徐杭，方立虎，李桂林，鄭進(jìn)

（1.陽新縣公路養(yǎng)護(hù)服務(wù)中心，湖北 陽新 435200；2.湖北省鄂東南基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 黃石 435000；3.礦區(qū)環(huán)境污染控制與修復(fù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 黃石 435003）

0 引言

隨著我國城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，高速公路作為一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施和跨境公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，在促進(jìn)區(qū)域協(xié)作、人員流動(dòng)、物資運(yùn)輸、產(chǎn)業(yè)調(diào)整及經(jīng)濟(jì)文化交流等方面發(fā)揮著重要作用[1]。與普通公路相比，高速公路線路長、沿途需要穿過眾多山嶺重丘，建設(shè)過程中不可避免地對(duì)沿線自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)造成一定程度的損毀，尤其是裸露的邊坡，存在崩塌落石、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，如不及時(shí)修復(fù)治理，將對(duì)行車安全及司乘人員生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅[2]。

邊坡坡面大多為裸露的土壤或巖石基質(zhì)，存在固土性差、土層瘠薄、保水能力弱等不足，借助自然修復(fù)耗時(shí)長且效果不佳。人工綠化采用工程技術(shù)措施在高速公路兩側(cè)邊坡上植樹種草，因其具有快速恢復(fù)邊坡植被、減少水土流失、增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性、美化環(huán)境、引導(dǎo)視線等多方面的優(yōu)勢，成為高速公路邊坡生態(tài)修復(fù)的重要措施之一[3]。然而受邊坡坡度、邊坡類型、地理氣候條件等因素的影響，需要針對(duì)不同邊坡的特點(diǎn)設(shè)計(jì)差異化的綠化技術(shù)方案，以實(shí)現(xiàn)高速公路邊坡綠化生態(tài)效應(yīng)的最大化[4]。

1 高速公路邊坡常用綠化技術(shù)方法

1.1 覆土綠化技術(shù)

覆土植樹綠化技術(shù)適用于坡度范圍0～30°、比較平緩穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡、軟巖質(zhì)邊坡或卵礫石邊坡。采用的工藝流程為邊坡整理、定點(diǎn)放線、挖種植穴、施有機(jī)肥、回填表土、起苗、栽種、養(yǎng)護(hù)管理。根據(jù)恢復(fù)邊坡的類型確定覆土土層厚度和植物種類，回填土層較?。?0cm以上）的種植草本、灌木等先鋒固土植物，回填土層較厚（90cm以上）的種植草本、灌木、喬木等綠化苗木[5]。覆土植樹綠化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、成本低、效果好，具有穩(wěn)定邊坡和美化綠化的雙重效果；缺點(diǎn)是應(yīng)用局限性大，不適用于坡度大于30°的陡坡。

1.2 高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)

高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)通過制備、噴播人工土壤實(shí)現(xiàn)邊坡綠化，適用于坡度在30～60°、經(jīng)削方整形后的土質(zhì)邊坡或巖質(zhì)邊坡。工藝流程為：制備人工土壤→坡面整形→鋪網(wǎng)→釘網(wǎng)→第一次噴射人工土壤（不含植物種子）→第二次噴射人工土壤（含植物種子）→養(yǎng)護(hù)管理?！叭斯ね寥馈笔怯煽屯敛牧?、有機(jī)質(zhì)、生物肥、植物種子等混配制成的營養(yǎng)豐富、保水性、透氣性和透水性兼?zhèn)涞奶厥鈭F(tuán)粒結(jié)構(gòu)。通過噴播或借助機(jī)械、人工作業(yè)的方式將人工土壤鋪設(shè)在坡壁掛網(wǎng)上，形成適合植物生長的種植土層，可為植物生長提供較好的立地條件。高次團(tuán)粒噴播技術(shù)通常選用鄉(xiāng)土植物種子，其對(duì)本土生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性好，具有綠化快、固土效果好、作業(yè)安全、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢，但存在成本較高、技術(shù)工藝較復(fù)雜以及后期養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度大等不足。

1.3 植被混凝土綠化技術(shù)

植被混凝土綠化技術(shù)是利用人工篩選的特定混凝土配方及與之配套的混合綠化植物種子配方，借助工程技術(shù)措施對(duì)巖石邊坡（混凝土）進(jìn)行防護(hù)和綠化的新方法。其工藝流程為：坡面整治→鋪設(shè)安裝錨釘→鋪設(shè)安裝高強(qiáng)度土工網(wǎng)→配制植被混凝土→植被混凝土噴植→養(yǎng)護(hù)管理。此項(xiàng)技術(shù)適用于30～60°巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)，其技術(shù)核心是對(duì)用于植被混凝土配方的混凝土綠化添加劑的篩選與應(yīng)用。選擇合適的混凝土綠化添加劑不僅有助于提高護(hù)坡強(qiáng)度與抗沖刷能力，而且可以減少植被混凝土層的龜裂，改變植被混凝土的化學(xué)特性，為植物營造較好的生長環(huán)境。植被混凝土綠化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高速公路護(hù)坡工程、生態(tài)恢復(fù)工程及沿線景觀園林綠化工程等。不足之處是植被混凝土耐雨水沖刷能力差，綠化植被配置方面更適宜選擇生長速度快的草本植物，不太適合喬灌木，而且使用的化學(xué)添加劑存在水土污染隱患。

1.4 飄臺(tái)覆土綠化技術(shù)

飄臺(tái)覆土綠化技術(shù)主要針對(duì)高陡巖石邊坡塊石（坡度大于75°）的生態(tài)修復(fù)。其工藝流程為；邊坡修整加固→特制鋼筋水泥預(yù)制槽板→鉆孔→構(gòu)建植生槽→安裝植生槽→鋪填種植土或堆疊生態(tài)袋→種植爬藤類植物。該技術(shù)的保水保肥性能好，對(duì)表面平滑、硬度大、高陡、植物根系難以附著生長的巖質(zhì)坡面綠化效果較好。但其施工難度大、工程造價(jià)高、安全風(fēng)險(xiǎn)較大，尤其是在鋼筋腐蝕、坡面風(fēng)化嚴(yán)重等情況下，可能存在局部坍塌的安全隱患，加上飄臺(tái)數(shù)量受限且后期維護(hù)難度大、成本較高，難以獲得理想的邊坡綠化效果。

1.5 植生袋綠化技術(shù)

植生袋綠化技術(shù)適用于坡度在45～90°的各種穩(wěn)定的巖質(zhì)邊坡或土質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)。此項(xiàng)技術(shù)利用預(yù)充填種植土的生態(tài)袋構(gòu)筑擋土結(jié)構(gòu)，借助錨桿將生態(tài)袋固定在陡坡上，使生態(tài)袋沿坡面自然下垂，植生袋彼此連接形成整體的柔性結(jié)構(gòu)，采用噴播、混播、插播、壓播等方式對(duì)植生袋進(jìn)行立面播種，植物根系通過這種懸掛于邊坡上的植生袋定植后，逐漸進(jìn)入巖土基層，形成穩(wěn)定的坡面植被。利用植生袋綠化技術(shù)可以在垂直的山崖或倒坡部位進(jìn)行施工，并且不會(huì)因人工澆灌或降雨造成種子缺失或水土流失，同時(shí)具有運(yùn)輸方便、重量輕、造價(jià)低、鋪設(shè)簡單的優(yōu)勢，是高速公路邊坡綠化中重要的施工方法之一。但其后期維護(hù)難度大，綠化效果的持續(xù)性差，灌木及喬木植被保存率較低，比較適合栽種草本植被。

1.6 生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)

生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)適用于坡度小于30°的各種穩(wěn)定性較好的巖質(zhì)邊坡或土質(zhì)邊坡，可以看作植生袋綠化技術(shù)的另一種應(yīng)用方式，主要運(yùn)用于邊坡加固、平緩坡面綠化、邊坡壓腳等生態(tài)修復(fù)工程，是高速公路坡面綠化的重要施工方法之一。其工藝流程為：修整坡面→坡底構(gòu)筑基層→生態(tài)袋預(yù)置草種→向袋內(nèi)裝填種植土→錨固生態(tài)袋→填土密實(shí)→養(yǎng)護(hù)管理。生態(tài)堆疊袋由雙面熨燙針刺無紡布加工而成，以聚酯纖維（PET）或者聚丙烯（PP）為原材料，具有裂口不延伸、無毒、使用壽命長的特點(diǎn)。

2 高速公路邊坡綠化技術(shù)評(píng)價(jià)方法

2.1 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

從技術(shù)成熟度、技術(shù)應(yīng)用難度、技術(shù)相宜性、技術(shù)效益等4個(gè)維度建立高速公路邊坡綠化技術(shù)評(píng)價(jià)體系（如圖1所示），具體如下：

圖1 高速公路邊坡綠化技術(shù)綜合評(píng)價(jià)體系

（1）技術(shù)成熟度由技術(shù)完整性和技術(shù)穩(wěn)定性這2項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成，其中：技術(shù)完整性是指技術(shù)要素構(gòu)成的完整程度；技術(shù)穩(wěn)定性是指使用技術(shù)過程中穩(wěn)定發(fā)揮功能的有效時(shí)間。

（2）技術(shù)應(yīng)用難度包括技能水平需求層次、技術(shù)成本和施工難度這3項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中：技能水平需求層次是指勞動(dòng)力的學(xué)歷水平、匹配程度；技術(shù)成本是指技術(shù)研發(fā)投入或產(chǎn)品購置費(fèi)用；施工難度是指施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）技術(shù)相宜性評(píng)價(jià)包括技術(shù)適用范圍和施工方式選擇這2項(xiàng)指標(biāo)。

（4）技術(shù)效益評(píng)價(jià)包括邊坡穩(wěn)定性、植被種類、林草覆蓋率和“三大效益”（生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益）等評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)

根據(jù)圖1所示高速公路邊坡綠化技術(shù)評(píng)價(jià)體系中4個(gè)維度的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，每個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)分為A、B、C、D共4級(jí)，對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)分值分別設(shè)為4分、3分、2分、1分。通過查閱文獻(xiàn)、影像資料或?qū)嵉卣{(diào)研進(jìn)行評(píng)分。評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 高速公路邊坡綠化技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.3 技術(shù)評(píng)價(jià)

2.3.1 單項(xiàng)技術(shù)評(píng)價(jià)

根據(jù)表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)覆土綠化、高次團(tuán)粒噴播、植被混凝土噴播、飄臺(tái)綠化、植生袋綠化、生態(tài)堆疊袋綠化等高速公路邊坡綠化單項(xiàng)技術(shù)定級(jí)評(píng)分，評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。成熟度方面，覆土綠化技術(shù)和高次團(tuán)粒噴播技術(shù)要素齊全，配置合理，技術(shù)穩(wěn)定性高，植生袋綠化技術(shù)穩(wěn)定性差；應(yīng)用難度方面，覆土綠化技術(shù)和生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)施工難度最低，成本低，對(duì)技能水平要求低，飄臺(tái)綠化技術(shù)難度最大，高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)和植被混凝土噴播綠化技術(shù)次之；技術(shù)相宜性方面，植生袋綠化技術(shù)和飄臺(tái)綠化技術(shù)適用范圍較廣，適用于各種坡度的邊坡，覆土綠化技術(shù)和生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)適宜性最低，僅適合于低緩邊坡的綠化；從三大效益方面看，高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)最佳。

表2 高速公路邊坡綠化技術(shù)單項(xiàng)指標(biāo)與綜合評(píng)分一覽表

2.3.2 綜合技術(shù)評(píng)價(jià)

從表2中各項(xiàng)技術(shù)的綜合得分和排名情況看，高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)得分最高，效果最好；覆土綠化技術(shù)和植被混凝土噴播綠化技術(shù)的得分分列第二和第三位，效果較好；植生袋綠化技術(shù)和飄臺(tái)綠化技術(shù)，效果一般；生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)得分最低，效果最差。但從適用范圍看，覆土綠化技術(shù)僅適用于緩坡地，主要用于邊坡馬道和底盤綠化，應(yīng)用范圍較窄；飄臺(tái)綠化技術(shù)和植生袋綠化技術(shù)適用于高陡邊坡，應(yīng)用范圍較廣；植被混凝土噴播綠化技術(shù)較高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)的適用范圍廣，適用于多種邊坡，但需要結(jié)合削方減載技術(shù)完成施工，存在工程造價(jià)高、施工難度大的不足。

3 高速公路邊坡綠化技術(shù)方案選擇

3.1 適用范圍

根據(jù)表2的評(píng)價(jià)結(jié)果，總結(jié)歸納出高速公路邊坡綠化技術(shù)的適用范圍，見表3。由表3可知，覆土綠化技術(shù)適用于坡度為0～30°的巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡，適合栽種喬灌草型、灌草型、草本型植被；高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)適用于坡度為30～60°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，適合栽種喬灌草型、灌草型、草本型植被；植被混凝土噴播綠化技術(shù)適用于坡度為30～60°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，適合栽種灌草型、草本型植被；植生袋綠化技術(shù)適用于坡度為45～90°的土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡，適合栽種灌草型、草本型植被；飄臺(tái)綠化技術(shù)適用于坡度為60～90°的巖質(zhì)邊坡，適合栽種灌草型、藤類植物；生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)適用于坡度為0～45°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，適合栽種灌草型、草本型植被。

表3 高速公路邊坡綠化技術(shù)的適用范圍

3.2 綠化技術(shù)選擇

由于邊坡的類型、施工難度和綠化目標(biāo)不同，需要針對(duì)邊坡的差異性選擇不同的綠化技術(shù)，甚至需要多種綠化技術(shù)集成，才能完成特定邊坡的綠化工程[6]。高速公路邊坡綠化技術(shù)方案的選擇建議如表4所示：0～30°的土質(zhì)邊坡和土石邊坡，可選用覆土綠化技術(shù)或生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)；30～60°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，可選用高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)或高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)+植被混凝土噴播綠化技術(shù)；60～90°的巖質(zhì)邊坡，可選用飄臺(tái)綠化技術(shù)或植生袋綠化技術(shù)。

表4 高速公路邊坡綠化技術(shù)方案的選擇建議

4 結(jié)語

高速公路邊坡綠化效果受邊坡坡度、邊坡類型、地理氣候條件和綠化方式等多種因素的影響，上述因素中唯有綠化方式可自行選擇。因此，在編制高速公路邊坡綠化技術(shù)方案時(shí)，選擇合適的綠化技術(shù)對(duì)于提升邊坡綠化效果尤為重要。

關(guān)于高速公路邊坡常用綠化技術(shù)綜合評(píng)價(jià)的研究結(jié)果表明：覆土綠化技術(shù)適用于坡度為0～30°的巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡，高次團(tuán)粒噴播綠化技術(shù)適用于坡度為30～60°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，植被混凝土噴播綠化技術(shù)適用于坡度為30～60°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡，植生袋綠化技術(shù)適用于坡度為45～90°的土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡，飄臺(tái)綠化技術(shù)適用于坡度為60～90°的巖質(zhì)邊坡，生態(tài)堆疊袋綠化技術(shù)適用于坡度為0～45°的土質(zhì)邊坡、土石邊坡和巖質(zhì)邊坡。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還需要根據(jù)邊坡類型、施工難度和綠化目標(biāo)的差異，采用多種綠化技術(shù)集成，才能獲得理想的綠化效果。