邊坡穩定性起決定性作用的內部原因，以及由邊坡所處的立地條件、水文氣象條件(地下水滲流、大暴雨沖刷)、人工擾動等情況引起的對邊坡產生的自外向內的穩定性干擾因素。因此對邊坡進行生態防護時，應根據具體邊坡，進行現場分析，對于由外部干擾因素起主導作用的邊坡，應以綠色環保為第一要素，進行坡面生態防護；對于由內部因素起主導作用的邊坡，應以穩定性為防護第一要素，進行工程與植被結合防護技術。

3.1坡面生態防護技術

3.1.1植物纖維毯防護技術

植物纖維毯防護技術是通過植物根系的固土作用抑制坡面破壞和水土流失，且附著于其上的草籽能在短時間內生長成型的一種綜合了坡面防護、生態綠化以及施工效率等全方位為一體的新型生態防護技術。其主要通過將玉米、小麥秸稈等基礎材料加工形成纖維層，并在該層下部輔以配置了草籽(因地制宜的選擇)的營養土層，最后結合上下兩層的強化網構成的。

在高速公路邊坡生態防護中，其主要應用于風化程度低、邊坡結構完整的多級邊坡中上部，以及邊坡級數較少、結構相對穩定的填方邊坡中。

3.1.2客土噴播技術

客土噴播技術是以在巖質邊坡恢復植被為目標，使用專用的機械設備，將客土噴播材料包括植被種子、保水材料、穩定材料、疏松材料、客土、肥料等，置于立體條件差的區域，使客土在穩定的狀態下形成表土，為植被生長提供基礎。

其主要應用于開挖的巖質邊坡，在對其實施客土噴播技術前，應初步判斷開挖邊坡風化情況，以此來初步判斷邊坡的穩定性，從嚴格意義上來講，客土噴播只能解決坡面的淺層防護。

3.1.3液壓噴播技術

液壓噴播植草護坡是利用水力機械進行大面積噴播草籽而快速建立草坪的一種生態防護技術，其主要特點是：適應性強、建立植被速度快、草被生長均勻及成本低廉。

在對邊坡實施液壓噴播前，應針對邊坡的立體條件以及當地的氣象水文特點，因地制宜的選擇適宜當地生長的草種。在對邊坡實施該技術的過程中，應嚴格按照相應的施工工藝及流程(平整坡面→排水設施施工→噴播施工→蓋無紡布→前期養護)進行實施。

3.1.4植生袋技術

植生袋技術是植生帶(又稱水土保持型植生帶)綠化技術的一種特定形式，主要是采用袋狀纖維材料將促進植物出苗、生長、增繁等的綠化輔料的配方技術，運用針刺法和噴膠法生產出相應類型的綠化植生袋，并使之用于水土保持及護坡的一種生態防護技術。

3.2工程與植被結合防護技術

工程與植被結合防護技術是通過傳統工程手段高效提高欠穩邊坡的穩定性，并通過一定的綠化手段對坡面進行綠化處理，是一種既提高邊坡穩定性，又滿足生態效果的綜合防護技術。

3.2.1基于柔性防護上的植被再造技術

柔性防護網防護技術主要分為主動防護系列和被動防護系列。其主要以高強度柔性網(鋼絲繩網、環形網、高強度鋼絲格柵)作為主要構成部分，并以覆蓋(主動防護)和攔截(被動防護)兩大基本類型來防治各類邊坡坡面崩塌落石、風化剝落等地質災害和爆破飛石、墜物等危害的新型柔性防護系統。

以布設柔性防護網的邊坡，其工程防護措施可使邊坡基本處于穩定狀態，但邊坡僅有柔性防護網護坡，仍存在碎石、巖石裂縫等安全隱患，并且缺乏景觀效應。隨著環保意識的日益增強，在柔性網防護基礎上對邊坡增設生態防護措施恢復植被，既能增強高速公路的安全性能，也能構建美好的路域環境。

3.2.2路塹邊坡框架梁綠化技術

路塹邊坡框架梁綠化技術是指通過框架加固將坡體內巖土體的剩余下滑力按一定比例分配給框架結點處的錨桿或錨索，并使之傳遞給穩定地層，從而提高邊坡穩定性。并在框架結構施工完畢后結合一定的綠化措施，以減少地表水對坡面的沖刷，減少水土流失達到護坡和保護環境的生態防護效果的一種技術。

一般提及的框架加固技術通常包含了框架本身和錨桿(索)兩部分，邊坡的框架形式多樣、截面調整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等顯著優點。框架中的錨桿主要采用的是鋼筋錨桿以及預應力錨桿進行邊坡的柔性支護。

4 結語

生態護坡是一項新興的技術，與傳統工程護坡技術相比，其對于邊坡的綠化性、美觀性具有絕對優勢。在提高邊坡穩定性的同時，也能豐富當地的生態系統，給人以美的享受。總的來說，生態防護就是因地制宜地選擇合適綠化材料，并根據邊坡形成的條件分析、計算出合適的防護手段，繼而高效、環保的解決公路邊坡不穩定的新興技術。

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[5] 廖和猛.SNS柔性網防護技術在高速公路中的應用[J].中國公路,2017(10):96-97.

Theintroductionofthetechnologyofhighwayecologicalprotection

YuKe

(FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan430074,China)

It describes the design principles of eco-defense technology, and sum up the six commonly used ecological protection technologies, discusses the two way of slope ecological protection technology and combined technology of engineering and vegetation protection, in the end, it is concluded that different ecological protection technique of applied conditions and advantages and disadvantages.

highway, ecological protection, slope

1009-6825(2017)28-0129-02

2017-07-22

余 科(1991- )，男，在讀碩士

U415

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