多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)在公路建設(shè)中的應(yīng)用

黃灝峰，王禮旺，南海龍，鄒大林，朱建剛，賈劍波

(1.北京金五環(huán)風(fēng)景園林工程有限公司，100022，北京;2.北京市首都公路發(fā)展集團(tuán)有限公司，100161，北京;3.北京市園林綠化國際合作項(xiàng)目管理辦公室，100013，北京;4.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京)

多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)在公路建設(shè)中的應(yīng)用

黃灝峰1，王禮旺2，南海龍3，鄒大林3，朱建剛3，賈劍波4

(1.北京金五環(huán)風(fēng)景園林工程有限公司，100022，北京;2.北京市首都公路發(fā)展集團(tuán)有限公司，100161，北京;3.北京市園林綠化國際合作項(xiàng)目管理辦公室，100013，北京;4.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京)

摘要：以京承高速公路密云沙峪溝—市界段為例，介紹施工中采用的以客土噴播技術(shù)與基質(zhì)噴附技術(shù)相結(jié)合的一種邊坡植被恢復(fù)技術(shù)——多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)。該技術(shù)通過削坡機(jī)將陡坡修成一定高寬比的多階梯狀邊坡，沿階梯面鋪設(shè)護(hù)坡網(wǎng)，將混有一定比例的植物種基質(zhì)噴附在每一級(jí)坡面上;同時(shí)在各平臺(tái)面客土進(jìn)行喬灌木建植噴播等一系列施工流程，結(jié)合對(duì)坡面的養(yǎng)護(hù)管理，保證邊坡的穩(wěn)定性，提高植被恢復(fù)的成功率，達(dá)到坡面植被恢復(fù)與綠化的效果。多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)具有穩(wěn)定邊坡，減少水土流失，美化邊坡環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，可為同類邊坡植被恢復(fù)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：多階梯邊坡植被恢復(fù);客土噴播;基質(zhì)噴附

山區(qū)高速公路建設(shè)對(duì)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要推動(dòng)作用，但其修建過程不可避免地對(duì)公路沿線環(huán)境造成破壞。路基作為公路的主要結(jié)構(gòu)，深挖高填是必然的，但引發(fā)的邊坡穩(wěn)定和植被恢復(fù)等問題也必須考慮。邊坡植被恢復(fù)技術(shù)是利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡，同時(shí)美化生態(tài)環(huán)境的一種新技術(shù)，是涉及巖土工程、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科的綜合工程技術(shù)［1］。植被護(hù)坡最突出的特點(diǎn)就是其生物學(xué)屬性，當(dāng)坡面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時(shí)，可以調(diào)整自身狀況來適應(yīng)坡面變化，維持較高的抗蝕護(hù)坡潛能［2-4］。

北方高速公路邊坡植被恢復(fù)過程中，多方面因素的影響，可用的植物物種較少，同時(shí)建植過程困難且成活率很低，后期的維護(hù)投入高，其中，坡陡是最主要的制約因素之一。傳統(tǒng)的客土噴植技術(shù)雖然植被恢復(fù)效果較好，但只適用于坡度較小的邊坡，對(duì)陡坡面其穩(wěn)定性差，不易黏附于坡面上，遇到較大降水后容易被沖走，導(dǎo)致邊坡植被恢復(fù)失敗。厚層基質(zhì)噴附技術(shù)對(duì)陡坡植被的恢復(fù)、黏附性和穩(wěn)定性較好，但目前沒有一個(gè)最佳的基質(zhì)與植物種的配置方案與配置比例。筆者綜合2種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以京承高速公路密云沙峪溝—市界段為例，探討多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)施工過程以及施工注意事項(xiàng)，以期為同類邊坡植被恢復(fù)提供參考。

1 工程項(xiàng)目概況

本技術(shù)應(yīng)用于京承高速公路三期(密云沙峪溝—市界段)，全長(zhǎng)62.7 km，2007年7月開工，2009年9月竣工。公路邊坡(含路塹及路基邊坡)總面積約7.22萬m2。路段所在區(qū)域氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)型氣候，年平均氣溫10.5℃，年平均最低氣溫-18℃ ，平均最高氣溫38℃ ，無霜期176 d，多年平均降水量669mm，主要集中在6—8月，雨熱同期。地帶性植被為暖溫帶闊葉林，現(xiàn)狀植被以灌木叢為主，主要人工植被為油松(Pinus tabuliformis)林和刺槐(Robinia pseudoacacia)林。土壤為褐土和潮土。公路區(qū)位于屬中低山區(qū)，以緩坡丘陵和低矮山地為主，母巖多為太古密云群的華崗片麻巖及少量花崗巖。公路沿線植被覆蓋率達(dá)66.8%，大部分植被為人工植被，天然植被主要分布于海拔110～650m的陽坡，面積97.6 km2。

2 多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)

多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)是客土噴播技術(shù)與基質(zhì)噴附技術(shù)相結(jié)合的一種植被恢復(fù)方式。用削坡機(jī)將陡坡修成一定高寬比的多階梯狀邊坡，沿階梯面鋪設(shè)護(hù)坡網(wǎng)，將混有萌發(fā)種子的基質(zhì)噴附在每一級(jí)坡面上，同時(shí)在各平臺(tái)面客土進(jìn)行喬灌木建植噴播，結(jié)合對(duì)坡面的養(yǎng)護(hù)管理，達(dá)到坡面植被恢復(fù)與綠化的效果。這種方法在公路沿線總計(jì)8.2 km的陡坡和裸巖坡面試用了該技術(shù)。

2.1 邊坡植被恢復(fù)目標(biāo)

運(yùn)用多階梯邊坡恢復(fù)技術(shù)對(duì)項(xiàng)目區(qū)高速公路陡坡基巖面進(jìn)行植被恢復(fù)，減緩坡度的同時(shí)穩(wěn)定坡面，通過客土建植使坡面綠化面積迅速增加，維護(hù)生態(tài)環(huán)境。工程后期進(jìn)行管理養(yǎng)護(hù)，使周圍植物引入坡面，逐漸與周圍生態(tài)群落協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.2 植物種選擇

綜合考慮京承高速公路植物種的分布與溫度、降水等環(huán)境因子，選用波斯菊(Cosmos bipinnatusCav)、高羊茅(Festuca arundinacea)、野菊花(Dendranthema indicum)等幾種草種和五葉地錦(Parthenocissus quinquefolia)等藤本植物作為坡面基質(zhì)噴播的選種。刺槐、榆樹(Ulmus pumila)等低矮喬木和一些灌木作為平臺(tái)建植選種。具體植物配置方案見表1。

2.3 多階梯邊坡植被恢復(fù)施工

2.3.1 坡面整理 以邊坡植被恢復(fù)設(shè)計(jì)方案和邊坡穩(wěn)定性分析為原則，清除坡面浮石，消除坡面落石隱患，對(duì)邊坡進(jìn)行逐級(jí)削坡，減緩坡度，形成平臺(tái)與坡面相間狀。提高坡面的穩(wěn)定性，為植被恢復(fù)做好鋪墊，坡面整理與排水系統(tǒng)的布設(shè)相結(jié)合，形成有機(jī)的整體。

2.3.2 坡面掛網(wǎng) 在坡面上鋪設(shè)14號(hào)鍍鋅棱形鐵絲網(wǎng)(直徑2mm)，網(wǎng)孔40mm×40mm，鋪設(shè)面積為100%，鐵絲網(wǎng)與坡面間隙小于20mm。使用風(fēng)機(jī)鉆錨孔，將直徑16mm、長(zhǎng)度大約80～100 cm的羅紋鋼錨桿插入并用沙漿固定，錨桿密度為1根/m2。通過錨桿將鐵網(wǎng)固定在巖石上，起到防護(hù)作用。網(wǎng)錨桿與網(wǎng)之間采用平行對(duì)接，不重復(fù)搭接，而在陡度較大的坡面和光滑巖石坡面加密錨桿數(shù)量到3 根/m2。

2.3.3 坡面客土噴植工程 將基質(zhì)、萌發(fā)種子等混合均勻，采用濕式噴播機(jī)，噴播在坡面上，噴播厚度控制在8 cm左右?？屯羾姴セ|(zhì)由泥炭土、耕作土、黏合劑、保水劑、著色劑等組成。具體可分為厚層基材噴附基層、厚層基材噴附表層和客土液力噴附3部分。

1)厚層基材噴附基層：泥炭土質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，耕作土75%，有機(jī)質(zhì)3%(核心料由蘑菇肥、谷殼、木屑等加工而成)、保水劑3%、黏合劑0.5%。

2)厚層基材噴附表層：黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)34%、泥炭土56%、有機(jī)質(zhì)4%、保水劑2%、化肥2%。

3)客土液力噴附：泥炭土質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%、栽植土20%、草纖維8%、鋸木/谷糠12%、保水劑5%、黏合劑1%、復(fù)合肥2%。

表1 植物配置與用量表Tab．1 Plant configuration and dosage

噴播完成后，在噴種后覆蓋無紡布以防止雨水沖刷，在干熱季節(jié)濕度遮陰，利于種子萌發(fā)。

2.3.4 平臺(tái)客土建植 平臺(tái)內(nèi)要進(jìn)行植被恢復(fù)，但是平臺(tái)較為狹窄，嚴(yán)重缺少土源，植被生長(zhǎng)困難，因此采取客土整地的方法進(jìn)行植被重建。選用一些周圍易生的低矮的刺槐、榆樹和臭椿等和一些抗性強(qiáng)的灌木，按照2 g/m2的種子用量混交建植，同時(shí)在喬木下方輔以一定量的灌草植被，增加物種多樣性與景觀效果。整個(gè)施工效果見圖1。

圖1 邊坡施工效果圖(2009-07，沙峪溝)Fig．1 Rendering of slope construction(at Shayu Ditch in July 2009)

2.4 施工過程中的注意事項(xiàng)

在各階梯之間修筑排水溝，嚴(yán)格要求督促安全質(zhì)檢人員深入現(xiàn)場(chǎng)把好噴播的每道關(guān)鍵技術(shù)，上道工序未經(jīng)檢驗(yàn)，不得進(jìn)行下道工序，并作好自檢。

在噴播前對(duì)批量種子發(fā)芽率進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)實(shí)際面積測(cè)定計(jì)算種子用量。同時(shí)對(duì)種子催芽處理進(jìn)行嚴(yán)格檢查，待種子開始萌動(dòng)發(fā)芽時(shí)才能播種。施工結(jié)束初期，對(duì)各階梯植被進(jìn)行適時(shí)澆水。到炎熱的夏季，3 d內(nèi)保證18mm水的供應(yīng)。根據(jù)植被的生長(zhǎng)情況，施適量的氮肥，防止病蟲害的發(fā)生。

3 小結(jié)

多階梯邊坡植被恢復(fù)技術(shù)是將邊坡坡度逐級(jí)減緩，結(jié)合坡面基質(zhì)噴附和客土噴播建植來實(shí)現(xiàn)的。不僅可有效降低雨水直接沖刷程度和坡面徑流量，而且能增加坡面蓄水能力，減少水土流失，穩(wěn)定邊坡，同時(shí)美化環(huán)境，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，具有一定的社會(huì)效益和生態(tài)效益。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)我國高速公路基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展有一定的推動(dòng)作用。

4 參考文獻(xiàn)

［1］陶巖，江源，顧衛(wèi)，等.內(nèi)蒙古中部高速公路邊坡植被恢復(fù)研究［J］.中國水土保持科學(xué)，2006，12(4)：61-66

［2］周躍.植被與侵蝕控制：坡面生態(tài)工程基本原理探索［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，11(2)：297-300

［3］王代軍，胡桂馨，高潔.公路邊坡侵蝕及坡面生態(tài)工程的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.草原與草坪，2000(3)：22-24

［4］周躍，Watts D.坡面生態(tài)工程及其發(fā)展現(xiàn)狀［J］.生態(tài)學(xué)雜志，1999，18(5)：68-73

Application of themulti-step slope vegetation recovery technology in highway construction

Huang Haofeng1，Wang Liwang2，Nan Hailong3，Zou Dalin3，Zhu Jiangang3，Jia Jianbo4
(1.Beijing Golden Five Landscape Engineering Co Ltd，100022，Beijing，China;2.Beijing Capital Highway Development Group Co.，Ltd.，100161，Beijing，China;3.Beijing Forestry and Parks Department of International Cooperation，100013，Beijing，China;4.College of Soil and Water Conservation，Beijing Forestry University，100083，Beijing，China)

Abstract：Taking the third phase of Jingcheng Expressway as an example，this paper describes a slope vegetation restoration technology，i.e.，multi-step slope recovery technology，which combines the external-soil spray seeding technique and the substrate spray technology.The technology uses the cuttingmachine to convert the steep slope to amulti-stage slope with a certain ratio of height to width.Revetment network is set along the stepped surface andmatrix of plant species is sprayed on each slope.At the same time，we borrow soil on each slope and spay seeds of trees and shrubs to ensure slope stability，improve the success rate of vegetation recovery，and realize slope vegetation restoration and greening.This technology has advantages of stabilizing slopes，reducing soil erosion and beautifying the environment.It can provide reference for similar construction of slope recovery vegetation.

Key words：multi-step slope vegetation recovery technology;external-soil spray seeding;substrate spraying

S774.1

A

1672-3007(2013)04-0060-03

2012-12-28

2013-06-20

黃灝峰(1963—)，女，高級(jí)工程師。主要研究方向：風(fēng)景園林工程。E-mail：hhfjwh@126.com

(責(zé)任編輯：程 云)