山毛豆在高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)工程中的應(yīng)用

趙俊喜

摘要 選擇適宜的植物進行高速公路路基邊坡防護，對保護和美化環(huán)境有重要的作用。以海南省中線瓊中至五指山至樂東高速公路路基邊坡防護實踐為例，調(diào)查分析了山毛豆做為鄉(xiāng)土植物進行邊坡綠化的效果及可行性。實例分析結(jié)果表明，山毛豆作為邊坡防護植物的方案，防治效果、綠化效果比較明顯，可廣泛應(yīng)用于當(dāng)?shù)剡吰路雷o。

關(guān)鍵詞 山毛豆； 高速公路；植物護坡

中圖分類號 X171.4 文獻標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2018）18-0174-02

Application of Tephrosia candida in Ecological Restoration Project of Expressway Side Slope

ZHAO Junxi （China Academy of Transportation Sciences，Beijing 100029）

Abstract The selection of suitable plants for highway subgrade slope protection plays an important role in protecting the environment and beautifying the environment.Taking the Hainan middle line Qiongzhong to the Wuzhi Shan to the embankment slope protection of Ledong expressway as an example， the effect and feasibility of the mountain bean as a native plant for slope greening are investigated and analyzed.The result of case analysis shows that， as a plan of slope protection plant， the control effect and the greening effect are obvious， and can be widely used in the local slope protection.

Key words Tephrosia candida；Expressway；Plant slope protection

交通運輸是海南省經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和服務(wù)性產(chǎn)業(yè)。構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運輸體系，是推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快建設(shè)經(jīng)濟繁榮、社會文明、生態(tài)宜居、人民幸福的美好新海南的客觀要求。“十三五”期是海南“與全國同步建成小康社會、基本建成國際旅游島、譜寫美麗中國海南篇章”的決勝階段，是發(fā)揮“生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟特區(qū)、國際旅游島”三大優(yōu)勢，實現(xiàn)建設(shè)“全省人民的幸福家園”“中華民族的四季花園”“中外游客的度假天堂”三大愿景的關(guān)鍵階段，是抓住機遇補短板、建設(shè)和完善綜合交通運輸體系的沖刺階段。

因此，應(yīng)加快推進高速公路建設(shè)，推進瓊中—樂東、文昌—瓊海、萬寧—儋州—洋浦等高速公路建設(shè)，實現(xiàn)“田”字型主骨架基本貫通，國家高速公路項目全部完成。積極推進高速公路服務(wù)區(qū)新、改建工程，大力提升高速公路服務(wù)區(qū)綜合性服務(wù)功能。

隨著高速公路的建設(shè)，施工過程中產(chǎn)生了大量的深挖高填路塹、路堤、隧道的高陡翼墻、洞臉以及高大的堆渣體邊坡等，不僅破壞了自然環(huán)境，同時也造成了嚴(yán)重的水土流失。環(huán)境保護管理部門要求在邊坡防護過程中既要確保坡面安全穩(wěn)定，又重視生態(tài)修復(fù)[1-2]。鑒于此，選擇合適的植物，對防止公路路基因降雨沖刷、強臺風(fēng)侵蝕而造成的水土流失，改善公路行車環(huán)境，從而充分體現(xiàn)公路的自然環(huán)境景觀，在綠化的同時起到美化的作用，達到了“車在路上駛，人在畫中行”的意境。該研究中，筆者根據(jù)瓊中至樂東高速公路工程路基邊坡噴播山毛豆灌木為例進行應(yīng)用研究[3]。

1 項目概況

海南省中線瓊中至五指山至樂東高速公路是海南省“田字型”主骨架高速公路網(wǎng)中線高速公路的重要組成部分。項目起點接正在建設(shè)的中線屯昌至瓊中段高速公路瓊中互通，終點止于G98環(huán)島高速樂東段，路線經(jīng)瓊中黎族苗族自治縣、五指山市、樂東縣3個縣市，總體走向為西南走向，全線長146.848 km。

2 立地條件

項目區(qū)穿行于五指山、黎母山構(gòu)造低山及剝蝕丘陵地貌，地貌類型為中低山區(qū)。氣候類型屬于熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫22.5～24.0 ℃，平均降水量1 800～2 444 mm，多年平均水面蒸發(fā)量為1 757～2 100 mm，年均風(fēng)速1.2～2.1 m/s；20年一遇1 h降雨量92～96 mm； 20年一遇24 h降雨量290～296 mm。土壤類型主要為磚紅壤，植被類型屬于熱帶雨林，項目區(qū)人工植被主要以經(jīng)濟林、果園和漿紙用材林為主，林草覆蓋率約75%。

3 山毛豆生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性

3.1 植物學(xué)特征

山毛豆（Tephrosia candida DC）為豆科灰毛豆屬的一種多年生小灌木，蝶形花科，常綠。多分枝，株高1～3 m，奇數(shù)羽狀復(fù)葉，長15～20 cm；小葉對生，6～14對，長3～6 cm；葉面綠色，光滑無毛，背灰色而密被疏毛；總狀花序，頂生或近枝稍腋生。花白色或淡紅色，有時紫色。假果長7～10 cm，扁長矩形[4]。

3.2 生物學(xué)特性

喜溫暖濕潤氣候，適合在熱帶和亞熱帶海拔1 200 m以下地區(qū)生長；耐酸、能適應(yīng)pH 4.0～7.5的土壤；耐旱、耐瘠、耐旱、喜陽，適用于丘陵紅壤坡地栽植；在土層厚度20 cm的地方均能正常郁閉成林。在過分黏重的土壤和排水不良的地方生長不良。在氣溫5 ℃以下停止生長，8～10 ℃時生長受抑制，12～14 ℃時開始生長，20～35 ℃時生長迅速。通常2—4月開始播種，7—10月生長最快，11—次年2月開花，翌年1—3月種子成熟，花期長。山毛豆造林后1～3年是高生長期，此后生長速度緩慢，轉(zhuǎn)為樹冠擴張。3年生樹高2.7 m，胸徑可達2.0 cm，萌發(fā)能力較強，采伐后，一般都能萌發(fā)。山毛豆主要用于固土護坡，恢復(fù)生態(tài)。

4 施工方法

在修理后的坡面上進行場地處理，首先清出石頭、雜草、垃圾等雜物，然后平整坡面，使坡面順暢，并要適當(dāng)人工夯實，避免出現(xiàn)邊坡凹凸不平、松垮現(xiàn)象。把山毛豆種子、肥料、保水劑、黏結(jié)劑、纖維等混合后通過液壓噴播機均勻噴于坡面上。該方法主要適用于路基土質(zhì)坡面，同時也可配合掛網(wǎng)噴播等技術(shù)方法進行邊坡綠化[5]。具體過程如下。

4.1 掛網(wǎng)噴播

掛網(wǎng)噴播適用于坡率小于1 ∶1的挖方且穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡以及土石夾雜邊坡。

路基邊坡按照設(shè)計要求形成一定的坡比，使坡面盡可能平整以利于噴混施工，同時有利于坡面綠化效果。

錨桿交錯布置成菱形。錨桿間距橫向為1.0 m，縱向2.0 m，錨桿數(shù)量為每100 m220根，錨桿用砂漿加固。

掛網(wǎng)施工時采用自上而下放卷，邊坡選擇鍍鋅鐵絲網(wǎng)（陡坡面采用高強土工網(wǎng)），網(wǎng)孔5 cm×5 cm，相鄰兩卷鍍鋅鐵絲網(wǎng)分別用綁扎鐵絲連接固定，網(wǎng)間搭接寬度大于5 cm。

配制種植基材時首先將黏土打碎過篩，將黏土、有機質(zhì)、肥料、保水劑、固土劑、改良劑充分拌和，攪拌均勻。

噴射基材采用專用噴混植生噴射機，將混合料均勻噴射至坡面，自上而下分2次實施噴播，第1層噴播厚7～8 cm，0.5 h以后再噴播第2層至設(shè)計厚度。在噴射第2層時，種植基材中混入毛豆草種植，噴射厚度不小于2 cm。噴射過程中保持噴射面厚薄均勻，短時間內(nèi)如遇降雨，需要采取臨時苫蓋措施進行覆蓋[6]。

根據(jù)施工期間氣候情況及邊坡的坡度，確定在噴播表面層蓋單層或多層塑料薄膜，一般以單層即可，但要求規(guī)格在12 g/m2以上，以減少因強降水而造成對種子的沖刷，同時也減少邊坡表面水分的蒸發(fā)，從而進一步改善種子的發(fā)芽、生長環(huán)境。25～35 d后待毛豆草長到20 cm左右時把薄膜撤掉，并根據(jù)需要噴灑殺菌劑防治植物病蟲害。

4.2 普通噴播

適用于坡率不小于1 ∶1且邊坡高度≤3 m的土質(zhì)邊坡、坡率不小于1 ∶1采用拱圈及骨架防護的邊坡。

路基邊坡按照設(shè)計要求形成一定的坡比，使坡面盡可能平整以利于噴混施工，同時有利于坡面綠化效果。 將配制好的草、灌木種子、覆蓋料、土壤穩(wěn)定劑（膠粉）、保水劑、染色劑、長效緩釋肥料、纖維（紙漿）等與水充分混合。用高壓噴槍均勻地噴射到土壤表面，噴播后的混合物在土壤表面形成一層膜狀結(jié)構(gòu)。噴播施工后及時覆蓋塑料薄膜，以免雨水沖刷，造成噴播材料流失。從噴播完成后即需要保持土面濕潤，加強澆水灌溉。

5 工程效果

5.1 綠化效果

2016年10月施工單位進行噴播， 根據(jù)觀察，一般種子在播后5～7 d發(fā)芽，10 d左右齊苗，60 d可達到坡面覆蓋率85%以上的要求。根據(jù)現(xiàn)場觀察，播后第31天的調(diào)查結(jié)果顯示，山毛豆25～35 cm；2個月山毛豆達60～90 cm，長相較整齊； 3個月后山毛豆90～110 cm，且已開花結(jié)莢。山毛豆開白花，景觀上比較美觀漂亮。

5.2 抗沖刷效果

噴播山毛豆的路基邊坡經(jīng)歷了2017年連續(xù)的臺風(fēng)暴雨的沖刷，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，噴播毛豆草的坡面基本沒有發(fā)生塌方，植物沖刷的痕跡也較少，水土保持效果良好。這說明山毛豆發(fā)達的根系和快速的生長期非常適合路基邊坡植被防護[7]。反觀噴播其他草籽綠化的邊坡，草種高度5 cm左右，植被覆蓋度75%左右。部分區(qū)域在強臺風(fēng)、暴雨影響下，邊坡植被被沖刷，發(fā)生嚴(yán)重的水土流失。

6 結(jié)語

毛豆草這種植物根系發(fā)達，根深能夠達到1 m左右，橫向生長范圍60 cm左右，耐旱耐瘠，抗逆性強，適應(yīng)在不同土壤中生長，而且有豐富的根瘤菌，可迅速改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力。同時植株生長迅速，樹冠形成快，能有效攔截雨水，減緩地表徑流，減少對路基邊坡的沖刷。其中枯枝落葉亦含有豐富的碳、磷、鉀等養(yǎng)分，同時能夠涵養(yǎng)水分。再加上山毛豆枝葉繁茂、樹形美觀、白花漂亮，用于高速公路邊坡綠化，不僅能夠固土護坡、保持水土，而且能夠起到很好的綠化效果[7]。

在高速公路路基邊坡的綠化防護中，由于公路建設(shè)為線性工程，線路比較長，立地條件復(fù)雜，管理相對粗放等特點，合理選擇路基邊坡植物種類非常關(guān)鍵。噴混山毛豆在瓊中至樂東高速公路路基邊坡工程中取得了良好的防護及綠化、美化效果，說明利用山毛豆噴播技術(shù)進行植被護坡是海南省高速公路邊坡生態(tài)防護中一種可行的生態(tài)綠化防護手段。隨著這項技術(shù)不斷完善，相信利用山毛豆進行植物護坡不僅適用于公路工程，同樣在鐵路工程、水利工程、機場工程、水電站等工程邊坡的植被防護、水土保持、環(huán)境保護中能發(fā)揮出重要作用。通過對海南省中線瓊中至五指山至樂東高速公路采用的山毛豆植物護坡所調(diào)查的數(shù)據(jù)進行分析，可為整個海南地區(qū)，乃至整個華南地區(qū)的工程邊坡防護施工提供參考依據(jù)[8]。

參考文獻

[1] 梁愛學(xué)，李統(tǒng)益，魏幫慶，等.淺述公路邊坡生態(tài)恢復(fù)措施[J].公路交通科技，2007（6）：6-9.

[2] 王立法.公路邊坡生態(tài)防護研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（8）：100-103.

[3] 李媛媛.山區(qū)高速公路邊坡生態(tài)防護研究[J].交通與運輸，2010（1）：109-112.