高速公路边坡植被防护探讨

高速公路作为运输干道，通车量大，行车速度快，路基边坡一旦出现事故，对交通运输和生命财产的影响都是巨大的。因此，我们认为高速公路的设计应充分地确保路基的稳定，消除后患。而受传统思维方式的影响，，高速公路的边坡防护沿袭过去普通公路设计的习惯，采用浆砌片石护坡(护面墙)、拱型截水骨架等劳动密集型的边坡防护方式。这些防护方式由于材料简单，在过去技术落后的年代确实行之有效，并且如今也在发挥着它们的作用。但是，在很多高速公路建设地区难以寻找优质的砌筑材料，而且大量的劳动力也使得这些防护工程造价很高。在各行各业都在向着技术密集型转化的今天，边坡的防护措施也应该多采用新的技术。大量采用的浆砌片石护坡及喷射水泥砂浆等防护方式完全破坏了植物生长的环境，使得由于高速公路开挖而破坏的自然植被永久不能恢复。少量的绿化设计往往只是局部贴草皮，没有对边坡整个植被的逐步恢复进行考虑。缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于水土保持，大量的雨水直接流失，还加大了对道路周边地区的冲刷，给农田水利带来不利影响;另一方面也不利于改善高速公路的行车效果，大量裸露的岩石和混凝土视觉效果非常差，也不利于吸收阳光和汽车尾气，与高速公路快捷舒适的特点不相协调，在一定程度上也给高速公路的行车带来不安全因素。

目前，在发达国家和地区已经基本废除了浆砌片石和喷射水泥砂浆护面等破坏自然环境的工艺在边坡防护中的大量应用，普遍采用生物防护及生物与工程措施相结合的生态防护技术。路域生态环境的恢复与重建，将成为今后公路工程中不可缺少的重要内容。植物防护已逐渐成为未来公路防护发展的主要方向和指导思想。植被防护是随着时代的进步而产生的一种防护形式，采用植被防护是保护公路环境的最佳方案，使公路与大自然和谐的融合在一起。

2 、植被对边坡稳定性的影响具体分析

传统上，人们认为植被对边坡稳定性没有直接影响或影响很小，但随着认知的发展，发现生态边坡或植被护坡能一定程度上提高边坡的稳定性，因而开始从岩土工程的学科特点研究生态边坡中复合土体的强度及生态边坡的稳定性，并得到了一些有益的研究成果。

2.1高速公路生态边坡植被的存在对边坡稳定性的有利影响

(1)根的加筋作用：即通过根把土层中的剪应力转化成根的拉应力进而增强土的抗剪强度;

(2)土层中水分的散失，即叶的蒸腾作用和对雨水的拦截作用可以控制土壤中孔隙水压力的增加，有效提高土体的有效应力;

(3)茎的支撑作用，即锚固在地层中的茎可以起到抗滑桩和扶壁的作用，可以抵抗浅层滑坡剪应力;

(4)植物负荷，即在某种情况下植物的重量可以通过增加边坡土层中的正应力来增加土层中的抗剪强度。

(5)在我国温暖多雨的南方地区，植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中，既保护了边坡，又美化了环境。在北方地区，植物防护措施还仅限于上下边坡的防护，上边坡经常干旱缺水，不易养护，况且坡度较陡不利于植物生长。靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难，因坡面较陡，水分难以保持，植被成活率较低。

2.2 植物对边坡稳定性的不利影响

主要在于削减土层的湿度导致土体干裂进而增加土层渗透率;根茎增加地表粗糙度和土层渗透性导致土层渗透能力增加;土体持水能力的增加，降低了土体的抗剪强度。此外植被的存在还增加了边坡的外部荷载。

3 、边坡防护施工要点

3.1边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。主要表现在：

(1)边坡稳定：保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。(2)环境保护：使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。(3)综合效应：综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护，充分发挥防护工程的综合效益。

3.2边坡修整体现自然风格

柔性防护施工前，应对边坡进行修整，土质和软质岩石边坡应将坡顶、坡脚和坡侧修成具有自然风格的圆弧形，清除松动、突出的土石，坡面应平整、稳定。坚硬岩石挖方边坡，则宜采用直线式边坡，坡脚、坡顶用折角，以体现挺拔、刚毅。

3.3因地制宜选择植物群落，不搞一刀切

(1)应在做好周围自然环境现有植被群落构成调查的基础上，针对不同段落、不同地质条件及坡率、坡向、不同景观要求的边坡，提出不同的植物群落设计模式，不搞一刀切。边坡植物群落的构成大致可分为以下几种类型：森林型、草灌型、草本型、观赏型。总的原则就是要自然，与周边环境和谐、协调，尽量减少人工痕迹。

(2)根据科学数据显示，当汽车行驶速度为120Km/h时，司乘人员视野要求为166m，此时司乘人员对周围景观的观赏只能具体到大的线和面，不能像在园林中那样具体到点，这就要求用大的视野尺度来考虑绿化植物观赏线、面，应在一定距离上保持稳定、流畅，所以树种的选择亦不可过多、过于繁杂。

3.4建立科学的边坡生态恢复评价体系

通过对高速公路边坡稳定性，基材流失情况、植物多样性、景观效果、动物栖息情况，建设过程中的规划、设计、施工与材料标准化、规范化等情况对边坡生态恢复进行评价，使高速公路边坡生态恢复有法可依，有章可循，确立一个科学的评价标准体系。

4、内蒙古呼集高速公路(卓资县城附近)标段边坡生态防护实验工程

4.1地势地貌

呼集高速公路地处呼市以东和乌兰察布盟中部，位于东经109°16′～114°49′、北纬39°37′～43°28′。

北靠内蒙古高原阴山山脉，南接山西高原黄土丘陵。沿线山峦起伏，丘陵交错，构成以波状丘陵为主的地形特点。海拔高度965米～1 489米。底层多为岩石，表层有0.5米以上的沙质粘土覆盖。

4.2气候

地处中温带，属大陆性季风气候。因大青山高耸于高速公路北侧，寒潮暴发南下或海洋暖湿气流北移均受此山脉影响，使沿线地区相对温暖，雨量相对较多。因地处中纬度西风带，西北风偏多，大风期主要在3月至5月期间。其中6级以上大风日数年平均64～126天。根据上述气候、水文、地质情况，呼集高速公路采用了多种边坡防护形式。

4.3呼集路生态工程建设的重要性

(1)吸尘降噪，改善道路环境

坡面植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，同时植物叶片还能吸收和阻滞车辆排放的各种有害气体、烟尘、飘尘和噪声，减轻并防治污染，净化和改善路域大气环境。交通部《公路路域生态工程技术应用研究》课题研究表明，夏季沥青混凝土路面气温高达40~60℃。两侧坡面绿化后，茂密的植被可以降低路面温度3~5℃，减少路面因高温所产生的车辙，减轻路面材料老化，延长公路使用寿命。

(2)内蒙古对外形象的重要窗口

呼集高速公路位于生态脆弱带，高速公路建设中的深挖高填势必导致坡面植被和土壤的破坏，如果对深挖高填的边坡不加以生态保护，沿线被破坏的生态环境和植被景观不但不会恢复，而且还会导致沿线边坡水土流失和风化沙化。

呼集高速公路是呼市进出北京的咽喉要道，恢复沿线优美的生态环境和多彩的路域景观，将充分展示内蒙古优美的草原风光，提升内蒙古高速公路的整体形象。

参考文献：

[1]孙丙湘编著.道路绿化和美化工程[M].北京：人民交通出版社.

[2]高德彬,倪万魁,杨泓全.黄土地区公路路堑高边坡植物防护探讨[J].路基工程,2007( 05).