公路路基邊坡生物防護(hù)的研究

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簡(jiǎn)介： 通過(guò)對(duì)公路路基邊坡防護(hù)的重要性的分析，分別討論了以草、灌木植物為重點(diǎn)防護(hù)的特殊用途及其特有和適于護(hù)坡的各種特性及施工中所采用的各種技術(shù)措施。
關(guān)鍵字：路基邊坡 生物防護(hù) 技術(shù)措施

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地區(qū)高等級(jí)公路的建設(shè)也正在急速的增加，因而出現(xiàn)了大規(guī)模挖土、填土形成的坡面。這些坡面如果不用植物保護(hù)，使之長(zhǎng)期處于裸露狀態(tài)，就會(huì)因雨水沖刷或者浸蝕造成土層崩落，甚至出現(xiàn)泥石流破壞的惡果。即使堅(jiān)硬的巖石層坡面，如果上面不植以花草，當(dāng)淋入空隙水凍結(jié)后，因其膨脹而破碎，發(fā)生落石或塌坡現(xiàn)象。特別是黃土地區(qū)，因其土質(zhì)較疏松，富含Caco3等可溶性鹽分，并具明顯的垂直節(jié)理，當(dāng)長(zhǎng)期受到雨水沖刷或下滲便會(huì)發(fā)生黃土濕陷性現(xiàn)象，水土流失嚴(yán)重。故用綠色植物材料來(lái)保護(hù)坡面是十分重要的。它不僅能美化環(huán)境，增加綠化面積，而且防止水土流失，起防塵降溫、穩(wěn)固坡面等保護(hù)作用。對(duì)于邊坡的保護(hù)措施有工程防護(hù)和植物防護(hù)兩種，在本文中，我們將著重討論不同植物，并以草類、灌木為重點(diǎn)防護(hù)的特殊性及其特有和適于護(hù)坡的各種特性及施工中所采用的各種技術(shù)措施。

　　一、植物固坡的作用

　　種植地被植物作覆蓋物主要是為減少路基邊坡上表土層的沖刷，以達(dá)到固定邊坡的效果，其作用如下：

　　1、地表植物具有淺而發(fā)達(dá)的根系，能固定土壤，從物理結(jié)構(gòu)上能阻礙土壤（或其它土表物質(zhì)）往坡下移動(dòng)。

　　2、植物能將雨水截留，使水直接滲入土中而不讓它們從坡面流過(guò)，沖刷表土。

　　3、水分被植物的根系吸收并輸送至葉片，從而減少地表水流至坡下。

　　4、水分從植物莖葉上直接蒸發(fā)掉，而實(shí)際上到達(dá)坡面的水流量也將大大地減少。

　　5、植物覆蓋還可降低土壤的極端溫度，保護(hù)坡面免受風(fēng)蝕。

　　二、固坡植物選擇的要求

　　首先，根據(jù)種植坡面的各個(gè)決定因素考慮，選擇的主要標(biāo)準(zhǔn)是能在地表連續(xù)生長(zhǎng)的地被植物，其本身應(yīng)有助于固定土壤，并能截留雨水，使之不過(guò)快地從坡面流走而將表土沖刷掉。但在黃土濕陷性地段，雨水穿過(guò)地面滲透到下層，也可能會(huì)加重基層的不穩(wěn)定性。

　　其次，所選植物必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶厥鈿夂?、土壤等自然條件。

　　第三，選用的植物必須種植后盡快成活，以使當(dāng)坡地地面結(jié)構(gòu)還較脆弱時(shí)將地表侵蝕現(xiàn)象控制在最低限度。

　　第四，由于邊坡上難以應(yīng)用機(jī)器，因此選用種植材料要盡可能地對(duì)養(yǎng)護(hù)要求降低。

　　最后，對(duì)種植材料的選擇應(yīng)將治坡與美化環(huán)境的要求相結(jié)合，種植灌木與草、花相結(jié)合，以達(dá)長(zhǎng)期固坡的作用。

　　三、種植草本植物護(hù)坡

　　種植草本植物是固定路基邊坡最經(jīng)濟(jì)有效的方法。種草護(hù)坡適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微的路堤或路塹邊坡。一般要求坡度不陡于1：1，邊坡地面水徑流速不超過(guò)0.6 m/s，長(zhǎng)期浸水的邊坡則不宜采用此方法防護(hù)。

　?。ㄒ唬?、選擇坡面草本植物的要求

　　用于路基邊坡上的草本植物，最好具有以下特性：

　　1、耐干旱，即使在瘠薄的土壤上也能很好生長(zhǎng)；

　　2、發(fā)芽早，生長(zhǎng)旺盛，能盡快覆蓋地表；

　　3、根部連土性強(qiáng)，能制止表土層砂土的流動(dòng)，最好是耐干旱且扎深根的植物；

　　4、必須是多年生莖矮葉茂的植物。因?yàn)楦纳破旅鏃l件需要許多年月，所以一年生的草本植物是不適當(dāng)?shù)模?/p>

　　5、必須是適合本地區(qū)氣候、土壤等自然條件的健壯品種，從這點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，土生土長(zhǎng)的野草最好，但大量得到卻很困難；

　　6、必須容易大量得到的草籽，價(jià)格要便宜。

　?。ǘ?、種植草本植物的應(yīng)用技術(shù)

　　在邊坡上種植草本作物，主要困難之一是此類植物發(fā)芽緩慢，表土連同播下的種子極易遭受表面侵蝕現(xiàn)象的損害，因此必須采用各種技術(shù)以便將這種損害減少到最低限度。

　　1、整地

　?、俨葑髦参镫m無(wú)粗大主根，根系較淺，但也要具備40cm的土地層,因?yàn)橛?0%的根系在這層土中生長(zhǎng)；在熟土缺乏的情況下，表土層厚度也應(yīng)保持在20cm以上；另一方面，當(dāng)表土質(zhì)量差，PH值不大于8.5的強(qiáng)堿土壤條件下（高速公路灰土層處），必須采取換土或調(diào)酸等措施。

　?、趯?duì)石質(zhì)邊坡，可做成20cm的反坡帶植溝型式，外借改良土填平植溝（深度宜大于20cm）后，再植草作植物。

　?、燮旅鎽?yīng)平整、密實(shí)、濕潤(rùn)。

　?、苓吰峦潦蓜?dòng)，經(jīng)常有落石的地方，可筑擋土墻配合防落石柵，再掛網(wǎng)植生。

　　2、播種技術(shù)及時(shí)間

　?。?）播種技術(shù)

　　草作植物播種方法有撒播法、噴播法和行播法等。采用撒播法時(shí)，草籽應(yīng)均勻撒布在已清理好的土質(zhì)邊坡上，播后最好用草席覆蓋，并以竹片固定，既防雨水沖刷，又促進(jìn)草籽發(fā)芽生長(zhǎng)，同時(shí)可節(jié)省人力1/3，施工后兩個(gè)月可成長(zhǎng)20cm。對(duì)于不利于草類生長(zhǎng)的土質(zhì)，應(yīng)在坡面先鋪一層10-15cm的種植土，播種量控制在于20g/m2左右；當(dāng)路塹邊坡較陡或較高時(shí)，可通過(guò)試驗(yàn)采用草籽與含肥料的有機(jī)質(zhì)漿混合，用噴播法將混合物噴射于坡面；采用行播時(shí)，首先在整好的坡地上開溝，深5-10cm，溝距離15cm，用等量的細(xì)土或沙子與種子拌勻撒入溝內(nèi)。

　?。?）播種時(shí)間

　　應(yīng)選在溫度、濕度較大的季節(jié)播種，視各地具體情況而定。

　　3、播后管理

　　充分保持土壤溫度是保證出苗的主要條件。播種后應(yīng)立即進(jìn)行第一次澆水，以澆透為原則，其后的養(yǎng)護(hù)根據(jù)天氣情況每天或隔天噴水，幼苗長(zhǎng)至3-6cm時(shí)可停止噴水，但要注意經(jīng)常保持土壤濕潤(rùn)，同時(shí)注意視幼苗長(zhǎng)勢(shì)追施肥料。

　?。ㄈ伈萜?/p>

　　作為穩(wěn)定路基邊坡技術(shù)的草皮鋪設(shè)，由于選種困難，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高，因而受到一定限制。但它與種草及其它草類植物等方法相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)制止土壤侵蝕可起到立竿見影的效果。特別是坡面沖刷比較嚴(yán)重，邊坡較陡（可達(dá)60o）、徑流速度大于0.6m/s的坡面。

　　草皮的常見方法主要有以下三種，即平鋪法、豎鋪法及網(wǎng)格式鋪法，采用何種方法可根據(jù)具體坡面情況而定，見下表：

鋪草皮的方法及適用范圍程度

鋪設(shè)方法坡度沖刷平鋪邊坡<1:1.5流速<1.2m/s豎鋪平鋪疊置邊坡>1:1流速<1.2-1.8m/s垂直于坡面邊坡1:1-1:1.5流速<1.2-1.8m/s斜交疊鋪邊坡<1:1流速1.2-1.8m/s網(wǎng)格式邊坡<1:1.5______

　　鋪草皮時(shí)應(yīng)自下而上，并用竹木小樁（或新伐的柳木）將草皮釘在坡面上，使之穩(wěn)定。草皮根部應(yīng)隨草切割，草塊的厚度為5-10cm，坡面要預(yù)先整平，若土質(zhì)太差則需鋪一層約10-15cm的種植土，草皮應(yīng)隨挖隨鋪，注意相互貼緊。

　　鋪草皮盡可能選取在春秋兩季或雨季進(jìn)行，不適在冰凍時(shí)期或在解凍時(shí)施工。路塹邊坡鋪草皮時(shí)，應(yīng)鋪過(guò)路塹頂部1m或鋪至截水溝邊。

　　四、植樹護(hù)坡

　　植樹保護(hù)邊坡可適用于各種土質(zhì)邊坡和風(fēng)化較嚴(yán)重的巖石邊坡，邊坡坡度不陡于1:1.5。在路基邊坡上栽植低矮的地被植物（如，草、爬山虎等）在早期對(duì)防止表土侵蝕有良好的效果，但種植灌木及小喬木可提供更為長(zhǎng)期并較少受到干擾的地面覆蓋，它對(duì)穩(wěn)定路基邊坡的作用主要有幾點(diǎn)：

　　1、作為防止曾經(jīng)治理過(guò)的坡地重新出現(xiàn)坡面滑落的固坡措施，或防止已經(jīng)發(fā)生滑坡坡地狀況繼續(xù)惡化。

　　2、成齡的灌木或小喬木，其分布面廣的強(qiáng)壯根系能固定土壤，樹木的葉子及其落下的枝葉的自然覆蓋有助于截留坡面上的降雨。

　　3、在風(fēng)沙和積雪地面，樹木可防沙防雪，保護(hù)路基不受侵蝕，此外還可美化路容，調(diào)節(jié)氣候，改善高等級(jí)公路的美化效果。

　?。ㄒ唬浞N的選擇

　　用于路基邊坡防護(hù)樹種的選用必須能適應(yīng)當(dāng)?shù)靥厥獾耐寥罈l件和氣候條件。理想的樹種應(yīng)耐密實(shí)，根系發(fā)達(dá)，枝葉茂盛的灌木及小喬木，如用于沖刷防護(hù)時(shí)宜選用生根很快的楊柳類或不怕水淹的灌木類，以獲得最經(jīng)濟(jì)的綠化防護(hù)目的。選擇樹種時(shí)應(yīng)考慮到以下方面：

　　第一，高等級(jí)公路路基邊坡嚴(yán)禁種植大型喬木。因?yàn)橹痹缘母邩湓跇淇痈浇翟貌簧?，易被風(fēng)吹倒，其次是根系的延伸生長(zhǎng)，會(huì)造成路基的破壞。

　　第二，其養(yǎng)護(hù)要求應(yīng)耐粗放管理，對(duì)病蟲害及各生長(zhǎng)公害有抵抗力。

　　第三，大葉片的喬灌木以及需要修剪的樹種不宜采用。

　?。ǘ┘夹g(shù)要求

　　1、整地

　　對(duì)坡高低于8米的邊坡，整地工作應(yīng)沿著坡面等高線依次進(jìn)行挖掘和修整形成一條條窄小的階地，挖穴規(guī)格一般為60cmｘ60cm而且最好由下往上進(jìn)行操作，這樣不致于將整過(guò)的土堆至坡下，窄小的階地可貯存水分，覆土后種植物材料，在每棵植株邊挖一小坑，有助于將水分滲透至根區(qū)?；蛲隰~鱗坑，其坑穴為半月形,上下兩行成＂品＂字形交錯(cuò)排列。具體方法為：先將表土堆于坑的上方，生土堆于下方做成20~25cm、半圓形土埂，再將表土填入坑內(nèi)，在上方左右兩角各斜開一道引水溝以便引蓄雨水?？拥囊?guī)格一般為60cmｘ100cm,坑間距2~3m。

　　2、植樹時(shí)間

　　適宜的季節(jié)栽植苗木，可以保證栽后的成活率，從生物特性來(lái)說(shuō)，春秋兩季都是栽植適宜的時(shí)期，由于樹種和技術(shù)措施的不同，種植季節(jié)和時(shí)間上也有所區(qū)別。干旱風(fēng)沙地區(qū)的植苗和插條種植，應(yīng)以春季為主。春季解凍后，土壤比較濕潤(rùn)，土壤的蒸發(fā)和植物的蒸騰作用也比較低，苗木根系的再生力旺盛，愈合發(fā)根快，種植后有利于苗木的成活生長(zhǎng)。秋季，往往苗木干莖經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)沙侵襲、干旱和霜凍，容易干枯死亡，同時(shí)，在漫長(zhǎng)的干寒季節(jié)中又易遭受蟲害，不過(guò)秋季插條，只要能采取防止風(fēng)蝕沙埋措施，反而比春季先生根利于成活、生長(zhǎng)。

　　3、修剪整形

　　對(duì)所選用的苗木，栽植前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定程度的修剪整形，以保證苗木的成活。如裸根苗木，應(yīng)對(duì)根部的斷根、枯根、爛根、病蟲根等進(jìn)行短截，對(duì)樹冠枝葉進(jìn)行1/3~1/2的修剪；對(duì)帶土球的苗木，可連帶枝葉剪掉樹冠的1/3~1/2，或在剪掉枯枝、病蟲枝以后，將全樹的每一個(gè)葉片都剪截1/2~1/3。

　　4、換土

　　對(duì)于根本不適宜樹木生長(zhǎng)的堅(jiān)土、重粘土等，應(yīng)實(shí)行客土栽植，土壤含鹽量在0.7%以上時(shí)，必須采用改良鹽堿地的措施，以促進(jìn)樹木健壯成長(zhǎng)。

　　5、澆水、防護(hù)

　　種植后應(yīng)立即澆水一次，并要澆透，半個(gè)月內(nèi)再澆水2~3次。其后每周一次，視氣候情況而定，直到植物成活為止。為了提高成活率，可在定根水中加入生長(zhǎng)素，刺激新根的生長(zhǎng)。如奈乙酸200ppm的澆灌液。澆水后注意檢查樹干四周是否有下沉或開裂，如有這種情況應(yīng)及時(shí)加回填土踏實(shí)。在風(fēng)口或較陡邊坡上栽植時(shí)為防苗木倒伏、傾斜，應(yīng)埋設(shè)支柱支撐。

　　6、栽植后必須對(duì)不同樹種采取不同的管理、養(yǎng)護(hù)措施，如適時(shí)施肥、澆水、防止病蟲害、補(bǔ)植等環(huán)節(jié)的工作。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　公路路基邊坡的生物防護(hù)問題，我們主要討論的是采用植物防護(hù)的基本防護(hù)措施。在2~3年，投資20萬(wàn)元左右的養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)，保證所栽成活、生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上達(dá)到初步地防護(hù)綠化目的。眾所周知，任何單一的綠化防護(hù)措施，實(shí)際上都是一種簡(jiǎn)單的群落結(jié)構(gòu)，是一種退化的生態(tài)系統(tǒng)，因此我們力求通過(guò)人工的方式誘導(dǎo)，采取草、木本相結(jié)合使用的防護(hù)結(jié)構(gòu)，加速植物的生長(zhǎng)、演替，使綠化后的植物社會(huì)與相鄰地區(qū)相互吻合，達(dá)到水土保育的功能，并溶入地域性生態(tài)休系的運(yùn)作，達(dá)到生態(tài)綠化、防護(hù)的最終目的，從而減少昂貴的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，爭(zhēng)取到盡量大的環(huán)境和生態(tài)效益。