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土質(zhì)邊坡生態(tài)防護(hù)研究論文
摘要：通過對研究區(qū)土質(zhì)邊坡實(shí)地觀測和對實(shí)測結(jié)果分析，在一定條件下，生態(tài)防護(hù)措施是比較有效的邊坡防護(hù)手段之一。
關(guān)鍵詞：邊坡；生態(tài)防護(hù)；工程措施；水土流失
1 概述
隨著西部大開發(fā)這一偉大工程地逐步推進(jìn)，從西氣東輸，到西電東送工程的穩(wěn)步實(shí)施；從西部地區(qū)大規(guī)模的機(jī)場建設(shè)，到鐵路、公路建設(shè)的全面啟動；從大規(guī)模的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，到村村通公路扎實(shí)地推進(jìn)，這些工程的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了大量的由于人工開挖形成的裸露邊坡，嚴(yán)重地破壞了原有的生態(tài)植被和自然環(huán)境。容易引起邊坡的沖刷、水土流失、溝渠及河道涌塞、環(huán)境污染等人為災(zāi)害。比如，青藏公路的建設(shè)對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生直接的切割，使景觀更加破碎，高速公路建設(shè)直接破壞沿線植被生態(tài)系統(tǒng)。
2 國內(nèi)外邊坡生態(tài)防護(hù)進(jìn)展
2.1國外邊坡生態(tài)防護(hù)發(fā)展
目前，西方國家邊坡生態(tài)防護(hù)手段，主要是利用先進(jìn)的綠化工程技術(shù)恢復(fù)與重建邊坡生態(tài)環(huán)境。一種是以歐美高養(yǎng)護(hù)型為代表的濕式噴播快速植草技術(shù)，另一種是以日本高投入為代表的客土及厚層生長基礎(chǔ)噴播技術(shù)。早在20世紀(jì)30年代，美國等發(fā)達(dá)國家就開始在公路邊坡和機(jī)場空地進(jìn)行植草恢復(fù)技術(shù)研究。到20世紀(jì)50年代初期，美國制定了專門的法律法規(guī)，規(guī)范新建公路生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究和施工技術(shù)。在政府各項(xiàng)政策法規(guī)的扶持下，1953年Finn公司首先開發(fā)出了噴播機(jī)，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)防護(hù)施工的機(jī)械化。日本的高速公路建設(shè)到20世紀(jì)60年代后期才拉開序幕，但是目前，日本的高速公路生態(tài)恢復(fù)技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，他們的策略是“環(huán)境優(yōu)先、自然再生”。日本正在研究“特殊空間綠化技術(shù)”、“植被恢復(fù)技術(shù)”、“公路邊坡綠化技術(shù)”、“景觀仿真技術(shù)”等高新技術(shù)來恢復(fù)公路生態(tài)環(huán)境。此外，英國、意大利等國將加筋土技術(shù)與植被防護(hù)技術(shù)相結(jié)合，修建了包裹式的加筋土植草墻面的擋土墻。
2.2國內(nèi)邊坡生態(tài)防護(hù)最新發(fā)展
我國對邊坡生態(tài)防護(hù)研究較晚，但是最近幾年發(fā)展較快。20世紀(jì)90年代，通過借鑒、引進(jìn)、消化、吸收和創(chuàng)新，開始用濕式噴播、客土噴播、土工網(wǎng)墊植草等新型綠色防護(hù)技術(shù)。目前，國內(nèi)部分地區(qū)，根據(jù)各個工程的具體情況，從生態(tài)防護(hù)的不同角度開展了公路生態(tài)保護(hù)的研究。如1996年，首次采用瑞士濕式噴播技術(shù)對云南省昆明一曲靖的高速公路邊坡進(jìn)行大規(guī)模植被種植；1999年海南省開始探索海南特色生態(tài)公路；2001年新疆規(guī)劃“巴音布魯克天鵝湖”時建成了旅游生態(tài)公路；2002年修建穿越秦嶺的西安到漢中的高速公路時提出了秦嶺山區(qū)高速公路建設(shè)生態(tài)保護(hù)技術(shù)研究的課題；2004年國家交通部在總結(jié)四川川九生態(tài)公路保護(hù)與環(huán)境建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將云南小磨高速公路、重慶雷崇高速公路等6條高等級公路作為生態(tài)建設(shè)典型示范公路；2005年天寶生態(tài)高速公路修筑；2006年渝湛生態(tài)型高速公路(粵境段)建成。
到目前為止，一方面特別是2000年以后經(jīng)各公路局、科研單位、大專院校以及工程施工單位多方的積極配合努力下，我國在高速公路生態(tài)防護(hù)技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)方面，還是取得了不俗的科研成果；但另一方面生態(tài)防護(hù)技術(shù)還不盡完善，需要各行各業(yè)通力合作，繼續(xù)深入探討，尤其是生態(tài)防護(hù)機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。在高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)的設(shè)計(jì)過程中，常應(yīng)用的防護(hù)方式有3種：
①土工網(wǎng)固土(間植喬灌木)植革護(hù)坡；
②廢舊輪胎固土植草(間植喬灌木)護(hù)坡；
③塑料盲溝加土工網(wǎng)(還加植被)。而活木樁生態(tài)防護(hù)方式，從國內(nèi)來看，不論是對其科學(xué)研究成果，還是其工程施工經(jīng)驗(yàn)還需要豐富和完善。
3 工程實(shí)例與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果分析
3.1研究區(qū)概況
通過對研究區(qū)高速公路兩旁邊坡實(shí)地調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，邊坡地表水多以排水溝為主排泄。隨著車流量和人類活動范圍日益擴(kuò)大，各種粉塵和白色垃圾，經(jīng)排水溝流入水塘、河或耕地，影響到地表水水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。研究區(qū)邊坡具體情況見表1。研究區(qū)范圍土壤主要為黃壤、紫色土，土壤顏色多為紅色、黃色、黃褐色、灰黃、黃棕色等；土層非常厚，厚度1.5m左右；通過土壤化學(xué)成分測定，研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，氮、磷、鉀含量較低，土壤pH值偏酸性，土壤質(zhì)量屬于中低下水平，見表2。
3.2邊坡生態(tài)防護(hù)效果
為了研究生態(tài)防護(hù)邊坡防護(hù)效果，抽樣調(diào)查部分植被生長情況，具體見表3和表4。
從表3可以看出，2006年8月—2007年1月底以前，從9月份12月份，垂柳、毛白楊較早的發(fā)芽、生根，且生長速度較快。從12月份以后，由于天氣情況影響，芽、根的生長速度逐漸緩慢，槐生長發(fā)芽較為緩慢，且部分活木樁的死亡率逐漸升高。從表4可以看出，2006年8月—2007年1月底以前，從9月份至12月份中旬，各種革種的生長速度逐漸加快，從12月份中旬以后，由于受天氣情況的影響，生長速度逐漸緩慢，且植被對邊坡覆蓋率取得了顯著的效果。
公路邊坡生態(tài)防護(hù)的目的是采用與工程防護(hù)相結(jié)合的原則。在邊坡穩(wěn)定的前提下，恢復(fù)和重建坡面植被，從而抑制徑流、防止沖刷、穩(wěn)定坡面、美化道路景觀、保護(hù)環(huán)境。邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，是公路建設(shè)工程中可持續(xù)發(fā)展的重要對策之一。為了探求高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)后，各邊坡水土流失情況，分別在裸地和各種生態(tài)防護(hù)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置了徑流場，結(jié)果見表5和表6。
通過采用生態(tài)防護(hù)措施，邊坡前期養(yǎng)護(hù)完畢后，植被生長不僅改善了道路的行車環(huán)境，植物根系已經(jīng)將泥土和巖面緊緊相連。各試驗(yàn)點(diǎn)在經(jīng)過一年來的大雨沖刷、凝凍天氣的影響，除部分坡面出現(xiàn)小面積的垮塌外，其余坡面較為完好，坡面未出現(xiàn)任何沖蝕溝，水土流水現(xiàn)象得到了控制，對邊坡的穩(wěn)固取得了較顯著的成效，因而，采用生態(tài)防護(hù)措施是一種行之有效的方法。
4 結(jié)束語
生態(tài)防護(hù)植被應(yīng)盡可能選取鄉(xiāng)土樹種；生態(tài)防護(hù)措施可有效防止或減少由于工程開挖回填，而導(dǎo)致水土流失。
總之，在一定的條件下，生態(tài)防護(hù)措施是一種行之有效的方法。生態(tài)防護(hù)措施和工程防護(hù)措施相互結(jié)合、交替使用。不僅可以增加邊坡穩(wěn)定性，同時。還可以有效改善公路沿線生物環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，有利于人與自然的和諧發(fā)展，是環(huán)境修復(fù)或恢復(fù)的有效手段。
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