皇甫全顯 趙俊志
摘要:路基邊坡是高速公路安全暢通的有效保障,為了適應社會節奏,要保證高速公路暢通運行,加強路基邊坡的防護措施是極其有必要的。針對路基邊坡被破壞原因,合理的邊坡防護技術,對于降低建設成本,加強路基保護以及協調道路景觀和當地環境都是很有效的。因此,合理科學地運用邊坡生態防護措施可以較好地延長高速公路使用壽命,有效地促進社會經濟的發展。
關鍵詞:高速公路;邊坡;生態防護;防護措施;破壞原因
0.引言
隨著社會發展的需求,20世紀30年代由普通公路逐漸發展起來來使汽車高速行駛的道路也就是所說的高速公路。高速公路會不可避免的經過一些特殊地形,例如說高山、丘陵、峽谷、河道等等。所以在建設高速公路的時候,可能需要進行開山劈石、填挖土方、架橋等修筑前的準備工程,而這樣做也必然會影響到原有地形、地貌和植被。
1.國外高速公路邊坡生態防護研究現狀
外國的高速公路出現的較早,發展相對而言也比我國早,例如美國、日本等國家,他們對于高速公路的研究設有專業的研究機構,并在這方面培養了專業人才,研究較先進也非常深入。在對高速公路的投資、規劃和建設上,日本一直處于國際領先地位,尤其是在20世紀中世紀,日本的高速公路建設取得了顯著成就。而且他們很重視公路綠化技術,公路綠化技術也會催生很多相關的公路綠化方面的產品的研究與開發,例如植生袋、網、噴播設備等常見手段。再觀美國,美國在高速公路上的發展始于20世紀30年代,經過數年的發展,現在也同樣形成了非常發達的高速公路網絡,而與之有關的高速公路綠化技術上,技術也是十分先進。他們的先進技術也體現在他們是最早研究開發液壓噴播技術的國家之一。現在許多國家的在公路綠化方面使用的草種和技術都是來自于美國。隨著高速公路的發展,植被護坡這一塊越來越被得到重視,植物護坡也逐漸發展成為一門學科,需要世界各國共同去探討。
2.國內高速公路生態邊坡防護研究現狀
隨著社會的快速發展,我國慢慢意識到道路環境問題,在我國目前所被運用的生態技術,大多數是國外的先進技術,然后再整合創新,旨在恢復植被,使得公路環境與當地環境相互協調。但我國現如今還沒有開始對邊坡生態防護技術進行全面深入的研究與實踐。就目前來說,在高速公路邊坡的生態建設方面和對邊坡中存在的既有問題,我國做的相關研究不是很多,相對而言也缺乏對生態邊坡植被的恢復建設及生態效益的后期研究及科學評價,比如說,實施的生態防護措施對高速公路邊坡產生的影響,是不是有明顯的改善作用。
3.常見生態防護形式
3.1藤類植物護坡技術
對于有一定自然土壤的陡坡以及巖質坡面,在這樣的邊坡中使用綠色網罩對邊坡進行防護,網罩既可以防止邊坡中的巖石松落,而且由于選用的網罩的顏色是綠色的,這樣的顏色有利于景觀效果,也有利于藤類植物在網格中攀爬護坡。該種防護技術施工工藝簡單,操作方便,可以有效的抑制水土流失,護坡效果好。但這種護坡技術的缺點也較突出,適用情況較少,相對而言可采用的植物種類也少。
3.2網袋法
利用網袋法進行邊坡防護的措施是將邊坡防護所需植物種子及其種子正常生長所需的營養成分,例如化肥、水分等充分拌勻后裝在特制網袋中,將其固定在高速公路路基邊坡上進行生態防護的措施。土石邊坡和穩定巖質邊坡在需要進行護坡的時候可采用這種方法,如果邊坡中的水土流失后,土壤養分比變得比較貧瘠,而網袋中的土壤和肥料正好解決了這一點,這樣植物的生長就有了充足的養分。一旦后期植物茁長生長,它們發達的根系就會纏繞在一起伸出網袋,這時候就能起到固土的作用,但是植物生長初期的人工灌溉、養護也相當重要。
3.3液壓噴播技術
工程中會遇到一些特殊地形,通常這里的地形較復雜,施工時的難度也比較大,例如說陡坡、峭壁等等。往往這時采用液壓噴播就是一種高效且安全的方法。這種方法就是將種子以及種子生長所需一些物質,比如說肥料、水、土壤改良劑等等,另外還需要粘和劑、保水劑等,將這些物質充分混合后用噴射槍均勻噴灑到坡面處。這種方法的可以應對復雜的環境,即使地形條件惡劣,不需要很長的育苗時間、植物成長快,也可以說是噴即見成效、有很好的綠化效果,這種方法的缺點就是只能固定表層巖層。
3.4植被混凝土護坡技術
就這種生態邊坡技術的研究而言,我國的研究還是落后日本的,日本的研究甚至在國際上也是處于領先地位的。而我國現在還正處在這種技術的試驗探索階段。這種邊坡技術是將土壤、混凝土、養份、保水劑、腐殖質以及草種混合后用噴錨設施噴射到邊坡坡面,在噴射完成后,還有一定時間的養護階段。那么這時就需要在表面覆蓋防護層,養護到直至種子萌發后無需人工干預即可自然生長,此時便可去掉表面覆蓋層。當工程上遇到綠化難度比較大的巖質邊坡和表面比較貧瘠的土質邊坡時,可以在坡面上種植喬木和灌木,他們的綠化效果要遠遠大于草本植物的綠化效果,但是這種生態防護技術人具有一定的缺陷和不足,在植物種植初期,需要花費較大的人力物力去進行養護工作。
3.5 TBS技術
在坡度小于1:0.3的穩定的硬質巖石邊坡、混凝土破面和漿砌石破面,通過改進的混凝土噴射設備,在巖石坡面將拌和均勻的厚層基材混合物(含有植物種子)按照施工工藝要求噴播至設計厚度。比傳統的漿砌片石護坡技術相比,這種防護技術可以大幅節省建設成本,同時具有護坡的效果好可以有效的防止水土流失等優點。TBS防護技術固坡迅速,使用范圍廣,便于組織,受外界環境干擾較小。
4.問題與展望
公路環境破壞的問題需要從生態保護的方向去處理和解決,需要構建綠色可持續發展的公路邊坡防護措施,就要樹立尊重自然、順應自然、敬畏自然、保護自然的生態發展觀,將多條公路聯合起來進行規劃、設計及建設。在建造一條高速公路時,應該考慮環境對于公路帶來的活動的承載能力,要全方面進行考慮修筑一條綠色通行的高速公路。
對于已經受到破壞的高速公路的邊坡植物進行詳細的分析與調查,建立生態邊坡分析模式,結合不同地區的的實地工程情況進行不同植物的防護,在已經達到邊坡防護的要求上可以去增加植物對于周邊環境的景觀效果,因地制宜,達到理想狀態的邊坡防護。
要注重保護鄉土的植物資源和當地的生態平衡。不要只是一味地為了實現公路邊坡防護效果,而不去注重植物的一些生長特性,這樣可能會生態失衡,很多學者在這一塊提出了在植被的綠化中選擇鄉土植物,以實現植物的交替增長。
生態防護的研究是需要多門科學的共同探索,交叉運用。此外,現在隨著一些先進科學儀器的發展和普及,如地質雷達、GPS、TDR、光纖傳感等高新技術,故以后在進行邊坡的地質情況探明時,就可以借助這些先進儀器,而且結果會更加科學精準,還可以利用這些先進手段監測和預警可能出現失穩的邊坡地段,從而可以及時的應對突發情況。故提升相關輔助技術水平的提高也是邊坡防護措施未來的發展重點。
5.結束語
雖然我國通過這些年對生態邊坡的研究與發展,取得了很大的進步,但在在公路邊坡的生態防護上與發達國家之間還有一定的差距,我們的生態理論研究還不夠完善,我們也在公路邊坡防護的實踐經驗積累了一定的經驗。生態防護是今后研究的重點,我們應該加快我們的研究速度以縮小與發達國家之間的差距,積極地處治急須解決的現今高速公路邊坡防護技術仍存在的問題,使得公路邊坡景觀與當地自然環境協調一致,以此來實現高速公路路基邊坡的可持續發展觀。
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