摘要：公路建設工程往往對原地形地貌存在巨大擾動，破壞了原路域的生態(tài)環(huán)境，加劇了水土流失的危害性，公路工程邊坡的生態(tài)防護不僅能保證行車安全，還能起到美化環(huán)境的作用。文章介紹了公路半坡生態(tài)防護技術(shù)的優(yōu)越性及其功能。

　　關(guān)鍵詞：土工格室-公路邊坡生態(tài)防護;景觀功能;生態(tài)防護技術(shù)

　　公路建設不可避免地要對道路通過地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)為改變原地形地貌、擾亂土壤結(jié)構(gòu)、破壞植物群落、降低生物多樣性、影響局地氣候、增加水土流失危險性等。邊坡的開挖使地表植被遭到破壞，水土流失加劇;同時在坡度較大或構(gòu)造不良的地方，還可能造成崩塌、滑坡等，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來嚴重危害。如不對公路邊坡實施保護措施，不僅公路自身的設施安全和行車安全得不到保障，還將對周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。如何處理好公路邊坡綜合防護問題，使公路邊坡與生態(tài)環(huán)境能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，是今后公路建設工程面臨的一個重大的課題。

　　一、邊坡生態(tài)防護的優(yōu)越性

　　對于道路邊坡防護設計來說，防護類型是多種多樣的，有生物防護、坡面防護、砌石防護、錨桿防護、抗滑樁防護、擋土墻防護等等。生物防護主要就是在邊坡上種植草叢或灌木或兩者兼有，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固結(jié)邊坡土壤以有效減輕沖刷，從而達到保護邊坡的目的。這對于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應當首先選用的防治措施。生物防護還可以綠化環(huán)境和周圍景觀相協(xié)調(diào)，這也是一種符合環(huán)保要求的防護辦法。生物防護具有施工工期短、造價低(生物防護的資金投入約為工程措施的1/3)等多種優(yōu)點。但過去受多方面因素的影響如：新技術(shù)、新材料、思想意識等，限制了生物防護技術(shù)的推廣應用。

　　二、邊坡生態(tài)防護的功能

　　邊坡生態(tài)防護主要是用植物或者植物和非生命的材料相結(jié)合的方式，代替純工程防護方式，起到穩(wěn)定邊坡和防止侵蝕的作用。邊坡生態(tài)防護的功能體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(一)邊坡防護

　　邊坡防護是生態(tài)防護最基本的功能。合理的邊坡生態(tài)防護能防治邊坡水土流失、坡面失穩(wěn)、塌陷或者滑坡等常見的病害。生態(tài)防護一方面是通過工程防護作為受力或施力框架來維持邊坡的穩(wěn)定性，另一方面是通過植被恢復來利用植物護坡功能來進一步穩(wěn)固土體，同時植物根系起到加筋作用，防治坡面的破壞。

　　(二)改善行車狀況

　　生態(tài)植被可以提高公路交通的安全狀況，如通過視線誘導種植可預示或預告線型的變化;通過遮光種植可防止車輛夜間行駛對向燈光的炫目;通過明暗適應種植，當汽車進入隧道時，可幫助駕駛員縮短對明暗急劇變化的適應時間;通過緩沖種植，當車體與路外物發(fā)生沖擊時，可降低車輛和駕駛員的損害程度。栽植的樹木花草增加了地表植被覆蓋度，攔截、抬升部分氣流，消除風的動能，可起到降低風速、防止風沙危害的作用;覆蓋的植物能減緩坡面溫差及溫度變化的影響，從而降低路表的溫度，延緩瀝青的老化，維持路面良好的使用質(zhì)量。

　　(三)景觀功能

　　公路邊坡的開挖，使原來的自然景觀遭到破壞。采用植被護坡技術(shù)可以較大程度地恢復被破壞的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)防護使裸露的地表重新披上新裝，生態(tài)防護和純工程防護相比，由于植物婀娜多姿、豐富多彩的形態(tài)，使生硬的公路構(gòu)造物景觀充滿生氣，極大地豐富公路的景觀環(huán)境。

　　(四)生態(tài)功能

　　生態(tài)防護可以作為公路構(gòu)造物向周圍環(huán)境過渡的緩沖帶;植物群落可以成為生物的棲息地，也能逐漸恢復因坡體開挖而遭到破壞的生物鏈，使已破壞的生態(tài)環(huán)境得到最大程度恢復;從而有效降低公路建設對生物多樣性的影響。

　　植物對顆粒污染物具有吸滯和阻擋作用，能使空氣中的部分顆粒物沉降下來。據(jù)稱草坪的滯留塵埃的能力比裸露的土地大70倍。并且已知植物能吸收多種交通污染物質(zhì)如CO、CO、NH、HS、SO等及大氣中的金屬和非金屬粉塵;植物的吸聲作用會有效減弱交通噪聲，據(jù)北京園林科學研究所研究測定，20m寬的草坪，可減少噪聲2dB。特別對于覆蓋植被的路塹邊坡，相當于隔斷視線的聲屏障，平均聲障衰減量達到5～7dB;高速公路兩旁的人工邊坡用綠色的喬木、灌木、草合理搭配覆蓋，加上公路兩側(cè)天然生長的喬木、灌木、花草及棲息的生物，形成一條人工與自然相結(jié)合的迷人的風景線。

　　三、公路邊坡生態(tài)防護技術(shù)

　　(一)鋪草皮

　　鋪草皮是將培育好的生長優(yōu)良健壯的草坪，用平板鏟或起草皮機鏟起，運至需防護綠化的坡面，按照一定的大小規(guī)格重新鋪植，使坡面迅速形成草坪的護坡綠化技術(shù)。其特點是：成坪時間短，護坡功能見效快，施工季節(jié)限制少。主要缺點是：基質(zhì)配置不當，養(yǎng)分補充不夠;坡面排水措施不足，基質(zhì)保護不好;植物品種單一，采用的是平地綠化的草皮品種;養(yǎng)護費用高，前期和后期管理難度均較大。

　　(二)濕法噴播

　　液壓噴播植草是將草種、木纖維、保水劑、粘合劑、肥料、染色劑等與水的混合物通過專用噴播機噴射到預定區(qū)域建植草坪的一種高效綠化技術(shù)。其特點是：機械化程度高、技術(shù)含量較高、施工效率高、種植成本低、成坪時間快、草坪覆蓋度大、草坪均勻度好、質(zhì)量高。噴播后的混合物在土壤表面形成一層膜狀結(jié)構(gòu)，能有效地防止沖刷，能在較短時間內(nèi)萌芽長成植株迅速覆蓋地面，以達到穩(wěn)固邊坡和綠化美化邊坡之目的。其主要缺點是：坡體肥力不足，基質(zhì)養(yǎng)分補充不夠;坡面基質(zhì)保護方式不當，未采取適當防沖刷和加強植物根系相互連接的措施;植物品種選擇以草木為主，應選取耐貧瘠、耐干旱的灌木為主要物種;僅適用于普通土質(zhì)邊坡;前期養(yǎng)護工作量較大，尤其對寒冷地區(qū)，依然沒有比較適用的植物品種選擇來源。采用改進的液壓噴播技術(shù)，則適用于風化及半風化的二、三類紅砂巖邊坡、煤矸石邊坡、石質(zhì)網(wǎng)紋層邊坡。

　　(三)客土噴播

　　客土噴播護坡，是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(zhì)(客土)和種子的邊坡植物防護措施。其特點是可根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進行基質(zhì)和種子配方，從而具有廣泛的適應性，適用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以用機械拌和，掛網(wǎng)實施容易，施工機械化程度高，速度快，防護效果良好，基本不需要養(yǎng)護。植被的覆蓋可使地表土壤免受雨水的直接沖擊，并緩沖雨水的流速，阻止水流形成。在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效地抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減少空隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力，能夠達到長期有效防護公路邊坡的目的。

　　(四)三維植被網(wǎng)

　　三維植被網(wǎng)護坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)。三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，從而起到了復合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速為一般草皮的兩倍多。土工網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

　　(五)植被混凝土

　　噴混植生植物護坡，是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后，采用專用噴射機，將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，形成10cm以上厚度的具有連續(xù)空隙的硬化體，種子可以在空隙中生根、發(fā)芽、生長。植物依靠“基材”生長發(fā)育，形成植物護坡的技術(shù)?；挠煞N植土、混合草灌種子、有機質(zhì)、肥料、團粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、pH緩解劑和水等組成，其種植基材的配方是成功的關(guān)鍵，良好的配方能夠在陡于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。其主要缺點是：基質(zhì)配置不當;基質(zhì)保護措施不足;未采取有效的防沖刷措施和加強植物根系相互連接的措施。該法噴射的基質(zhì)在工后是直接裸露在空氣中的，雨季施工，降雨會對基質(zhì)產(chǎn)生沖刷作用，使基質(zhì)越來越少，植物也就沒有了生長的基礎(chǔ)，造成邊坡又恢復到裸露狀態(tài)，使護坡失敗。

　　(六)砌石骨架植草

　　砌石骨架植草護坡是指采用砌石在坡面形成框架，結(jié)合鋪草皮、三維植被網(wǎng)、土工格室、噴播植草、栽植苗木等方法形成的一種護坡技術(shù)。這種方法不僅成本較高，而且容易受凍融影響，后期損壞時維修費用也較高。從與環(huán)境的協(xié)調(diào)性來看，人工痕跡十分明顯，不宜大量使用。

　　(七)土工格室植草

　　土工格室植草護坡是在坡面上的固定展開的土工格室內(nèi)填充改良客土(經(jīng)試驗，利用普通黏土，如果草種適當或利用天然野生草亦可迅速形成植被護坡)，然后在格室內(nèi)植草的方法。利用土工格室可為護坡植物提供較好的生長環(huán)境并防止雨水對坡面的沖蝕，對坡體還有一定的加固作用。優(yōu)點是：施工迅速，容易與環(huán)境協(xié)調(diào)，沒有圬工護坡的明顯人工痕跡，對邊坡有較好的穩(wěn)定加固作用。缺點是：成本偏高。

　　(八)植生帶

　　植生帶是采用專用機械設備，依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝，把草種、肥料、保水劑等按一定的密度定植在可自然降解的無紡布或其他材料上，并經(jīng)過機器的滾壓和針刺的復合定位工序，形成一定規(guī)格的產(chǎn)品。植生帶制作的關(guān)鍵是草種配比。植生帶護坡的特點是：植生帶置草種與肥料于一體，播種施肥均勻、數(shù)量精確，草種、肥料不易移動;植生帶具有保水和避免水流沖失草種的性質(zhì);草種成活率高、出苗整齊、建植成坪快;采用可自然降解的紙或無紡布等作為底布，與地表吸附作用強，腐爛后可轉(zhuǎn)化為肥料;植生帶體積小、重量輕，便于貯藏運輸，可根據(jù)需要常年生產(chǎn)，生產(chǎn)速度快，產(chǎn)品成卷入庫，貯存容易，運輸、搬運輕便靈活;施工省時、省工、操作簡便，并可根據(jù)需要任意裁剪。適合于坡度較緩、坡表平整的土質(zhì)或砂土類邊坡和已做工程加固(如方格混凝土肋)的石質(zhì)邊坡以及較低緩的石質(zhì)邊坡。缺點是：在未做窗格式混凝土肋的高邊坡上不易錨固，且對植生帶生產(chǎn)的質(zhì)量要求較高。

　　(九)布魯特(Bluet)巖石邊坡垂直綠化技術(shù)

　　垂直綠化原理布魯特巖石邊坡垂直綠化技術(shù)是采用綠色罩面網(wǎng)對巖石邊坡進行加固處理，防止表層巖石墜落危及行車安全的一種綠化技術(shù)，綠色罩面網(wǎng)自身亦具備景觀效果。為達到長期綠化效果，需在邊坡底部或馬道上修建花池，在花池內(nèi)栽種攀緣植物進行綠化。綠色罩面網(wǎng)的多孔性結(jié)構(gòu)也為攀緣植物提供了支架，有利于植物的快速攀延，促進植物生長。一般選擇生長快、綠期長、適合當?shù)丨h(huán)境的綠色攀緣植物和藤本花卉，從而達到自然景觀效果。其最大特點是：把植物的生存基質(zhì)放在極易操作的坡腳或平臺上，技術(shù)上得到了根本保證，既經(jīng)濟又易于附諸實施。景觀效果與時俱增，后期效果好。

　　四、結(jié)語

　　公路邊坡是公路建設中破壞最為嚴重的區(qū)域之一，為此，對其進行有效防護是公路生態(tài)恢復的重要內(nèi)容。由于生態(tài)防護的防護效果突出，且具有較好的景觀效果，它是公路邊坡防護的主要形式。但每一種生態(tài)防護形式都有一定的適用范圍和局限性，為此在實際應用中應本著因地制宜的原則，根據(jù)具體的工程特點合理選用合適的防護方式。