何 文

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司勘察設(shè)計分公司， 四川 成都 610000）

0 引言

公路是國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，對途徑地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大影響，隨著人們對生態(tài)環(huán)境認(rèn)知的提升，逐漸意識到公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的破壞，植物防護成為降低破壞的首選，公路建設(shè)中因路基與地面高差形成挖填邊坡，為保護路基需要進行邊坡防護設(shè)計。由于公路邊坡復(fù)雜，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)破壞非常迫切，以往公路建設(shè)中邊坡防護僅重視安全問題，傳統(tǒng)護坡把坡面替換為圬工坡面，生態(tài)與經(jīng)濟效益較差，對此提出工程結(jié)合植物的防護方法。生態(tài)路基邊坡防護是植物與工程防護結(jié)合的工程技術(shù)，是公路路基邊坡防護的趨勢。結(jié)合植被種植的邊坡防護技術(shù)逐漸成熟，生態(tài)邊坡防護在實現(xiàn)人與自然可持續(xù)發(fā)展中尤為重要。

1 公路路基邊坡防護

公路建設(shè)是國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，公路建設(shè)中路基與地面高差形成邊坡，需要尋求降低破壞周圍環(huán)境的方法[1]。由于公路邊坡復(fù)雜性，人們提出工程結(jié)合植物的生態(tài)邊坡防護方法，將植物與工程防護結(jié)合的工程技術(shù)，如何設(shè)計經(jīng)濟合理的邊坡防護形式，增強路基路面穩(wěn)定性成為研究的熱點。填方挖土是公路建設(shè)的重要內(nèi)容，邊坡失穩(wěn)會引發(fā)泥石流等自然災(zāi)害，公路邊坡地質(zhì)為砂土施工難度大，需在地形檢測后采取施工措施。公路路基邊坡防護有利于改善交通環(huán)境，路基邊坡生態(tài)防護能恢復(fù)綠化面積[2]，公路工程施工做好后期邊坡防護對土壤起到固定作用，能防止路面長時間受太陽輻射。

2 公路路基邊坡生態(tài)防護

20 世紀(jì)中，人類生存環(huán)境受到挑戰(zhàn)，生態(tài)遭到破壞，環(huán)境問題走向全球性引起各國的普遍關(guān)注，實現(xiàn)人類同環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展就必須走可持續(xù)道路，公路建設(shè)對社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用，同時對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。公路建設(shè)難免以破壞生態(tài)環(huán)境為代價，公路修建形成大量挖填方，增加地質(zhì)脆弱段邊坡不穩(wěn)定性，如何在公路建設(shè)中保護生態(tài)環(huán)境是值得關(guān)注的問題。

防護工程是公路建設(shè)的重要部分，是保護路基穩(wěn)定及生態(tài)平衡的重要措施。公路路基邊坡防護分為植物與工程防護，工程防護利用圬工砌體形成結(jié)構(gòu)對邊坡治理，由于設(shè)計施工技術(shù)成熟，成為人們長期采用的防護方法，但易破壞公路沿線自然景觀。缺乏植物覆蓋的邊坡導(dǎo)致大量雨水流失，為農(nóng)田水利帶來不利影響，不利于改善公路的行車效果，與高速公路快捷舒適特點不協(xié)調(diào)。植物防護是用植物與土木工程結(jié)合，減輕坡面不穩(wěn)定性。利用植被進行坡面保護，工程防護是植物防護的基礎(chǔ)，將二者結(jié)合起到美觀耐用的目的。邊坡生態(tài)防護是靠植物根莖與土壤附著力加固坡面，可以保土涵養(yǎng)水源，具有良好的社會經(jīng)濟效益。

公路路基生態(tài)防護具有穩(wěn)定邊坡，改善高速行車安全條件等功能。邊坡常見病害包括水土流失，土壤侵蝕等。生態(tài)防護通過工程防護為受力框架維持邊坡穩(wěn)定性，利用植物護坡功能穩(wěn)固土體，減小坡面沖刷侵蝕。邊坡植被可以改善路面狀況，如通過防眩光種植防止車輛夜間行駛對向燈光炫目；通過緩沖種植可降低車輛與駕駛員損害程度。邊坡開挖會破壞土體，采用植被防護技術(shù)可以恢復(fù)破壞生態(tài)環(huán)境，逐漸恢復(fù)坡體開挖遭到破壞生物鏈。植物對顆粒污染物具有阻擋作用。植物可吸收交通污染物質(zhì)有CO2，H2S，NOx 及大氣中的金屬與非金屬粉塵。公路兩旁人工邊坡用綠色喬灌木合理搭配覆蓋，可建成人工與自然結(jié)合的公路線。

公路邊坡生態(tài)防護理念是以保證邊坡穩(wěn)定性為出發(fā)點，對一般地質(zhì)情況簡單的邊坡，單獨植被護坡可以取代圬工防護。地質(zhì)復(fù)雜邊坡應(yīng)采用工程與植被結(jié)合的方法。目前國內(nèi)公路路基生態(tài)防護大多從國外引進防護技術(shù)，造成防護成本過高。由于地形氣候等因素影響，防護效果不明顯。如何綜合考慮防護效果進行公路邊坡生態(tài)防護技術(shù)研究，降低工程造價，保持生態(tài)環(huán)境平衡，對公路邊坡綜合防護加固技術(shù)系統(tǒng)研究具有重要意義。

3 公路路基邊坡生態(tài)防護設(shè)計分析

公路挖方路基邊坡具有較好穩(wěn)定性，由于長期受自然環(huán)境作用，如水流對邊坡侵蝕，造成邊坡表面土體失穩(wěn)破壞。路基邊坡表面形成膨脹收縮循環(huán)[3]。在公路建設(shè)中，應(yīng)建立和加大公路邊坡建設(shè)、養(yǎng)護和生態(tài)環(huán)境保護的專項資金，在設(shè)計上要深入細(xì)化，根據(jù)不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區(qū)域結(jié)合具體情況單獨設(shè)計，注重落實邊坡的生態(tài)環(huán)境保護方案。

生態(tài)邊坡應(yīng)用做到適應(yīng)環(huán)境，依據(jù)地區(qū)地理環(huán)境特性，選擇適合的防護模式非常重要。生態(tài)邊坡防護典型模式包括植物護坡法，土工織物護坡法，植生混凝土護坡法等。生態(tài)邊坡防護模式類型繁多，對典型生態(tài)邊坡防護模式分析，綜合評價土工織物護坡等方法適用性。傳統(tǒng)植物護坡方式簡單，土工織物防護具有施工速度快等優(yōu)點，植生混凝土護坡能保證邊坡防護效果，邊坡防護要根據(jù)工程特點合理選擇[4]。

公路高邊坡坡面沖刷破壞需采取工程措施防護，坡面防護技術(shù)工程措施包括骨架防護等形式。漿砌片石護面墻采用片石砌筑防護形式，用于坡率1∶0.5-1∶1 坡面。護面墻設(shè)置可防止降水沿坡面下滲，工程中存在護面墻開挖高度大，對坡面松散土體組成不能起到防護效果。骨架護坡是采用漿砌片石砌筑成菱形骨架，骨架護坡改善路容景觀效果[5]。

邊坡草被退化是路基生態(tài)性的主要挑戰(zhàn)，防治邊坡草被退化的重要設(shè)計措施就是利用當(dāng)?shù)剡m生的喬灌草相結(jié)合，盡量模擬出當(dāng)?shù)氐闹参锶郝浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)植物群落的鄉(xiāng)土化。天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上，采用草灌結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工，可以將草種和灌木種子進行混播，早期以草坪防護為主，后期以喬灌木防護為主，構(gòu)建喬灌草立體防護生態(tài)體系，達到恢復(fù)自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應(yīng)走本地化的道路，以地帶性植被、鄉(xiāng)土植物為基調(diào)，適當(dāng)引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應(yīng)考慮淺根植物和深根植物的結(jié)合、豆科植物與非豆科植物的結(jié)合，還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物，這樣才能使植物更能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚺c自然植被融為一體，建設(shè)一個具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強的立體生態(tài)群落[6]。

4 公路路基生態(tài)邊坡防護設(shè)計技術(shù)

路基是公路工程設(shè)計的重要部分，生態(tài)護坡功能源自工程與植物護坡，公路路基邊坡防護設(shè)計方法不當(dāng)造成工程破壞性[7]。當(dāng)前路基生態(tài)防護中存在綠植適應(yīng)性差，不適應(yīng)氣候土壤條件，工程成本高等問題，要針對路基邊坡防護問題，合理選擇邊坡防護設(shè)計方法。要求路基生態(tài)防護提高生物多樣性，建設(shè)完善路基生態(tài)恢復(fù)的驗收標(biāo)準(zhǔn)。公路路基生態(tài)邊坡設(shè)計要遵循安全性、協(xié)調(diào)性與經(jīng)濟性等基本原則[8]。

生態(tài)防護要進行坡面植被建植，通過種植植物對邊坡表層防護加固，恢復(fù)被破壞自然生態(tài)環(huán)境，在工程防護基礎(chǔ)上恢復(fù)植被，體現(xiàn)建設(shè)綠色通道的新理念。公路路基生態(tài)邊坡防護設(shè)計要綜合考慮項目所在地地質(zhì)氣候及邊坡防護技術(shù)水平，生態(tài)邊坡防護需滿足安全性下，考慮植物生態(tài)性，選擇植被要適合當(dāng)?shù)貧夂颍槐阌诤笃陴B(yǎng)護管理。邊坡生態(tài)防護目標(biāo)是選擇合理的植物種類，恢復(fù)公路建設(shè)破壞的邊坡。通過邊坡根系對邊坡淺層土固定。路基邊坡生態(tài)防護設(shè)計要避免運營期間大量人力物力投入，采用合適的邊坡防護類型，結(jié)合場地環(huán)境選擇適合的施工工藝。

路基邊坡為節(jié)約征地，通常采用坡率較大，條件受限坡率取1∶1 甚至更陡，坡面栽種喬木對坡面負(fù)載過大，受到風(fēng)力作用易引起坡面不穩(wěn)定。喬木樹身高大特點易影響司機行車視野，護坡植物往往選擇合適的草本植物。邊坡防護中常用草本植物為邊坡綠化，藤本植物使用較少。生態(tài)護坡植物選擇要求突出本地特色，保持生物多樣性。通常用于邊坡防護草本植物大多為豆科，豆科植物特點是根部有根瘤，豆科植物苗期生長較慢，根部腐爛后可增加土壤中的氮素，豆科植物較耐貧瘠。灌木種植方式包括播種與移植，灌木與草本植物混合種植更好地達到邊坡穩(wěn)定性，灌木不能放任其自由生長，靠近城區(qū)邊坡綠化大多購買成熟袋苗栽種。

公路路基邊坡加固方法選用要明確設(shè)計原則，設(shè)計人員需認(rèn)真調(diào)查所在地地質(zhì)條件，采用預(yù)應(yīng)力錨索提高巖體強度穩(wěn)定性。常用的路基邊坡加固設(shè)計方法包括邊坡錨固設(shè)計等，格構(gòu)加固邊坡設(shè)計可選擇植草防護加固。邊坡錨固設(shè)計適用于不穩(wěn)定邊坡施加預(yù)應(yīng)力錨固。需合理確定路基高度等關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。外界因素會影響公路路基邊坡穩(wěn)定性，要運用經(jīng)驗數(shù)據(jù)對比法研究其相似性。要綜合考慮環(huán)保要求，保證公路路基設(shè)計經(jīng)濟效益。

科學(xué)的邊坡防護設(shè)計是提升路基邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，植物防護設(shè)計通過植被覆蓋路基邊坡坡面土壤提升坡面穩(wěn)定性。植生基質(zhì)噴射技術(shù)適用于酸性土質(zhì)邊坡。必須結(jié)合所在地地質(zhì)條件等選擇適宜種植的植物。坡面防護設(shè)計適用于公路路基基巖地質(zhì)，路基邊坡防護設(shè)計包括噴漿防護設(shè)計等。需根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻葘嶋H情況合理選擇。公路路基邊坡設(shè)計中要注意調(diào)整設(shè)計觀念，注意結(jié)合地質(zhì)情況完善設(shè)計方案。設(shè)計路基邊坡防護方案避免過度設(shè)計，邊坡設(shè)計中注意植物對邊坡防護的影響，實現(xiàn)設(shè)計經(jīng)濟與社會效益。公路路基設(shè)計中防護材料選擇非常重要，要選擇恰當(dāng)?shù)倪吰路雷o材料，注意選擇施工材料考慮經(jīng)濟因素等。

5 結(jié)束語

在路基工程生態(tài)防護設(shè)計中，結(jié)合目前的工程投資、施工工藝、實施效果、管養(yǎng)成本多方面的綜合考量，液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護設(shè)計方式，符合生態(tài)防護工程設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的理念。

在公路設(shè)計與建設(shè)中，應(yīng)將生態(tài)功能與工程功能、安全功能同等考慮，并相應(yīng)提高生態(tài)防護的經(jīng)費投入，創(chuàng)造出巨大的可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)效益。

路基生態(tài)防護工程應(yīng)樹立“尊重自然、恢復(fù)自然”的理念，采取一切可實施的生態(tài)措施，盡快恢復(fù)路基環(huán)境中原來的自然植物，使防護工程的植被與周圍環(huán)境融為一體。調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)植物結(jié)構(gòu)，將當(dāng)?shù)剡m宜的喬、灌、草有機結(jié)合，合理搭配組合，恢復(fù)公路工程的生態(tài)平衡，實現(xiàn)人工強制綠化向自然植被的自我繁衍，最大程度地發(fā)揮路基生態(tài)防護工程的價值。