浅谈生态防护技术在公路路基边坡防护中的研究与应用

时间:2022-06-21 12:15:02

浅谈生态防护技术在公路路基边坡防护中的研究与应用

摘 要:随着经济的发展,国家大力建设公路交通设施,在方便了人们生活的同时,也带来诸多的环境问题,尤其是公路路基边坡的生态防护问题。近年来,可以发现公路路基边坡经常发生坍塌或者滑坡现象。为了解决由公路建设引起的生态环境问题,实现可持续发展战略,本文就从公路路基边坡的生态防护技术的运用进行分析,并针对运用中存在问题提出相关的解决措施。

关键词:生态防护技术;路基边坡;防护技术研究

经济的发展使得我国基础设施建设发展较快,这一方面进一步的推动经济发展,另一方面也使得人们的出行变得更加的方便。然而,在公路设施建设中却使得原来的生态环境遭到破坏,改变了所在地区的自然地貌特征。为了保证公路建设任务的同时又降低对生态环境的破坏,就需要做好公路路基边坡的植被建设工程,这不仅可以延长公路的使用寿命,还可以效地防止了滑坡等地质灾害的发生。

1 公路路基边坡出现坍塌的原因分析

1.1 公路路基边坡的侵蚀类型分析

一般来说,主要有崩塌、陷穴、细沟状侵蚀以及沟蚀等类型。崩塌现象多发生在坡陡坡长的路段。因为公路建设改变原来的地貌,使得坡脚少了支撑点,导致坡面的崩落的发生;陷穴的出现主要是因为可蚀性矿物质渗至深层,并形成孔洞,这就使得地表的土壤失去支撑,导致陷落的发生;细沟状侵蚀主要表现为暴雨过后的地表被冲刷成许多细密小沟;沟蚀主要是公路路基边坡缺乏植被的保护,导致地面水流汇总后冲刷坡面,形成沟蚀[1]。

1.2 公路基边坡出现滑坡的原因

一般来说,主要是受到坡度、坡长以及土壤硬度等因素的影响。通常来说坡面越陡流水冲刷能力越强,侵蚀量也越大,但这也是有限度的。此外,坡长影响着公路路基边坡稳定,通过查阅资料,降雨量相同的情况下,坡长较长的径流量更大,这对坡面的侵蚀也会大一些;土壤硬度是一个关于土壤的物理性质,具体是指有机质的含量、孔隙度、土壤颗粒度、土壤水分含量以及团粒结构的综合体现,土壤硬度如果比较低,则容易出现滑坡。

2 生态防护技术在公路路基边的运用

植被防护技术是利用植物的根系来加固边坡,防止水土流失。采取生态防护技术,扩大坡面的植被面积,可以有效地降低地表径流量,并且可以从源头上阻止路基水土流失的发生。植被的根系深入地表,并吸收大量的地表水,可以减缓地表水径流量。但是对于没有植被覆盖的坡面,降水量直接冲刷地表,并且加上原来疏松的土质,直接会造成水土侵蚀以及冲刷。

与没有植被覆盖的坡面相比,大量的地表径流被吸收,极大地降低对于坡面的冲刷,同时植被的根系对于稳固地表土有着重要的作用[2]。但是,由于各地的气候环境不一样,因而在不同的区域植被的选择也是不一样,下表是对不同地区的植被选择的一个简单介绍:

2.1 穴植技术的运用

穴植技术简单来说就是指在坡面上挖掘种植穴或者是种植槽并在中间放置营养土,最后可以种树或者种花等植物,但是这种技术主要是在土含量较高的坡面。比如说,黄榆高速公路的黄土路基边坡的防护就是采用穴植技术,在路堑边坡上方不是耕地的平台上,栽种杨槐树、油松、樟子松和马尾松,边缘种植悬垂植物;路基下边坡有苜蓿、黑麦草(草本)、月季花、龙柏、紫穗槐(灌木)等。通常来讲,位于下边坡与上边坡平台上花草树木生长状况较好,对于处于边缘区或者路基边坡的草木很难成活,长势也较差[3]。

2.2 客土喷播技术的运用

介绍这门技术现以湖南省长沙至韶山至娄底高速公路K76+235~K76+330左侧路堑强风化土石质上边坡防护路段为例进行介绍,这个路段路堑上边坡坡度很陡,边坡的坡比为1:0.75,边坡平均高度11m,并且在该路段公路建设中,造成了山体地表植被的大量破坏,开挖后边坡出黄褐色岩土层,同周围的环境格格不入。为了解决这个问题,此地采用的是客土喷播技术,这门技术可以极大地降低对于坡面的冲刷,有效地降低水土流失,并可以帮助重建植被。客土喷播技术具体操作流程是先铺设植被网在坡面上,并且用要牢牢的将其固定,然后利用高压喷枪喷洒混合草种、土壤以及肥料等绿化基材混合物到植被网上,绿化基材混合物厚度d>8cm,草种应选用适宜当地自然气候条件的优良品种,含草种的绿化基材混合物各成分含量宜根据野外工程试验综合确定。喷播绿化基材混合物后,需要将植被用无纺布覆盖。喷播后前期应加强管理,适时适度喷水。当幼苗植株长到5~6cm或2~3片叶时,揭去无纺布。下图是客土喷播植被护坡坡面立断面图,可以帮助我们运用生态防护技术。

3 在边坡绿化工程中遇到的难点问题分析

一般在公路等基础设施建设中,对于植被恢复建设的资金投入比较低,这使得很多植被生态建设并没有达到预期的效果。试想一下,在路基坡面进行植被建设后,种植的花草树木长出幼苗后,面对恶劣的自然环境,却缺乏后期的植被养护,这直接导致新生的花草树木死亡,导致植被建设没有起到应该起到的作用。一般来讲,人工终止的花草树木适应环境的能力较弱,并由于品种单一,长时间的无养护,就会使得坡面上的草木不断消亡。这是目前生态建设中面临的一个重要问题,这个问题如果没有解决好,不仅会导致路基边坡绿化建设浪费,并且还会造成资金的浪费以及重复建设等[4]。同时坡面的最终是会继续水土流失,发生滑坡泥石流等问题。

喷播时的植物种子配比与最终植物状态在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态时,在这期间,施工者将面临以下的问题:一是对于植物种子的配比确定;如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比。

在植被建设中会遇到诸多的问题,比如说在黄榆高速公路在边坡的生态防护中,上边坡则由于经常干旱缺水,不易养护,况且坡度较陡,不利于植物生长,为了解决这个难题,主要采取了喷播黑麦草、苜蓿等草,穴植的也主要是马垫和苜蓿草。所以在公路路基边坡植被建设时,就需要因地制宜,采用了多种技术。此外,针对各地环境的不同,需要事先收集资料,做好相应的调查,针对问题采取有效的措施。同时还需作经济方面的考虑,像不同方法成本的研究、绿化植物的筛选、边坡生态系统的建立和恢复等许多问题还需要实践、研究和创新。只有这样才能够提高施工效率,并且保证路基边坡植物的正常生长,并且实现向原始植被的过渡。

4 生态防护技术的可持续发展

当今,国家注重公路等基础设施的建设,但对于公路路基边坡的生态防护建设的资金投入相对不足,并且在植被的建设施工过程中,施工者对于这方面的意识不够强,甚至没有认识到植被对于维护坡面水土稳定的重要性,直接造成了施工中低投入与低质量的恶性循环,导致生态防护建设并没有起到预期的效果,也没有形成对于水土流失的抵抗能力。为了实现生态防护建设的可持续发展,就需要加大对于公路基边坡的生态建设的投入,并且设置养护与保护生态环境的专项资金,,在植被选择上,还要根据各个地方气候条件以及所在区域的地理环境,设计适合当地路段的植被防护措施。

国家应该重视生态防护技术,积极的引进国外先进技术,做好生态防护,并针对当今生态防护建设中的难题做好研究,设计科学合理的生态防护技术,促进边坡生态防护可持续性发展。在我国,发展至今,常用的生态防护技术主要是液压喷播技术、客土喷播技术以及喷混植生技术,为了保证栽种植被的存活率,就需要采取科学的养护方法,比如说滴灌技术、渗灌技术以及膜孔灌技术等,采用此类技术,不仅可以增加植被的存活率,还帮助节约了水资源;此外,由于路基边坡的土壤一般是土壤贫瘠的地带,植被仅靠水资源是很难成活的,所以需要想办法增加土壤肥力,一般来说,可以采用菌根菌、农菌或者种微生物肥料方法。通过一系列的科学措施,可以有效地保证路基边坡的生态防护建设,实现可持续发展。

5 总 结

随着我国经济的发展,使得我国基础设施建设取得较大的发展,但是在基础设施建设中却忽视了路基边坡的植被建设,导致边坡地带出现了坍塌或者滑坡等发生。为了解决此类环境问题,需要国家投入一定的资金,帮助公路路基边坡的生态防护,实现交通建设的可持续发展。

参考文献

[1]杨惠林.黄土地区路基边坡生态防护技术研究[D].长安大学,2006.

[2]祝遵.高速公路边坡生态恢复及景观重建[D].南京林业大学,2007.

[3]陈向波.高速公路边坡生态防护技术及其应用研究[D].武汉理工大学,2005.

[4]刘雅君,吴小强,李盛斌.生态防护技术在高速公路边坡防护中的应用[J].西部交通科技,2008.

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