浅谈高速公路边坡防护与绿化

浅谈高速公路边坡防护与绿化

目录

1．高速公路的边坡特点

1．1 呈现条带状分布．地域性明显

1．2 原有生态系统受到破坏

1．3 交通污染影响植被的正常生长

1．4 植物对边坡的防护作用

1．5 高速公路的阳坡或半阳坡侵蚀更为严重

2．路基边坡防护形式的选择原则

3边坡绿化

1 边坡绿化布置原则

2 边坡绿化植物选择

3 边坡绿化植物养护

4.1 肥水管理措施

4.2 补栽措施

4.3 其他辅助管理措施

5 边坡植被恢复

6 新技术应用及推广

7展望

摘要：随着我国西部大开发战略的实施，高速公路飞速发展，由此而

引发的环境问题得到相关部门的重视．特别是公路边坡生态系统恢复，得到人们更多的重视。本文分析了高速公路边坡特点，并根据边坡的特点，提出相应的边坡防护形式，其中特别注重采用植物种植对边坡进行防护。对我国目前的高速公路边坡绿化进行了系统评价。

关键词：高速公路边坡植物绿化

随着我国高速公路里程不断增长，人们对高速公路的要求也越来越高，不仅仅要求道路的通畅，也要求高速公路的绿化和美化。高速公路边坡的生态防护作为高速公路绿化的一个重要组成部分，对于防止水土流失、减轻污染、稳固路基、保障行车安全等有着重要意义。

1．高速公路的边坡特点

1．1 呈现条带状分布．地域性明显

一条高度公路一般数十公里，乃至几百公里，公路沿线自然环境差异极大。以成渝高速公路为例，全长3百多公里。气温差别大，气候可分为中亚热带、北亚热带、南温带和中温带等。沿线有农田、丘陵和林地等多种自然景观。因此，在边坡植被变化较多，在进行边坡植物种植时，必须充分考虑地域特点，做到适地适树。

1．2 原有生态系统受到破坏

高速公路的边坡，特别是挖方边坡，开挖后使地表植被遭到破坏，原有表土与植被之间的平衡关系失调，表土抗蚀能力减弱，在雨滴和风蚀作用下水土极易流失。坡面完全是生土，几乎不含有机质，缺乏微生物活动，且掺有大量的水泥、混凝土、砂石料等，土壤条件差，

不利于植物的生长。开挖后，每一个边坡地质状况不同，同一边坡上往往砂岩、泥岩、石灰岩等交错排列，交替出现，有的坚硬，有的易风化。对于北方寒冷地区，冬天需要在路面撒盐雪，往往造成边坡土壤中盐分过高，从而抑制植物生长，甚至引起植物死亡。边坡的坡度大，土壤渗透性差等原因，边坡土壤对降水截留较小，这一方面容易造成水土流失和光、水的再分配，另一方面由于水土流失导致坡面土壤贫瘠，立地条件差，不利于植物生长，原有的生态系统受到破坏。而高速公路修建后，对地表进行破坏，生态系统受到破坏后，短时间内很难进行恢复。

1．3 交通污染影响植被的正常生长

汽车污染主要分为噪音污染和大气污染，而高速公路除恰

是汽车污染最为集中的地方。汽车的尾气中主要含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫及微粒(如铅化物微粒)和碳烟等，造成了严重的污染。尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光充足、无风等条件下还会发生光化学反应，产生毒性较大的浅兰色烟雾，即光化学烟雾，从而构成二次污染。由于高速公路路基通常较高，地形开阔，空气对流快，造成冬季气温相对当地其他地方更低，使植物冻伤死亡；春季地温回升慢，夏季温度较高，使植物灼伤甚至死亡。1．4 植物对边坡的防护作用

增加植被面积，减少地表径流，可从根本上减少路基边坡

的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓

作用，枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量，庞大的根系能

直接吸收和涵蓄一部分水分，还可稳定地表土层。植被的根系

能与土层密切地结合，根系与根系的盘根错节，使地表层土壤

形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效地稳定土层、固定沟坡、阻挡冲刷和塌陷，有机械防护作用。

1．5 高速公路的阳坡或半阳坡侵蚀更为严重

高速公路的阳坡接受的热能辐射量较大，边坡白天升温快，晚上降温快，土壤昼夜温度变化大，干湿交替较剧烈而频繁，物理风化强烈，水分蒸发快，湿度低，不利于植物生长，植被覆盖度低，土壤中植物根系和有机质含量少，团粒结构差，土壤干燥疏松，抗冲蚀性能差，抵抗雨滴溅蚀能力弱，故极易造成土壤侵蚀；另外，阳坡为迎风坡，降雨几乎垂直作用于坡面，击溅力大，同时风又加速了雨滴的重力加速度，加速了土壤的侵蚀。

2．路基边坡防护形式的选择原则

路基边坡防护应根据当地气候、水文、地形地质及筑路材

料等情况，采取有效的防护措施防治路基病害，保证路基稳定。选择边坡防护形式，应遵循“就地取材、以防为主，防治结合；经久耐用，节省造价；造型美观、因地顺应环境景观协调”的原则。

1)路基边坡防护设计时，应根据当地气候、水文、地形地

质及筑路材料等情况，综合考虑边坡位置、横断面几何形态尺寸、边坡稳定性、排水与防护、环境景观等因素，合理选择边坡

防护形式。

2)在技术经济合理的前提下，坡面防护类型应优先考虑

植物防护和综合防护类型，将公路建设对环境的破坏降到最低

限度。从技术经济、环境景观的角度出发，在保证路基稳定的前提下，选择边坡防护形式的顺序为：植物防护(喷播植草、土工网植草)——截水沟型骨架植物防护——锚杆混凝土框架植物

防护——圬工防护(护坡、护面墙、挂网喷护)。

3)选择防护植物时，应充分考虑公路沿线的气候条件特

征，根据公路沿线经过的不同地区以及不同的地质环境，综合

论证选取。多采用植物防护功能，重建公路沿线的生态系统，维持其生态平衡，使我们的绿化防护形式由“低投入高养护型”转向“低投入低养护型”，走可持续发展的道路。

4)对于膨胀土边坡，锚杆框架梁是一种较为有效的边坡

防护形式，也是将工程护坡与植被护坡相结合的典型，有利于边坡稳定和维护生态平衡。对特殊土质(易冲刷、冻胀)和高陡边坡地段的防护应考虑采用框格防护。在进行防护形式选择时，应仔细分析、试验边坡土质抗冲蚀和抗冻胀性能，并根据当地建筑材料供应情况，选择经济、美观、适用的防护形式。

5)对于不适宜采用植物防护或框格植草防护的风化岩石

破碎路堑边坡，应综合考虑当地地形、岩石风化程度、降雨强度、施工难易程度、坡面渗水及经济造价等方面的因素，慎重选择块(片)石护面墙、挂网喷锚及钢丝绳柔性网(NSN系统)等坡面防护措施。选用浆砌片石护坡和护面墙防护时，应在碎落台

和边坡平台上设置花坛，种植攀藤植物和花卉、灌木，并根据当

地经济发展水平，适当进行护坡表面美化工作。挂网喷护防护应尽量少用或不用，受各种条件限制选用时，在第一级边坡应

采用护面墙或矮挡墙防护，并进行适当绿化与美化工作。在各种防护技术中，植被恢复的效果是各种生物防护技术

中效果最为明显。在保证边坡稳定的前提下，尽可能采用植被防护的方法，避免采用挂网喷浆、大面积浆砌片石等工程防护措施。对高度小zJZ6m的挖方边坡，直接喷播草籽。大于6mtJ,于18m 的挖方边坡应根据上方边坡稳定性不同，采用不同的防护方案：稳定性较好的土质边坡，采用整幅边坡喷播草种或局部进行挂网喷播。稳定性较好的风化岩石边坡，为防止岩石进一步风化或

受雨水冲刷而碎落，一律采用挂网植生方法，既绿化了边坡，又可在较长时间保持边坡稳定。对于易受雨水冲刷的土质或强、中风化岩石边坡，采取在第一级边坡中做适当设计的浆砌片石护

面墙，护面墙一律采用凹缝勾缝，墙的周边用直接喷播草种或挂网植生方法植草。对于少数稳定性差的高边坡，则采用预应力索锚固方法，将锚孔位置连成骨架，骨架内腔仍采用不同方法植草。于填方边坡6m以下的全部植草，高边坡则适当采用骨架式

防护，骨架内腔也进行植草。采取这些措施后，使公路的可视范围取得了恢复自然、调节视觉、保护环境的功效。

3边坡绿化

高速公路绿化是国土绿化的重要组成部分，是公路建设中不可缺少的主要内容。公路绿化的首要任务是提高公路的服务功能，绿化要达到

稳定路基、保护路面、诱导交通、保障行车安全、减轻噪音、保护环境与自然相协调等目的，同时有利于行车安全，为司乘人员诱导视线、减轻眼睛疲劳，从而减少交通事故的发生。

3.1 边坡绿化布置原则

边坡植物防护的主要目的是固土护坡、防止冲刷，兼有美化环境的功能。一般应选择干旱、瘠薄、根系发达、覆盖度好、易于成活、便于管理、同时兼顾景观效果的草本或木本植物。边坡以种植草本地被为主，根据不同地段的实际情况，采用丛植、列植等绿化模式，尽量做到乔、灌、花、草搭配，形成不同景观的植物群落。

边坡生态防护植物配置技术原则是采用以水土保持为主，兼具生态景观效果边坡防护要考虑对整个植被进行逐步恢复，应以林草植物为主进行生态模式配置，有利于固土护坡，防止水土流失，改善高速公路边坡景观和行车效果，有利行车安全。以适应生态学理论为依据，尊重自然、正视自然、保护自然、恢复自然，兼顾生态效益、经济效益和社会效益，以达到四季常绿并可体现有当地特色的景观效果；同时在选择植物种类时要坚持生物多样性，多科属结合，乔、灌、草结合，营建乔、灌、草结合的多树种、多结构、多功能的复层生态景观群落，有效增加绿量和绿叶面积，挖掘单位面积上的潜在生态力，提高叶面积指数，整个绿化沿线注意立体空间上的线条变化和节奏感。但应在考虑气候、土壤、立地类型的基础上，优先选择耐干旱、耐瘠薄、抗污染、观赏性强的树种及草坪地被植物，既能适应当地土地条件，又能满足公路绿化的要求，达到功能、艺术、科学的统一。在路

堑边坡（上边坡）应考虑采用不同草种或草灌混栽技术，一年生草本（或越年生）与多年生草本搭配，再混栽一定比例的灌木或小型乔木。起初一年生草本迅速生长，固土护坡、防止冲刷效果明显。以后多年生草本和灌木或小型乔木成为优势种，固土护坡及景观功能进一步加强。路堤边坡（下边坡）宜选用多年生、耐寒、耐旱、耐瘠薄、生长

势健壮、再生能力强的草种。

3.2 边坡绿化植物选择

边坡绿化主要目的是防止流水冲刷、风蚀、保护路基、降低噪音、吸收有害气体、创造优美的行车环境。路堤边坡的绿化，由于土质和保水性能很差，应尽量不破坏自然地形地貌和植被，采用抗逆性强、根系发达、易于成活、便于管理、兼顾景观效果的多年生草本或木本

植物。

目前用于护坡的主要植物材料有紫穗槐、美国地锦、荆条、沙地柏、柠条、柽柳、垂叶榕等乔木种，长春藤、藤本月季、爬墙虎、紫藤、扶芳藤等藤本植物；杜鹃等灌木种；天堂草、狗牙根、假俭、锦鸡儿、金钟、小冠花等多年生草本植物。

3．3边坡绿化植物养护

公路边坡的植物定居后，在其群落结构中，仍是以草本植物为主，灌木属于从属的位置，因为草本植物早期生长速度非常快，而且耐贫瘠，这样可以尽快恢复边坡的植被覆盖，控制土壤流失，美化路容。但是这样的植物群落结构非常的不稳定，如果措施跟不上，草本植物

过度发育，群落中的灌木很快就会因为营养、阳光、水分和其他资源不足而被草本植物“吃掉”，另一方面一旦草本植物把土壤中的营养捎耗到一定程度，很可能出现大面积的衰退，并且重新回到裸地的状态。这种现象已经在以往的高速公路植被恢复建设中已经是屡见不鲜。未雨绸缪，制定合理养护管理措施，促进植物群落向目标群落转化，是公路边坡绿化的重要内容，主要养护措施包括肥水管理措施、补栽措施、其他辅助管理措施等。

4.1 肥水管理措施

制定肥水管理计划，在施肥这个环节，针对植物群落的不同发育时期，采用不同的肥料配比，抑制草本的生长，促进木本植物的发育，从而达到逐步以木本植物为主的植物群落；水分是植被能否存活的另一个重要的原因，植物在不同的生长发育时期对水的需求量有很大差异，不同植物对水分的需求量也不同，通过对水的管理可以实现对群落演替方向的调控。其中包括喷水养护和追施肥料等措施。喷水养护分前、中、后期水分管理，前期喷灌水养护为60天，中期靠自然雨水养护，若遇干旱，每月喷水2～3次；后期养护每月喷水２次；追施肥料，为满足草本植物氮磷钾等营养需求，维持草苗正常生长，须在苗高8～10cm时进行第一次追肥，追肥分春肥（3～4月）和冬肥（10～11月）两次，另外，还可依据实际情况进行叶面追肥，如用0.1%的磷酸二氢钾或0.3%的尿素液喷施。

4.2 补栽措施

培育稳定边坡植物群落，由于公路的养护资金非常有限，培养稳

定的群落，充分发挥自然力在其中所起的作用，逐步减少养护费用。其中一个主要的措施是增加群落中的多样性。一个群落中如有多个物种，而且各物种的数量较均匀，则该群落具有高的多样性；如果一个群落中物种少，而且各物种的数量不均匀，则该群落的多样性较低。一般认为群落的结构越复杂，多样性越高；群落也越为稳定；并把群落多样性作为其稳定性的一个重要尺度，在植被建植的早期由于恶劣的立地环境，仅有少量植物可以在边坡上定居，群落的多样性指数很低，其稳定性和恢复力都很弱，需要大量的人工辅助措施才能确保群落不退化，在后期随着小气候条件、土壤条件和其他条件的完善，需要在未来群落的不同发展时期，适当加入一些本地的其他植物，提高群落多样性和群落的稳定性。

4.3 其他辅助管理措施

其他辅助管理措施，如修剪、间苗、疏枝以及采用化学药剂等多种措施控制边坡群落的演替方向。包括防治病虫害和防除杂草等措施，防治病虫害是出苗后随时观察有无病虫为害，不同草本植物所发生的病害和虫害是不一样的，一经发现，需及时喷洒针对性农药。防病害可用59%多菌灵可湿性粉剂1 000倍液，甲基托布津800～1 000倍液等；防虫害一般可用敌百虫800倍液、氧化乐果、三氯杀螨醇1 000～1 500倍液等高效低毒农药；防除杂草，杂草主要与主栽草类争光、争水、争肥，且有碍草坪景观，防治方法为播种前土壤使用草甘膦、卡可基酸除灭，草苗播出前使用地散灵、恶灵草、环已隆等灭除杂草种子发芽，杂草生长已高出主草丛，可采取人工拔除。

5 边坡植被恢复

公路在建设过程中，尽管采取多种避让措施，特别在靠近山地的区域，但还是不可避免地破坏了相当大面积的天然植被和人工植被，使之成为裸露的坡面；另外公路建设中产生了大量的坡面也从另一个方面增加了裸地的面积，选择适宜的手段，恢复边坡的植被覆盖，减少土壤侵蚀，巩固路基，是公路景观中一个不可或缺的重要环节，边坡在路域可绿化的面积中所占的比例最大，最适宜创造一个具有地带性特点的植物群落。应用植被恢复的理论体系建立公路边坡绿化植被恢复体系，力图建立一个利用当地物种资源，撒播与管理，逐步恢复的公路边坡植被恢复理论体系，并加强相关步骤的推广试验研究，其恢复理论目前国内还没有成熟，有待研究。

6 新技术应用及推广

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境体现自然环境美的边坡植物防护新技术，与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。目前已根据不同的边坡土质条件，创造出人工种草护坡、平铺草皮护坡、液压喷播植草护坡、土工网植草护坡、OH液植草护坡、行栽香根草护坡、蜂巢式网格植草护坡、客土植生植物护坡、喷混植生植物护坡、岩石边坡喷混植生植物护坡。客土喷播、三维网植草等不同边坡植物防护技术。另外值得一提的是沪蓉西高速公路湖北宜（昌）长（阳）段采用了“布鲁特”岩石边坡生态防护技术，摒弃了以往单纯的以边坡土壤为植物生长的唯一载体，转变成以土壤改良剂改良坡脚、坡顶的土壤，为植

物生长提供稳定的基质；同时，通过安装、固定在坡面的罩面网，强制绿化边坡，固定坡面的石块，为后期的攀援植物的生长提供支架，为最终实现自然的人工生态恢复提供了保障。大多数公路绿化根据各路段立地条件的不同，采用的是多种方式相结合，如广梧高速公路（马安～河口段）采用了挂镀锌铁丝网（或土工格栅网）喷混植生、挂三维网植草、直接喷草植生、客土喷播植草等４种形式综合整治的绿化方案，总体采取挂网客土喷播进行绿化，注重藤、灌、草的相互搭配，确保立体绿化的效果，从而达到绿化防护和景观建设的目的。在未来还将有很多新技术应运而生，这些新技术将为高速公路边坡绿化布置的合理性与生态效应的发挥达到理想水平。

7 展望

高速公路边坡绿化主要起到护坡、稳定路基、减少水土流失和丰富路域景观的目的，在以往的设计中多采用大面积的满铺浆砌片石的方法进行防护，这样不仅不美观，而且与自然环境也不协调，设计时应将美观、环保和防护功能结合起来，多采用植草种花和衬砌护坡，如确实要做护面墙护坡的，也宜做成窗格式，在窗格内植草、种花，总的来说公路边坡设计绿化布置时千篇一律，没有创新点。主要缺乏对边坡植被恢复的研究和高速公路边坡植被恢复体系的建立，今后应加强此方面的研究，不盲目种草、种树，要尽量考虑本地物种，慎重选择先锋物种，避免外来物种入侵；加强对新技术的研究，工程措施与植物措施相结合，达到社会效益、经济效益和生态效益的统一。

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