試論道路建設(shè)中邊坡水土流失的防治措施

侯建國　趙舜梅

摘要：道路建設(shè)是重大民生工程，也是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。在道路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，由于缺少科學(xué)規(guī)劃、環(huán)保意識不強(qiáng)，在工程施工中出現(xiàn)了植被破壞、水土流失的問題。本文以道路邊坡水土流失為例，分別從產(chǎn)生危害、治理現(xiàn)狀和防治措施等方面展開了簡要分析。本文首先概述了邊坡水土流失對生態(tài)環(huán)境、道路工程產(chǎn)生的嚴(yán)重危害，隨后列舉了當(dāng)前道路邊坡水土流失治理中存在的一些問題，最后結(jié)合個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，分別從因地制宜選擇邊坡防護(hù)形式、重視道路排水系統(tǒng)建設(shè)等方面，就如何預(yù)防和治理邊坡水土流失問題展開了簡要分析。

關(guān)鍵詞：道路邊坡;水土流失;三維植被網(wǎng);排水系統(tǒng)

中圖分類號：U416.1+4

引言：隨著綠色施工理念的推廣，道路工程建設(shè)更加重視施工質(zhì)量與生態(tài)保護(hù)的統(tǒng)籌兼顧。特別是對于一些山區(qū)的道路，本身生態(tài)環(huán)境比較脆弱，一旦出現(xiàn)水土流失問題，因?yàn)闊o人及時(shí)治理，除了會(huì)加劇生態(tài)破壞外，還會(huì)對道路工程、周邊農(nóng)田、水利設(shè)施等造成危害。在道路建設(shè)中，必須將水土保持、環(huán)境保護(hù)作為一項(xiàng)核心任務(wù)來對待。施工單位應(yīng)當(dāng)提前做好道路沿線的地質(zhì)調(diào)查，設(shè)計(jì)科學(xué)的方案，在建設(shè)中做好邊坡防護(hù)，最大程度上降低水土流失的發(fā)生概率。同時(shí)，對于已經(jīng)出現(xiàn)的水土流失問題也要積極治理，盡快恢復(fù)生態(tài)原貌。

1 道路建設(shè)中邊坡水土流失的嚴(yán)重危害

1.1對生態(tài)環(huán)境的危害

水土流失帶來的最直接的危害，就是造成了區(qū)域性的生態(tài)破壞。由于植被遭到破壞，失去了固結(jié)水土的能力。在降雨天氣下，雨水直接沖刷裸露的地表，泥沙隨著雨水流動(dòng)，水土流失現(xiàn)象將會(huì)越來越嚴(yán)重。周邊一些尚未遭到破壞的植被，也極有可能因?yàn)橥寥馈B(yǎng)分的流失，生存條件被破壞，而造成更大面積的植物死亡、生態(tài)破壞。道路邊坡的植被還具有防風(fēng)固沙的效果，在植被遭到破壞后，容易產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，也會(huì)影響空氣質(zhì)量。如果道路周邊有河流、湖泊等水利設(shè)施，由于水土流失會(huì)裹挾這大量的泥沙匯入到河湖中，對水質(zhì)與水生生物也會(huì)造成嚴(yán)重的影響^[1]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在一些道路水土流失情況較為嚴(yán)重的地區(qū)，下游河道因?yàn)槟嗌秤俜e，已經(jīng)出現(xiàn)了河道水位上升，防洪蓄洪能力嚴(yán)重下降的情況。

1.2對道路工程的危害

邊坡具有保障路基穩(wěn)定、維護(hù)道路質(zhì)量安全的重要作用，如果邊坡出現(xiàn)嚴(yán)重水土流失，這些保護(hù)作用就會(huì)失效，進(jìn)而對公路本身的質(zhì)量安全、使用壽命等造成負(fù)面影響。例如在一些雨水較多的地區(qū)，由于水土流失較為嚴(yán)重，路基裸露，雨水會(huì)直接灌入并長期浸泡路基。由于路基承載力降低，當(dāng)有大噸位車輛駛過，就會(huì)造成路基的不均勻沉降，表現(xiàn)在路面上就是出現(xiàn)裂縫、唧泥等問題^[2]。邊坡水土流失治理不及時(shí)、不到位，道路工程過早出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題，造成了建設(shè)資金的損失，也影響了區(qū)域交通便利。

2 道路建設(shè)中邊坡水土流失的治理現(xiàn)狀

2.1重視事后治理，忽視事前預(yù)防

水土流失帶來的危害已經(jīng)引起了施工單位的重視，但是在施工過程中，多數(shù)施工單位還是將工作的重點(diǎn)放在了如何對已經(jīng)發(fā)生的生態(tài)破壞進(jìn)行治理，而沒有提前采取預(yù)防措施。這種管理理念帶來的弊端十分明顯：首先，在成本投入上，水土流失的事后處理要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出事前預(yù)防。按照“誰破壞、誰治理”的原則，施工單位應(yīng)當(dāng)對工程施工造成的水土流失及環(huán)境破壞負(fù)責(zé)。后期治理時(shí)，除了要恢復(fù)道路邊坡原有的生態(tài)面貌外，還要投入大量的人力、財(cái)力，用于處理水土流失帶來的其他附帶影響。其次，水土流失易，生態(tài)恢復(fù)難。

2.2治理方式單一化，治理效果不理想

在道路建設(shè)中，水土流失的成因復(fù)雜，直接原因方面，主要是工程建設(shè)中破壞植被，巖石爆破等，造成原有的植被受到破壞;間接原因方面，也與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、氣候環(huán)境等有關(guān)系。因此，在治理水土流失時(shí)，也必須根據(jù)現(xiàn)場情況，確定成因、制定計(jì)劃，才能取得較為理想的治理成效。但是調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)施工單位采取的治理措施較為單一，主要是在道路邊坡位置培植草皮、樹木，而忽視了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。特別是對于那些環(huán)境脆弱、土壤貧瘠的地區(qū)，治理水土流失問題具有很大的難度，很多情況即便是投入了大量的成本，也難以取得理想的恢復(fù)效果。

3 道路邊坡水土流失的防治措施

3.1因地制宜選擇邊坡防護(hù)形式

以往很多施工單位在加固道路邊坡時(shí)，只追求邊坡的穩(wěn)固性，例如使用水泥砌筑等方式。雖然取得了比較理想的效果，但是也有很多的不足，例如成本較高，且保護(hù)周期短。因此，我們在進(jìn)行道路邊坡水土流失問題的預(yù)防、治理時(shí)，還必須對邊坡防護(hù)的具體形式，進(jìn)行科學(xué)選擇。要充分考慮投資成本、防護(hù)效益、使用壽命、操作難度等多方面的因素，才能取得邊坡保護(hù)的最佳效果。

3.1.1噴混植生護(hù)坡

該技術(shù)利用特制噴混機(jī)械將土壤有機(jī)質(zhì)、保水劑、植物草本、粘合劑等混合干料攪拌均勻后加水噴射到巖石上，形成一層既保障植物生長發(fā)育而種植基質(zhì)又不被沖刷的多空穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層，從而達(dá)到快速恢復(fù)植被景觀，改善生態(tài)環(huán)境的目的。這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：可以使用機(jī)械設(shè)備完成作業(yè)，效率較高。護(hù)坡工程采用的是錨桿加固和鍍鋅鐵絲網(wǎng)覆蓋的混合模式，提供了較大的抗拉力，對于邊坡穩(wěn)定、防止碎石滑落有顯著作用^[3]。在一些凹緩坡面種植灌木，既可以起到綠化效果，又能夠通過灌木根系的作用進(jìn)行水土固結(jié)，進(jìn)一步提高了邊坡穩(wěn)定性。

3.1.2三維植被網(wǎng)

三維植被網(wǎng)是由多層塑料凹凸網(wǎng)和高強(qiáng)度平網(wǎng)復(fù)合而成的立體網(wǎng)結(jié)構(gòu)。底層為一個(gè)高模量基礎(chǔ)層，具有一定的彈性和強(qiáng)度，可防止植被網(wǎng)變形，并能有效防止水土流失。面層外觀凹凸不平，材質(zhì)疏松柔韌，留有90%以上的空間可填充土壤及沙粒，將草籽及表層土壤牢牢護(hù)在立體網(wǎng)中間。當(dāng)坡面較破碎時(shí)，單純依靠三維植被網(wǎng)的防護(hù)已不能恢復(fù)其穩(wěn)定性或恢復(fù)效果較差。因此將鍍鋅鐵絲網(wǎng)（或土工網(wǎng)）與三維植被網(wǎng)結(jié)合運(yùn)用。目前該技術(shù)在邊坡治理、堤壩和公路護(hù)坡中廣泛使用。

作為現(xiàn)階段道路邊坡防護(hù)的一種主要手段，三維植被網(wǎng)的特點(diǎn)也十分明顯：首先，防護(hù)性能優(yōu)越。植被以灌木、喬木為主，這類植被的根系發(fā)達(dá)，生長幾年后，根系逐漸與網(wǎng)、土石形成錯(cuò)綜復(fù)雜的整體，一來可以固結(jié)水土，以供植物生長所需，二來可以防止泥沙、碎石滑落。有實(shí)驗(yàn)表明，在邊坡角度為60°以下時(shí)，固土阻滯率可以達(dá)到90%以上。其次，植被網(wǎng)中的植物多樣化程度高，地表草皮、低矮灌木和高大喬木相互搭配，生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，水土流失防治效果更加理想。

3.1.3格構(gòu)防護(hù)

格構(gòu)防護(hù)是用混凝土、鋼筋混凝土、鋼筋混凝土格構(gòu)+錨桿、漿砌塊（片）石等材料，在邊坡上形成骨架，對滑坡體中深層坡體起保護(hù)作用并增強(qiáng)坡體的整體性，能有效防止邊坡在坡面水沖刷下形成沖溝，防止地表水滲人坡體和坡面風(fēng)化，同時(shí)，提高坡面地表粗度系數(shù)，減緩水流速度，使得一般沖刷僅限于格構(gòu)內(nèi)局部范圍。格構(gòu)內(nèi)噴草穴植灌木，提高了防護(hù)效果，同時(shí)美化了環(huán)境。格構(gòu)防護(hù)適用于風(fēng)化較嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡、坡面穩(wěn)定的較高土質(zhì)邊坡和松散堆積體滑坡的治理。當(dāng)公路兩側(cè)有綠化要求而又缺乏綠化用地或綠化用地的土質(zhì)較差時(shí)（如硬質(zhì)土或花崗巖風(fēng)化砂土等），可以結(jié)合在格構(gòu)內(nèi)穴植灌木、平臺上植喬木，達(dá)到改善視覺效果的目的。

3.1.4植生袋護(hù)坡

植生袋是一種由棉麻織成的、具有較大網(wǎng)眼的袋子，袋內(nèi)裝有混合了植物種子的土壤。在公路的邊坡上，使用工具沿著與路面水平的方向，開挖形成多個(gè)臺階。在臺階上放置植生袋。一段時(shí)間后，袋內(nèi)的植物種子萌發(fā)，植物根系會(huì)穿透袋子，在道路邊坡上形成一個(gè)大范圍的、致密的根系網(wǎng)^[4]。這樣既可以提高了邊坡的水土固結(jié)能力，又能夠發(fā)揮綠化效果。相比于普通的邊坡防護(hù)技術(shù)，植生袋有一定的優(yōu)勢，例如植生袋的布置方便，抗拉強(qiáng)度高，不容易出現(xiàn)破裂的情況，使用壽命長。還有就是不需要噴灑草種，既可以節(jié)約成本，又精簡了工序。此外，還可以結(jié)合各地的具體環(huán)境，調(diào)整植生袋內(nèi)植物種子的類型，提高了這一防護(hù)技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)能力。

3.2加強(qiáng)地質(zhì)勘察，做好詳細(xì)規(guī)劃

道路建設(shè)中水土流失的多發(fā)部位主要有高深路塹、路堤邊坡、臨時(shí)占地和取（棄）土場等。施工單位在開展道路建設(shè)前，需要安排專人進(jìn)行地質(zhì)勘察，根據(jù)勘察結(jié)果做好線路規(guī)劃。例如，道路沿線應(yīng)盡量少的穿過農(nóng)業(yè)、林業(yè)用地，減少對農(nóng)業(yè)、林業(yè)生態(tài)的破壞;盡量少的穿過風(fēng)景區(qū)，避免頻繁進(jìn)行改道;避開河谷等低洼地帶，避免積水導(dǎo)致公路工程質(zhì)量受損。另外，在確定線路以后，還要根據(jù)勘察信息，提前做好水土流失的預(yù)防措施。例如上文中介紹的三種邊坡防護(hù)方案，在適用環(huán)境、投資成本等方面均有差異，施工單位需要綜合各方面因素，選擇一種邊坡防護(hù)方案。同時(shí)還要注意把握邊坡防護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)，兼顧邊坡的工程效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在預(yù)防為主的前提下，還要制定水土流失的治理方案，確保在發(fā)生邊坡水土流失問題后，能夠啟動(dòng)應(yīng)急方案，第一時(shí)間對問題進(jìn)行處理，避免水土流失區(qū)域的擴(kuò)大化、危害的嚴(yán)重化。

結(jié)合邊坡水土流失成因分析可知，除了道路施工中破壞原有植被導(dǎo)致的水土流失外，當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)系統(tǒng)和惡劣的氣候環(huán)境，也是誘發(fā)水土流失的主要原因。這就造成了許多邊坡加固和水土保持工程，投入使用一段時(shí)間后出現(xiàn)了質(zhì)量問題，沒有發(fā)揮顯著的工程價(jià)值和生態(tài)效益。針對此類問題，施工單位在進(jìn)行邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在追求水土保持效果的基礎(chǔ)上，盡量延長邊坡防護(hù)工程的使用壽命。可以嘗試工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合，例如噴混植生護(hù)坡、三維植被網(wǎng)等等，通過提高生態(tài)穩(wěn)定性達(dá)到了增強(qiáng)了邊坡水土保持能力，同時(shí)又能夠延長使用壽命。

3.3重視道路工中排水系統(tǒng)的建設(shè)

通過調(diào)查以往許多發(fā)生邊坡水土流失的道路工程，發(fā)現(xiàn)在道路兩側(cè)沒有設(shè)置排水溝，或是雖然有排水系統(tǒng)，但是由于維護(hù)不當(dāng)，已經(jīng)出現(xiàn)堵塞等問題，無法正常發(fā)揮排水作用。在多雨季節(jié)，一些低洼路段，道路兩側(cè)的積水無法順利排出，邊坡長期被積水浸泡，巖土結(jié)構(gòu)松動(dòng)，失去了防護(hù)功能，容易發(fā)生水土流失。針對這類問題，在道路建設(shè)中應(yīng)當(dāng)注意排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工。設(shè)置攔水帶、截水溝，可以將坡頂匯水通過截水溝排放到其他地區(qū)，避免對道路邊坡產(chǎn)生直接的沖擊影響。選擇合適的地方建立生態(tài)蓄水池，在雨季可以將多余的雨水收集起來，在干旱時(shí)節(jié)用于灌溉。完善的排水系統(tǒng)能夠?qū)⒂晁治g的危害降到最低，將水土流失造成的危害后果降至最低。

結(jié)語：注重環(huán)境建設(shè)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)己成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵。因此，使公路在建設(shè)期和運(yùn)營過程中水土流失減小乃至降到最低程度，使公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益得以協(xié)調(diào)發(fā)展迫在眉睫。雖然現(xiàn)階段施工單位對于水土流失問題的嚴(yán)重危害性已經(jīng)有了較為全面的認(rèn)識，但是由于處理方法不得當(dāng)、預(yù)防工作不到位，在道路建設(shè)中還是經(jīng)常遇到不同程度的水土流失現(xiàn)象。為了徹底杜絕此類問題，實(shí)現(xiàn)綠色施工，必須要通過提前進(jìn)行調(diào)查與做好設(shè)計(jì)，制定完善的水土保持計(jì)劃。同時(shí)也要采取三維植被網(wǎng)、格構(gòu)防護(hù)等措施，提高道路邊坡穩(wěn)定性，切實(shí)保障邊坡生態(tài)安全，延長公路使用壽命。

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