公路建设中“生态技术”方案的选择与应用(一)

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摘要：随着我国《水土保持法》的实施和“生态环境”要求的提高，公路建设中应用“生态技术”治理边坡的工程越来越多。但是，由于跨专业、无规范化标准的原因，使得建设单位、设计部门在具体方案的选择上受到较大限制，造成大量人、财、物的浪费和重复建设。本文通过笔者多年的研究和实践应用，力求在方案的选择和成本与功能的对比上，提出一些建议，以供相关工程人员参考。

关键词：边坡治理生态环境香根草技术普通绿化挂网喷播功能与造价

1.前言
公路建设过程中，不可避免地会产生许多因开挖或填方所形成的边坡，特别是在南方地区的丘陵地带，形成的边坡更是占了很大的比例。如何治理这些边坡，成为公路建设的一个重要组成部分，传统的工艺多是采用浆砌石挡墙、砼拱杆、锚杆（桩）或喷浆固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路树绿化。
随着社会经济的发展，公路建设已不仅仅只是考虑投资的经济效益和绿色景观的社会效益，更需要考虑水土保持的生态环境效益。因此，“生态技术”方案成为公路建设中一项新兴的应用学科得到规划设计者的重视。然而，由于跨专业、跨学科的因素，许多设计误将普通绿化当做水土保持应用，因而出现更多的重复投资，从而导致工程预算误差过大，更为后期的公路养护管理带来较多的麻烦和维护费用。
笔者从植物学的角度介绍“生态技术”中的几种不同方案，以供规划设计者参考。
2.生态技术的概念
“生态技术”指的是在工程建设中采用相关的生态植物（如不同的乔、灌、草、藤等），在特定环境条件下混合配置后，对开挖或填筑所形成的边坡进行植被恢复的一种综合技术应用方案，它包含了绿化景观、固土保水、防止浅层滑坡、塌方等生态环境保护的基本内容。
3生态技术的种类
在目前的公路建设中，可供选择的生态技术方案大体有“普通绿化”、“普通喷播”、“挂网喷播”、“香根草技术”和“干根网状护坡”等五种，以下分别介绍其内容和特点。
3.1普通绿化（铺贴草皮）
3.1.1内容
指在相对平缓和规整的土质边坡上铺贴草皮，使之快速达到绿色景观的一种绿化技术方案。
3.1.2实用范围
土质边坡稳定、平缓、规整，土壤营养成分中等水平，无特殊要求的普通绿化带。如高速公路中央隔离带、公路土质下边坡等地方。
3.1.3主要材料
冷季型草坪或暖季型草坪，如北方地区的混合型草坪草、南方地区的台湾草、马尼拉草等。
3.1.4特点
①施工方法简单、快速；
②成坪时间快、景观效果明显；
③工程造价成本低，单位造价约为6~12元/m2。
3.1.5不足
①固土保水能力低，容易被雨水冲走；
②铺贴时与土壤接触不紧密，易干枯死亡；
③在坡度较大或岩石较多的地方不能使用。
3.2普通喷播
3.2.1内容
指在不易铺贴草皮、有一定坡度比或强风化岩石地区，采用草种、粘合剂、营养液、纤维质等物质混合后喷播植草的一种技术方案。
3.2.2实用范围
土质边坡稳定、有一定坡度、但不规则，土壤和强风化岩石成分较多，土质营养成分要求不严。如公路两则未经平整的普通边坡等地方。
3.2.3主要材料
冷季型草种或暖季型草种（如黑麦草、早熟禾、高羊茅、百三叶、百幕大草、百喜草、弯叶画眉草等）、粘合剂、纤维质、保水剂及营养液等。
3.2.4特点
①施工工艺简单、对施工区土壤的平整要求不高；
②景观效果整齐、统一；
③根据业主的要求，成坪时间快慢和功能可以选择和调整；
④工程造价成本低，单位造价约为5~10元/m2。
3.2.5不足
①固土保水能力低，容易形成径流沟和侵蚀；
②施工单位容易偷工减料做假，形成表面现象；
③因品种选择不当和混合材料不够，后期容易造成水土流失或冲沟。
3.3挂网喷播
3.3.1内容
指在弱风化的岩石地区，且工程面大于70°的高陡边坡上采用挂网（土工网、铁丝网等），再将草种、纤维质、营养基质、保水剂等物质混合后高压喷植草坪的一种技术方案。
3.3.2实用范围
弱风化岩石边坡、坡度陡峭大于70°以上，土壤和营养成分极少。如开挖的岩石边坡等地方。
3.3.3主要材料
铁丝网、土工格、固钉、草种（同普通喷播）、粘合剂、纤维质、保水剂、营养液及泥碳土等。
3.3.4特点
①施工技术相对较难，工程量较大；
②解决了普通绿化达不到的施工工艺效果；
③不受地质条件的限制。
3.3.5不足
①喷播的基质材料厚度较薄，被太阳照晒后容易“崩壳”脱落；
②喷播的基质材料厚度较厚，重量过大，则挂网容易下掉；
③工程造价较高、投资较大，单位造价约为60~110元/m2。
3.4香根草技术〔1〕
3.4.1内容
指由香根草与其他根系相对发达的辅助草混合配置后，按正确的规划和设计种植，再通过约60天专业化的养护管理后，很快形成高密度的地上绿篱和地下高强度生物墙体的一种综合应用技术。国内外简称“VGT”（VetiverGrassTechnology）方案。
3.4.2实用范围
不稳定边坡，坡度较大介于20°~70°之间，表层土易形成冲沟和侵蚀、容易发生浅层滑坡和塌方的地方。如山区、丘陵地带开挖或填方所形成的上、下高陡边坡。
3.4.3主要材料
香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良剂、香根草专用肥等。
3.4.4特点
①根系发达、高强，抗拉和抗剪强度分别为80Mpa和25Mpa〔2〕，能防止浅层护坡与塌方；
②生长速度快、拦截能力强，能减少裸露表土73%的地表径流，拦截98%的泥沙〔2〕；
③极耐水淹（完全淹没120天不会死亡）、固土保水能力强；
④叶面具有巨大的“蒸腾”作用，能尽快排除土壤中的饱和水；
⑤无性繁殖特点、不会形成杂草；施工不受季节影响；
⑥工程造价适中，比传统浆砌石略低，单位造价约为30~40元/m2。
3.4.5不足
①地上绿篱较高、缺少草坪的景观效果；
②不耐阴、不能与乔木套种；
③只适合长江以南的地区应用。
3.5干根网状护坡〔3〕
3.5.1内容
指将适宜的树干材料呈网状间断横卧埋入边坡土中，入土部分干材两侧生根，暴露部分萌芽成林，以起到边坡防护效果的一种技术方案。
3.5.2实用范围
干旱、少雨、缺水的土质边坡，土壤条件相对较好，不受坡度大小影响，但受施工季节影响。如北方和西北地区的公路土质边坡。
3.5.3主要材料
适合当地物种的乔、灌木。如柳树、杨树、榕树类或沙棘、红树等，以及相应的营养肥料。
3.5.4特点
①施工方法简单、网眼大小易控制；
②材料存活率较高、生长发育快；
③造价适中，单位造价约为15~20元/m2。
3.5.5不足
①材料选择和贮存较麻烦，基本技术要求高；
②固土护坡效果体现的时间相对上述VGT方案较长；
③施工受季节的影响较大。