園林植物在邊坡防護工程中的應用

劉洋洋，郭 振

(1.陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西西安 710075；2.陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司，陜西西安 710075；3.國土資源部退化及未利用土地整治重點實驗室，陜西西安 710075；4.陜西省土地整治工程技術研究中心，陜西西安 710075)

道路交通的發展意味著經濟建設水平的提高，我國自1988年修建第一條滬嘉高速公路至今，全國高速公路總里程已達到13.1萬 km，位居世界第一。道路建設為人們帶來便利的同時，也給環境帶來了極大的負面影響，如破壞當地植被群落、侵蝕土壤、破壞地形地貌、破壞當地的水文條件等，其中對植被群落的破壞最嚴重，而植被的破壞會導致水土流失。因此，在建設公路的同時做好邊坡防護工程非常必要。

邊坡防護工程是指為防止邊坡受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統稱。傳統的護坡方式有擋土墻支護、抗滑樁支護、漿砌片石、噴射混凝土、錨噴護坡等，這些工程對邊坡的穩定性防護起到重要的作用，也可以有效防止土壤侵蝕。然而，隨著時間的推移，這些措施會不斷被風雨侵蝕老化，強度越來越差，導致后期維護成本較高。隨著人們對自然生態環境的日益重視，對景觀的要求也在不斷提高，對道路景觀的需求也在不斷提升，如城市道路及周邊道路、旅游景區的道路。傳統的護坡方式帶來的景觀體驗已經不能滿足現今人們的需求，灰色的硬質工程與周圍的青山綠水形成不協調的對比，不能融合成一個和諧的整體[1]。

隨著“國土綠化“的發展，道路交通的綠化已被提上日程，邊坡的防護不能僅依靠混凝土水泥工程，利用植物來修復邊坡生態是一項既環保又有效的措施。邊坡生態修復是指用植物體本身或植物與非生命材料相結合的工程方式，來減少水土流失和土壤侵蝕以及降低坡面的不穩定性。利用植物護坡是利用植物根系對土體加筋[2]，利用植物莖葉對雨水截留，從而對淺層坡體進行加固防護。生態護坡不僅可以改善景觀效果，而且綠色植被能進行光合作用，吸收二氧化碳，釋放氧氣，降低車輛的碳排放量，同時可以吸收尾氣中的有害氣體。

生態護坡在我國起步較晚，護坡景觀理論相對比較滯后。為了讓道路使用者在視覺上和心理上能夠達到美的享受，筆者將從植物景觀的角度來探討植被護坡的發展。

1 邊坡防護植物的選擇

1.1邊坡土壤類型的劃分鑒于土壤類型和立地條件的不同，對防護措施的要求也不同。高速路邊坡土壤分為4種基本類型，分別為砂土型、砂石型、軟巖型和硬巖型[3](表1)。

表1 邊坡土壤類型

1.2邊坡植物的選擇原則

1.2.1適地適種。結合坡面的立地條件及環境氣候，側重選擇鄉土植物品種，適當引進外來優良植物。選擇適合該區域的植物品種，顯示景觀特征的同時將景觀融入周圍環境中。

1.2.2植物多樣性與協調性。利用人工干預手段模擬自然環境進行生態恢復，利用不同種植物，既可以有效豐富觀賞性，也更有利于植物生長。在保持植物多樣性的基礎上，考慮植物與環境的協調性，滿足多元審美需求，將自然景觀多元化的表現出來。

1.2.3植物群落的合理搭配。植物群落的合理搭配可以快速、有效增強邊坡的穩定性，增加抗逆性，減少病蟲害，對于恢復生態環境具有重要意義[4]。

1.3邊坡植物群落植物的選擇要根據區域的氣候環境、不同邊坡類型以及護坡要求，科學、合理地確定適合坡面生長的植物類型，合理搭配植物群落，從長遠考慮，建立長期穩定的植物生態群落。邊坡植物群落的分類見表2。

表2 邊坡植物群落的分類

2 邊坡防護類型

2.1掛網客土噴播掛網客土噴播技術是將鍍鋅網自上而下固定在邊坡上，然后將客土、纖維、侵蝕防止劑、長效緩釋性肥料和種子等按一定比例配合，加入專用設備中充分混合攪拌后，通過壓縮機壓縮空氣噴射到坡面上，形成所需要的生育基礎[5]。

通過在邊坡上噴播植被，有效抑制了雨水對邊坡的沖刷和水土流失現象，使用土壤改良劑和有機纖維材質組成的植生基層有利于植物長期的存活與成長。

2.2草棒技術草棒技術[6]在平整坡面的基礎上，對稻草進行消毒，用稻草纏繞竹桿制成草棒，然后用稀泥浸泡，用羅紋鋼在坡頂和坡底進行錨固，形成牢固的著力層，將捆好的草棒按一定的距離用鍍鋅鐵絲固定在著力層，再進行覆土，第一次覆土厚度要覆蓋住草棒，使其不露土，然后澆水使客土充分沉降；第二次覆土，在澆水后下陷部位重新覆土，并再次澆水。最后，進行草種的播種，待草發芽以后進行小灌木或者藤本植物的栽種工作。草棒材料腐化后可為植物后期提供所需的營養。

2.3植草護坡種植前對坡面進行機械整坡，再進行人工疏松耕作層，清除直徑2 cm以上的碎石塊以及雜草、樹根等雜物。對整好的坡面澆透水后可將處理過的草籽與沙拌勻進行播種，播種可使用播種機或者人工播撒，保證種子出苗快而齊。為穩定土壤和固定種子，播種后需進行覆蓋，通常可采用無紡布覆蓋，透水、透氣又可防雨水沖刷，草苗長大后能夠頂起或鉆出無紡布。同時，隨著草皮覆蓋度的增加，無紡布也逐漸風化[7]。

2.4混噴技術混噴綠化是利用特制噴混機械將土壤、肥料、有機質、保水材料、植物種子、水泥等混合干料加水噴射到巖石表面，通過水泥的黏結作用將上述混合物在巖石表面形成一層具有連續空隙的硬化體，而空隙內填有植物種子、土壤、肥料、保水材料等，以實現巖石邊坡的綠化[8]。

3 道路邊坡綠化

3.1道路綠化與園林綠化的區別道路護坡綠化是利用生態恢復學原理對道路建設時造成的環境創傷進行恢復和防護，達到保持水土、穩定邊坡、綠化美化的效果。園林綠化注重視覺和感官的美化，使用的植物大多形態優美且具有觀賞價值、施工難度小，但成本較高，養護管理要求精細。高速公路綠化以恢復自然、保證交通安全、改善道路環境為重點，對植物的選擇要求以生長快速、耐性強的鄉土植物為主，因為道路邊坡立地條件差，土壤肥力低，保水保肥能力差，所以施工難度較大。

3.2邊坡綠化的意義及作用邊坡綠化是通過人工干預的方式對植物進行誘導，加速其生長和演替，使植物群落與周邊環境相吻合，形成有機的整體，實現可持續發展的生態環境。

3.2.1邊坡加固。植物的根和莖葉可以有效防止水土流失，加固坡面。深根有錨固作用，而淺根有加筋作用。

植物的垂直根系穿過坡體淺層的松散風化帶，錨固到深處較穩定的巖土層上，起到預應力錨桿的作用。例如，豆科植物、禾本科植物以及小灌木的根系在地下0.75～1.50 m深處有加固土壤的作用。試驗表明，植物根的直徑越細，則抗拉強度越高，其計算公式[9]如下：

T=nDm

(1)

式中，T為樹根的抗拉強度；D為樹根的直徑；n、m均為給定樹種的經驗常數。對于直徑2～5 mm各類型的樹根，其抗拉強度T為8～80 MPa。

淺根植物的根系在邊坡土體中盤根錯節，可視為帶預應力的三維加筋材料，可以有效提高坡面淺層土壤的粘聚力。

3.2.2引導視線。在汽車行駛過程中，引導駕駛員視線，通過不同的種植形式，使駕駛員預先知悉道路變化情況，使駕駛員事先做好準備，通過連續、柔和的邊坡景觀給駕駛員帶來心理上的安全感。

3.2.3生態恢復。植物護坡[10]有利于生態平衡，綠色植物具有凈化空氣、防止污染、吸附塵土、降低噪聲等作用。資料顯示，地球上60%的氧氣來自綠色植物的光合作用，1 km道路兩側單行行道樹，每天可吸收1 000 kg CO2，釋放730 kg氧氣。植物在進行光合作用的同時，還會吸收汽車尾氣中的一氧化碳、氮氧化物等有害氣體。

4 小結與展望

根據不同邊坡環境的特點，盡量采用喬灌草多層次植物搭配栽植，根據不同的坡度，選擇合適的植物種類，比如狗牙根搭配迎春或金鐘花、黑麥草搭配紫惠槐。在植物選擇上，盡量選擇當地的鄉土植物，不同地區可建立鄉土植物種子庫，穩定當地植物的遺傳基因，保持當地植物的多樣性，使植物群落更接近原始的自然狀態。

在邊坡防護工程的發展過程中，根據當地自身情況，學習國外發達國家邊坡防護的新技術和新理念。改變原有的觀念，要將景觀生態的營建工作看成長期效益目標。將植被的管理養護和施工技術有效結合起來，從科學管理與技術應用角度降低生態防護后期的成本。

總而言之，我國高速公路邊坡生態防護工作尚處于不斷探索階段，其相關理論研究和工程技術還不夠完善。筆者通過對高速公路邊坡生態防護的實踐與研究，初步提出了一些邊坡生態建設的方案與措施，存在一定的局限性。邊坡生態防護的最終效果和實用性還需要通過不斷實踐和檢驗，只有這樣才能更科學、透徹地掌握各種防護形式的優劣，探索出適合不同地區的邊坡生態防護形式。