趙闊宇

（河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050800）

坡面生態(tài)防護(hù)是對(duì)行業(yè)規(guī)范中坡面植被防護(hù)、骨架植被防護(hù)、工程防護(hù)的技術(shù)升級(jí)，能夠達(dá)到坡面穩(wěn)定牢靠，采用先進(jìn)工藝及材料技術(shù)，在達(dá)到防護(hù)要求的前提下盡量節(jié)約成本。坡面生態(tài)防護(hù)是高速公路建設(shè)打造綠色公路的工程實(shí)踐，是公路生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。生態(tài)功能是高品質(zhì)工程的新內(nèi)涵，坡面生態(tài)修復(fù)和生態(tài)防護(hù)是非常重要的建設(shè)環(huán)節(jié)。坡面生態(tài)防護(hù)工程具有自然、凈化、循環(huán)的生態(tài)功能，對(duì)改善氣候環(huán)境、防災(zāi)減災(zāi)意義重大，是建設(shè)美麗中國(guó)的重大舉措及措施。

1.邊坡防護(hù)工程現(xiàn)狀

行業(yè)應(yīng)用所指《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的植草、鋪草皮、噴播植草、種植灌木、噴混植生等坡面綠化防護(hù)方式。在工程應(yīng)用中難以達(dá)到生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)要求，時(shí)效性差，不具備生態(tài)修復(fù)的功能；難以協(xié)調(diào)道路工程、車輛運(yùn)行、司乘感覺(jué)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，難以保障坡面防護(hù)效果。

表1 路基規(guī)范坡面防護(hù)名稱及工程實(shí)際內(nèi)容

路基防護(hù)施工過(guò)程中的臨時(shí)防護(hù)措施應(yīng)與永久防護(hù)工程一并考慮。綠化防護(hù)是路基邊坡防護(hù)的重要組成部分，也是高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生工程病害的部位，希望建設(shè)管理部門予以高度重視。

2.傳統(tǒng)防護(hù)的技術(shù)缺陷分析

2.1 漿砌片石護(hù)坡、菱形骨架植草邊坡防護(hù)，適用于土質(zhì)、半土質(zhì)及山皮土邊坡，對(duì)于防止雨水侵蝕可以起一定的抑制作用。避免小范圍自然降水在邊坡形成匯流，防止產(chǎn)生沖刷溝槽，維護(hù)路基穩(wěn)定。只能簡(jiǎn)單配合綠化進(jìn)行工程防護(hù)。其人工養(yǎng)護(hù)成本比較高昂，對(duì)施工單位的技術(shù)水平要求較高，其現(xiàn)場(chǎng)取材，苗木搬運(yùn)，缺陷責(zé)任期成活都有一定的客觀困難，對(duì)于高大、長(zhǎng)邊坡防護(hù)更沒(méi)有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與結(jié)構(gòu)安全可靠性，對(duì)一般邊坡自然生態(tài)效果較差，不加大養(yǎng)護(hù)力度，或收到自然病蟲害影響很難達(dá)到與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)景觀效果。

2.2 錨桿框架梁植草防護(hù)是近年來(lái)常用的一種預(yù)防表層滑坡的邊坡防護(hù)形式。在總結(jié)了其他工程防護(hù)種類的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，發(fā)展變化而來(lái)。既起到了工程防護(hù)對(duì)強(qiáng)風(fēng)化破碎巖石邊坡的錨固加強(qiáng)作用，又防止邊坡在開挖卸載和光面爆破過(guò)程中，產(chǎn)生松動(dòng)而形成的局部破壞。菱形格網(wǎng)植草防護(hù)的景觀美觀效果，配合植生袋以便綠化美化，其工程實(shí)施成本較高，由于所處位置施工作業(yè)面狹小，因此綠化工作實(shí)施較為困難，屬于在工程實(shí)際運(yùn)用中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間演化而來(lái)的防護(hù)形式。

2.3 表層滑坡現(xiàn)象頻發(fā)，每年夏秋兩季，是降雨量最大的時(shí)候，大量的降水，使得山體內(nèi)部滲透大量水分，山體的含水量直線上升，使其質(zhì)量激增。極易引發(fā)山體表層土方滑坡。

3.邊坡防護(hù)技術(shù)發(fā)展方向

高速公路建設(shè)中經(jīng)常使用的圬工傳統(tǒng)邊坡防護(hù)形式，隨著時(shí)間的流逝，混凝土的老化碎裂，鋼筋的腐蝕及松動(dòng)，強(qiáng)度會(huì)逐步降低，凍融循環(huán)，病害頻發(fā)，防護(hù)效果也會(huì)越來(lái)越差，并且這些方式都難以恢復(fù)自然植被、不利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。這些年，采用植物邊坡防護(hù)成為一種趨勢(shì)。綠化工程的移栽和種植，容易變成為形象工程。雖然形象有所改觀，但養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，很難達(dá)到自然耐久、改善環(huán)境、安全可靠的防護(hù)作用。植物防護(hù)后期養(yǎng)護(hù)成本高，且容易退化；工程防護(hù)和骨架植物防護(hù)機(jī)械化程度低，取材易受資源約束，且人工成本逐年上漲；生態(tài)防護(hù)取材本地化、用材便捷環(huán)保，施工機(jī)械化程度高，是坡面防護(hù)的發(fā)展方向和主流技術(shù)。

高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)將以自然生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)為支撐，結(jié)合高速公路工程防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)和自然生態(tài)系統(tǒng)最新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使生態(tài)功能、經(jīng)濟(jì)價(jià)格合理、工程安全可靠的升級(jí)版坡面防護(hù)技術(shù)更加完善。在原有工程防護(hù)保證邊坡絕對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，依靠灌木及多年草本植物的發(fā)達(dá)根莖，加強(qiáng)植物根系與土壤間的附著力及根系間的互相纏繞、鏈接，以達(dá)到加強(qiáng)邊坡內(nèi)部穩(wěn)定性、提高邊坡抗雨水沖刷的能力。生態(tài)防護(hù)邊坡不僅可以起到加固邊坡、涵養(yǎng)水源、減少水土流失的目的，還可以凈化空氣、保護(hù)生態(tài)、美化環(huán)境、提供舒適的行車環(huán)境。是一種具有經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，三者皆顧的防護(hù)形式。在現(xiàn)今社會(huì)越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)和人類自身生存質(zhì)量的環(huán)境下，生態(tài)防護(hù)必將成為今后高速公路建設(shè)中的首選方式，代表著邊坡防護(hù)的未來(lái)發(fā)展方向。

4.坡面生態(tài)防護(hù)類型與適用條件

坡面植被蓋度高，具有消納噪聲污染，降低公路環(huán)境碳排放及污染物排放的能力，對(duì)于改善氣候和生態(tài)環(huán)境有著顯著的效果；使得工程防護(hù)主體結(jié)構(gòu)更加安全耐久；精簡(jiǎn)工程造價(jià)、降低后期養(yǎng)護(hù)困難，降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本；降低地質(zhì)災(zāi)害和氣象災(zāi)害對(duì)邊坡整體穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)低，使司乘人員在交通運(yùn)行過(guò)程中體會(huì)到更加和諧、舒適的感官環(huán)境，明顯增加生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益。

5.生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配料與施工

生態(tài)防護(hù)工程的設(shè)計(jì)方案，要根據(jù)高速公路所經(jīng)沿線的自然環(huán)境、地質(zhì)條件、區(qū)域小氣候、植物生境層條件等因素，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)條件進(jìn)行數(shù)據(jù)模型模擬，分析土壤有效成分及菌群成分，進(jìn)行人工干預(yù)植物群落有效配比，嚴(yán)格控制施工工藝、工程驗(yàn)收等工程環(huán)節(jié)。

5.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察取樣

邊坡綠化工程設(shè)計(jì)、施工依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理搭配并組織相關(guān)工序。設(shè)計(jì)文件匯總后，首先對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，將土壤配比與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)巖土樣本進(jìn)行比對(duì)，核對(duì)其契合程度。其次對(duì)原有山體坡面植物群落進(jìn)行采樣調(diào)查，并與人工種子配比植物，進(jìn)行植物共生性比對(duì)。以保證人工植被能夠更好地與原有生態(tài)系統(tǒng)相融合。

5.2 樣品分析及數(shù)據(jù)處理

對(duì)邊坡巖土采樣樣品送交權(quán)威實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)數(shù)據(jù)必須考慮現(xiàn)場(chǎng)勘查過(guò)程中對(duì)區(qū)域小氣候和原生植物群落的記錄，并進(jìn)行認(rèn)真比對(duì)分析，以初步確定工程施工方案所要采用的植物種子組成與配比。

5.3 區(qū)域生態(tài)環(huán)境分析

通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)貧庀?、水文、積溫等生態(tài)資料調(diào)查分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及前期資料分析結(jié)果，根據(jù)坡面的巖土性質(zhì)，合理進(jìn)行邊坡植被群落結(jié)構(gòu)及物種演替設(shè)計(jì)。

5.4 植物群落組配

根據(jù)植被群落結(jié)構(gòu)及物種演替結(jié)果進(jìn)行植物種子配置，結(jié)合鄉(xiāng)土物種數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算種子配比，提交物種配比表。

表2 工程案例物種配比表

6.工程準(zhǔn)備及施工流程

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況選取相應(yīng)設(shè)備，并對(duì)選定設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)檢修、保養(yǎng)、維護(hù)等工作，并將設(shè)備、人員、材料等運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)備到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)前，必須完成設(shè)備場(chǎng)地和道路的平整工作。

各類設(shè)備施工現(xiàn)場(chǎng)放置，必須做到空間布局有序，線路、管路及材料布置無(wú)交叉。機(jī)械放置必須水平、安穩(wěn)，且預(yù)留足夠的操作空間，同時(shí)指定專人負(fù)責(zé)技術(shù)設(shè)備和物資的安全，做好設(shè)備和其它物資的防雨、防潮、防盜和防破壞的相關(guān)措施。

6.1 清坡

清坡工程是決定生態(tài)防護(hù)成功與否的先決條件，首先應(yīng)確定防護(hù)工程所含范圍，并認(rèn)真分析其所含工程防護(hù)種類。其次必須保證坡面基本平整，如若需要回填，必須以草袋進(jìn)行回填土方包裹，然后進(jìn)行壓實(shí)并達(dá)到原有邊坡壓實(shí)度。坡頂與工程清表紅線實(shí)現(xiàn)圓滑過(guò)渡，以免景觀效果生硬呆板，完善與工程排水系統(tǒng)的對(duì)接，以防水蝕、沖蝕顯現(xiàn)的發(fā)生，影響生態(tài)防護(hù)的功能效果。

6.2 掛網(wǎng)

依據(jù)工程防護(hù)等級(jí)要求及邊坡巖質(zhì)穩(wěn)定程度，確定絲網(wǎng)相應(yīng)規(guī)格、材質(zhì)與鍍鋅要求，在絲網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

掛網(wǎng)操作是必須由上至下依次進(jìn)行，為保證安全坡頂包裹距離不得小于100cm，當(dāng)坡體巖質(zhì)情況相對(duì)穩(wěn)定性較差，或者存在安全性隱患時(shí)可適當(dāng)加大包裹寬度，并增加錨桿數(shù)量及固定深度。

鋪網(wǎng)至下邊坡邊緣時(shí)，應(yīng)嵌入坡底小擋墻內(nèi)部種植土層50cm左右，以保證不發(fā)生坡面噴覆層翹起。

鍍鋅網(wǎng)橫向連接時(shí)，應(yīng)進(jìn)行錨桿加密固定。兩側(cè)鋪設(shè)鍍鋅網(wǎng)搭接寬度不應(yīng)小于20cm。鍍鋅網(wǎng)邊緣必須進(jìn)行內(nèi)卷、打結(jié)處理，不得有毛邊直接進(jìn)行裸露的現(xiàn)象。

原則上不允許出現(xiàn)鍍鋅網(wǎng)縱向連接，如果受到客觀條件限制，必須縱向連接時(shí)，上下鍍鋅網(wǎng)的環(huán)扣（金屬絲）必須進(jìn)行焊接或編制綁扎。形成鍍鋅金屬絲纏繞串聯(lián)，不得出現(xiàn)斷頭、遺漏現(xiàn)象。

在掛網(wǎng)鋪設(shè)前必須對(duì)鍍鋅網(wǎng)進(jìn)行認(rèn)真檢查，不得出現(xiàn)任何破損、脫絲現(xiàn)象，如在鋪設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)破損，須對(duì)破損處進(jìn)行修補(bǔ)，將絲網(wǎng)經(jīng)緯線補(bǔ)充完整，必要時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化鏈接，以確保噴播層的整體穩(wěn)定性。

掛網(wǎng)工序完成后，鍍鋅網(wǎng)整體平滑、完整，松緊適度，在松弛處可利用草袋進(jìn)行填筑，確保噴覆層與邊坡完全契合。

6.3 錨固

錨桿應(yīng)采用Q235螺紋鋼筋錨桿，以增強(qiáng)其錨固鏈接性。錨桿前端應(yīng)平齊，以防脫落割傷絲網(wǎng)。彎頭處呈“「”或“∩”型，彎頭長(zhǎng)度≥30mm。使用“「”型錨桿固定鍍鋅網(wǎng)時(shí)，錨桿固定位置應(yīng)距離絲網(wǎng)上緣20cm處垂直釘入邊坡，彎頭垂直坡面釘入并保證與網(wǎng)絲有效接觸。使用“∩”型錨桿固定鍍鋅網(wǎng)時(shí)，錨桿開口向下沿網(wǎng)孔最上緣10cm處垂直釘入邊坡，且兩根固定桿相對(duì)位置應(yīng)與坡頂保持平行。在坡頂包邊固定鍍鋅網(wǎng)，應(yīng)雙排品字形固定，錨桿以85°角斜向釘入地面，傾角背向放坡方向。如果需要同時(shí)固定兩塊鍍鋅網(wǎng)時(shí)，應(yīng)將兩網(wǎng)搭接處進(jìn)行編絲處理，使其環(huán)扣重疊，同時(shí)固定在錨桿的彎頭內(nèi)側(cè)。在兩鍍鋅網(wǎng)搭接處，錨網(wǎng)須將兩幅網(wǎng)的網(wǎng)絲同時(shí)壓住，必要時(shí)可進(jìn)行雙桿固定。邊坡錨固后的鍍鋅網(wǎng)，應(yīng)確保中間拉起時(shí)，絲網(wǎng)可高出邊坡20cm左右。

6.4 噴播

工程施工圖設(shè)計(jì)文件與施工組織方案中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行并毫無(wú)折扣的落實(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)。液壓噴播機(jī)在開機(jī)前，必須進(jìn)行主噴播設(shè)備及其附屬設(shè)施的安全可靠性試運(yùn)轉(zhuǎn)。噴附施工前，應(yīng)該分別對(duì)基質(zhì)層、種子層、微生物層所采用的配比原料，以及各個(gè)品種的植物種子的質(zhì)量和數(shù)量進(jìn)行核對(duì)及種子萌發(fā)率實(shí)驗(yàn)。施工前應(yīng)核對(duì)坡頂固定錨桿數(shù)量與固定方式、深度是否滿足施工組織技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，并根據(jù)邊坡坡面起伏特性，確定基質(zhì)層的噴附方法?？諝鈮嚎s機(jī)的作業(yè)壓力應(yīng)保持在7.5Pa左右，在進(jìn)行正式施工噴覆前，應(yīng)進(jìn)行測(cè)試以檢驗(yàn)管口出料量。液壓噴播機(jī)噴管作業(yè)時(shí)應(yīng)與坡面保持75°角。噴口與邊坡表面的垂直距離不得超過(guò)200m；當(dāng)采用雙噴口施工作業(yè)時(shí)，其中1支噴口的最大噴播距離不得超過(guò)100m。

6.5 養(yǎng)護(hù)

當(dāng)最后一道微生物層噴播施工完成后，應(yīng)立即進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段（其最大時(shí)間間隔不得超過(guò)2小時(shí)）。首先進(jìn)行防護(hù)網(wǎng)遮護(hù)作業(yè)，以防止白天蒸騰作用國(guó)強(qiáng)水分過(guò)快流失。西北向邊坡由于日照時(shí)間短，蒸騰作用不明顯，可只掛單層防護(hù)遮陽(yáng)網(wǎng)即可，而陽(yáng)坡則必須掛雙層遮陽(yáng)網(wǎng)，且兩層網(wǎng)之間必須有3-5cm的距離間隔。防護(hù)遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行鋪設(shè)施工時(shí)，必須順風(fēng)操作以免卷折、打結(jié)，遮陽(yáng)網(wǎng)切記不可橫向鋪設(shè)，應(yīng)依照邊坡放坡方向自然布設(shè)。上風(fēng)向遮陽(yáng)網(wǎng)邊緣應(yīng)壓覆下風(fēng)向遮陽(yáng)網(wǎng)邊緣，并且以塑料錨固卡件進(jìn)行坡面臨時(shí)固定，以防手風(fēng)力影響產(chǎn)生傾覆。遮陽(yáng)網(wǎng)相搭接寬度以20cm為宜。遮陽(yáng)網(wǎng)應(yīng)完全覆蓋邊坡噴播面積區(qū)域，噴播作業(yè)完成后6小時(shí)內(nèi)必須完成首次噴灑澆灌作業(yè)，同時(shí)防止?jié)菜^(guò)多形成邊坡匯流沖毀邊坡。灌溉作業(yè)時(shí)，以操作人員為基準(zhǔn)點(diǎn)，灌溉系統(tǒng)噴頭必須距離坡面垂直距離50cm以上，以免沖毀坡面。噴灌操作時(shí)應(yīng)在噴頭揚(yáng)程所及的范圍內(nèi)實(shí)施左右輪換澆灌，確保每處邊坡均勻、透徹灌溉兩次。灌溉時(shí)以每幅遮陽(yáng)網(wǎng)為單元進(jìn)行逐次澆灌。灌溉作業(yè)時(shí)間應(yīng)控制在上午7-10點(diǎn)之間，下午15-19點(diǎn)之間。當(dāng)草本植物生長(zhǎng)到5cm左右，灌木生長(zhǎng)到5cm-10cm，開始主莖桿稈質(zhì)化時(shí)開始摘網(wǎng)。陽(yáng)坡摘網(wǎng)時(shí)間宜適當(dāng)加長(zhǎng)10天左右。其工藝流程應(yīng)遵循以下步驟：

第一步：取幅中相連鐵絲-取上下固定物；

第二步：上下各一人將網(wǎng)逐漸卷起（方向建議從無(wú)網(wǎng)到有網(wǎng)方向）；

第三步：將網(wǎng)移到有網(wǎng)邊坡再拉到坡頭上；

第四步：兩人各執(zhí)一頭向相反方向旋擰；

第五步：兩頭對(duì)接；

第六步：使網(wǎng)纏繞，如此重復(fù)直到長(zhǎng)度適合存放為止。

除去遮陽(yáng)網(wǎng)后7-10天內(nèi)，灌溉作業(yè)程序保持不變，待苗適完成木質(zhì)化，根系深入原狀土層后，再酌情減少灌溉水量及頻次。以灌木為主要品種的邊坡應(yīng)進(jìn)行蹲苗處理，以加強(qiáng)其抗旱、抗寒特性，形成植物自然演替，與原有植物品種相互融合的共生生態(tài)系統(tǒng)。

綜上所述，各個(gè)地區(qū)的自然條件和地質(zhì)環(huán)境各有千秋，為保證邊坡生態(tài)防護(hù)工程能夠持久穩(wěn)定的發(fā)揮生態(tài)效益，應(yīng)對(duì)所實(shí)施的項(xiàng)目工程進(jìn)行3-5年的持續(xù)觀察并詳盡記錄生態(tài)參數(shù)，以求不斷改進(jìn)施工工藝及植物配比。希望借此能夠?yàn)楦纳聘咚俟仿酚蛏鷳B(tài)環(huán)境提供有效的技術(shù)支持。