浅谈边坡生态防护工程与自然环境

四川仲达工程材料有限公司 - 2012-02-01 - 边坡防护技术资讯
摘  要:  在不断实践和探索的基础上总结出一套适合华南地质、气候条件的以液压喷播植草技术为主的边坡绿化防护技术及规范。对边坡采取“即挖即护,植物防护为主”的保护方案,除部分不稳定边坡采用必要的圬工砌体防护外,其余所有裸露的土地全部进行植草绿化防护。
1 前言
近年来我国经济发展迅猛,公路、铁路、堤坝等基础建设日新月异。然而,建设过程中大量开山、筑堤,形成很多裸露的土壤坡面,不仅容易造成水土流失、土体坍塌,而且很大程度上破坏了自然生态环境。
用植被代替工程护坡,用草、花及灌木绿化美化边坡,已成为当今公路、铁路建设的必然要求,因为植物强劲的根系和致密的地表覆盖不仅可以涵养水源,保持水土,而且可以净化空气,保护生态,美化环境,保证行车安全。由于边坡绿化的作用日益凸显,国家已将绿化环保作为高速公路、铁路验收的一个重要项目(占验收总分的10%)。
在五年来对高速公路、铁路、水库、河边进行边坡绿化防护的实践和探索的基础上,我们总结出一套适合华南地质、气候条件的以液压喷播植草技术为主的边坡绿化防护技术及规范。对边坡采取“即挖即护,植物防护为主”的保护方案,除部分不稳定边坡采用必要的圬工砌体防护外,其余所有裸露的土地包括路堑、路基边坡、取土、弃土场等全部进行植草绿化防护。该方案取得了很好的效果,我们施工的广深、深汕、广花、深惠、佛开、机荷等高速公路绿化工程都获得了国家交通部竣工质量评比的高分,尤其是1998年5月验收的深汕高速公路东段的绿化防护更获得了与会代表的高度评价。
2 绿化设计原则
对于公路、铁路、水库、江河的边坡绿化、防护及美化,我们遵循以下原则:
(1)首先对边坡的自然条件进行充分调查,在掌握地理地质、边坡形状、土壤特性及气候环境的基础上确定总体设计方案;
(2)“点、线、面”有机结合,即局部地段重点防护、绿化和美化,局部地段过渡处理;
(3)设计手法采用自然式和规则式并用;
(4)从安全、美学角度考虑植物品种配置和种植形式,形成色彩、色带的韵律变化;
(5)选用固土护坡作用强的植物,以植草为主,灌草结合,短、长期水保效益兼顾,从根本上防治水土流失。
3 植草技术
边坡植草以液压喷播技术为主,人工播种为辅,对有些不能结籽的种类如香根草采用分株或其它营养繁殖。
液压喷播,是一种将植物种子(草种、花种或树种)或植物体的一部分(芽、根、茎等可以发芽萌生的物质)经过科学处理后,混入水中,并配以一定比例的专用配料(包括肥料、色素、木纤维覆盖物、纸浆、粘合剂、保水剂、土壤改良剂),通过喷植机的搅拌,利用高压泵体的作用,喷播在地面或坡面的现代化种植植被的方法。
液压喷播较人工植草有以下优点:
(1)机械化程度高,可大面积快速植草。液压喷播机是一种高效的现代化的植草机械,一台液压喷草机可日喷草8000~10000m2.
(2)适应性广,在人工难以施工的地域建植草坪。由于液压喷播机上装有可任意调节方向的高压喷料枪,其喷料扬程为30~80m,此外,还配有30多米的喷料软管。因此,液压喷播机可在人工难以施工的陡坡、高坡上建植草坪。
(3)在植物难以成活的地域建植草坪。喷料枪高速喷出的种子混合液中溶有营养物及土壤等配料,可使植物在难以生存的场所生长成坪。特别是配料中含有保水剂,这种保水剂可吸收相当于自身数十倍至数百倍的水分,而且它不仅吸水能力强,吸水后即使用力挤压水也不会流出;但将其混入土壤中,水分却能慢慢释放出来。因此,应用保水剂可改善土壤物理特性,有利于通风透气,蓄水排水,尤其可提高抗旱性。
(4)能建植高质量的草坪。液力喷植机所喷出的是事先经过催芽的草种,这样可以免去草种萌发所需的时间,再加上地表形成一层薄膜,能保温保水,因此,出苗快,生长迅速,能很快覆盖土表,而且密度均匀,郁闭度好。
(5)养护简单,喷播后基本不用浇水就能成坪,适合管理粗放的荒山荒坡。
(6)可根据具体的自然条件或按设计要求,选择几种不同的草籽进行混播,以达到覆盖度、根系、生长期、抗逆性等方面优势互补的效果。
4 路堑边坡的绿化防护
4.1  路堑边坡性质分类
根据前几年的经验,我们将华南地区的路堑边坡分为以下四种类型,分别采用不同的方法进行施工。
第一类  坡度较缓的土质边坡;
第二类  坡度陡,土壤以砂质和砾质土为主,并带有强风化花岗岩,土壤贫瘠的边坡;
第三类  坡面以膨胀土为主,油面岩及片状面岩数量多,面积大,自身状态不稳定的边坡;
第四类  花岗岩,土质混合夹石边坡。
4.2  路堑边坡绿化工程的施工
(1) 对于第一类边坡,基本上采用对坡面直接液压喷播草籽的方法。边坡坡度的大小对草籽的发芽生长有较大的影响,坡度较缓,则草坪生长的持久性较好,不需采取挖沟、挖坑或其它补助措施。在种籽喷播施工时,先对边坡进行简易修整,然后使用喷草机将种籽、肥料、覆盖材料、土壤改良剂、保水剂、色素和防蚀剂等加水搅拌后直接喷洒在边坡的表面,然后覆盖无纺布,这样即可减少雨水冲刷和侵蚀,防止种籽在发芽期移动流失,又可防止地表水分蒸发,起到保温和保湿的作用。无纺布由木纤维组成,覆盖地面三个月内将完全降解。所用草种根据地区不同而不同,华南地区所采用的草籽以百慕大草和百喜草为主,其中掺以少量的画眉草,冬季可加一定数量黑麦草。多种草籽混播,可使边坡草坪适应差别较大的土壤和气候条件,能更快地覆盖土表,并能延长边坡草坪的使用年限。
(2) 对于第二类边坡,可先开挖行距20~40cm水平横沟,回填有机肥土,然后喷播草籽,再加盖无纺布进行保护。路堑挖方边坡的坡度陡,草籽在发芽前期易移动、流失,水分和养分补给也较困难,而且由于坡陡,草籽生长的基盘本身(如土壤层)的滑落会对草籽根系的伸展造成极其不良的影响,而砂质、砾质土、强风化岩面,又无一不是草籽生长、成坪的障碍。所以,只有开挖横沟,回填有机肥土,再进行草籽的喷播才能最大限度地减低这些不利影响。挖沟后喷播所选用草籽应以百喜草为主,该草良好的生根性和耐土壤贫瘠(可从岩石深层吸收养分)的能力令其即使在土壤肥力较差的砂质、砾质土中亦能生长良好。
(3) 对于第三类边坡,其自身的物质构成极不稳定,一遇雨水坡面就容易被冲刷,特别是受暴雨、雪、冻胀、地下水、风等因素的影响边坡很可能发生崩塌现象。此类边坡单纯依靠植被防护是不够的,只有采用植草与工程措施相结合,对之进行全面、综合防护,才能获得较好的防护效果。综合防护大致又分为两类:一类是以植草为主,边缘用石块防护。一般在50°以上的陡坡上可采用此法,石块可砌成菱形、人字形和拱形,其内再喷播草籽。在斜坡的坡脚和坡顶,应栽植1~2行固坡能力强的灌木,如胡颓子、勒杜鹃等。另一类是以工程措施为主,结合植草护坡。此法一般在陡坡上应用,具体措施是先铺石块或卵石,再在间隙中种植草本植物。在草种选择上,依次以百喜草、百慕大草和画眉草为主。
(4) 第四类边坡构成复杂,必须认真分析,区别对待。对于土质混合夹石边坡,仍采用第三类边坡的施工方法;而对于中等及弱风化岩石边坡,则在边坡上开挖水平沟,放置编织袋,袋内混有肥料、土壤、草籽和灌木种籽;或是在边坡上钻孔后放入有机肥,加入适量的固体肥料,以保证前期和中期边坡绿化效果良好,为草坪草和灌木生长提供基质。所选用的草种仍以画眉草、百喜草和百慕大草为主,灌木以胡颓子为主。在此类边坡的绿化防护中,为增加其防护效果和绿化层次,还应在边坡坡顶和边坡的夹石中栽植垂吊植物,边坡坡脚和夹石的下部栽植攀援植物,并在边坡的边、角、底等地方栽植勒杜鹃等,以体现出立体绿化效果。
4.3 绿化防护主要植物品种
适合华南地区边坡绿化防护的植物主要有:
(1)百喜草  禾本科雀稗属多年生匍匐及丛生草本植物,其粗壮发达的“辫”状匍匐茎缠结地表,草高尺许,强劲的须根深达1~2m,具良好的抗逆性和适应性,耐伏旱高温、瘠薄、能在风化石等极为贫瘠的土壤中生长,是极佳的固土护坡草。
(2)百慕大草  禾本科狗牙根属多年生草本植物,草茎匍匐,贴地生长,有发达的不定根,并于节上生根及产生分枝,根茎交织成网状,覆盖力极强,耐高温、干旱,能在各种土壤中生长。
(3)画眉草  多年生丛生草本植物,特别耐干旱,耐土壤贫瘠,分枝旺盛,茎叶强健,根的伸展性好,能在岩石缝隙中生长。但这种草播种密度每平方米不宜超过2克,因为草茂密生长,易引起火灾。
(4)黑麦草  禾本科多年生草本植物,抗寒、抗霜、耐湿、
生长较快,能很好地保护并提高草坪的成坪速度。这种草播种时每平方米不宜超过5克,因为该草在夏季会枯死,只有半年的绿期,分量太多在夏季整体欠美观。
(5)胡颓子  胡颓子科常绿灌木,喜光,耐干旱、瘠薄,易于栽培,管理粗放,宜用于防护性质的栽植。
(6)勒杜鹃  紫茉莉科藤本小灌木,又名叶子花、九重葛,喜光,耐干旱,萌芽能力强,抗污染能力较强,对土壤的要求不高,茎多分枝,具枝刺,枝繁亦叶茂。