摘要：近些年来随着我国高速公路交通设施的不断发展，边坡生态防护设计起到重要的作用，在后续设计过程中需要从实际情况入手，对各项指标进行分析。公路沿线的生态环境对防护技术指标有一定的影响，但是由于缺乏环境保护意识，进而出现环境被破坏的情况。因此在实践过程中需要从施工现状入手，对生态指标进行分析，考虑到预见性防护技术的特殊要求，按照防护体系的要求，将技术落实到实践中，进而达到理想的应用效果。高速公路边坡生态防护的实施不仅有助于边坡稳定性与提升，同时也迎合了生态环境保护理念的普及与发展。基于此，高速公路管理部门需要提高重视程度，针对具体的路段，结合周遭环境及可利用因素，对高速公路边坡实施生态防护，同时不断优化防护施工技术的应用，进而保证高速公路边坡的稳定性与环保性，促进高速公路工程整体性建设水平的有效提升。
关键词：高速公路；生态防护；技术
引言
现在社会上对于环保问题的重视力度越来越大，而伴随着经济的快速发展，高速公路的建设越来越快，在经济发展中扮演着重要的角色，通过高速公路建设，人们的出行更加方便，运输业也实现了新的突破。在这一背景下，研究高速公路边坡生态防护林建设具有重要意义，文章通过分析绿化护坡施工技术，探究了各种绿化技术，进一步提出了施工过程中应该注意的问题，有针对性的提出了解决措施，为相关的工作人员提供可行性参考。
1 高速公路边坡生态防护的作用
在高速公路边坡的防护中，生态防护具有非常重要的作用，其重要性主要表现在以下几个方面：
第一，有利于防止水土流失，保护环境。高速公路边坡生态防护的主要目的就是防止水土流失，并且使得生态环境得到快速的恢复。如今高速公路上的车辆越来越多，不仅车辆荷载对公路产生影响，而且汽车在行驶过程中产生的废气与噪音等都会对周边的环境造成影响。因此，为了改善公路边坡的土壤结构，降低噪音等污染，就需要选择合理的生态防护措施进行高速公路边坡的防护。生态防护能够使得边坡的局部环境得到改善，提高土壤保持水土的能力。
第二，与边坡结构防护形成有机统一，促进生态平衡。高速公路的修建将地方生态系统一分为二，以前在很多高速公路的边坡防护中，工程防护是进行边坡防护的主要方式，现进行结构防护的同时再辅以生态防护，对维持原有的地方生态系统具有很好的促进作用。因此，在高速公路边坡的防护中，生态防护发挥着非常重要的作用，必须重视防护技术的应用。
2 生态防护的作用机理和特点
图1
生态防护的作用体系比较特殊，在后续应用阶段，需要从实际情况入手，对防护指标进行判断，按照技术形式的具体要求，将其落实到实践中。以下将对生态防护的作用机理和特点进行分析。
2.1 生态防护的作用机理
生态防护能起到保护环境的作用，由于植物的根系能穿过坡体的松散风化层，起到稳定的作用。植物具有降雨栽留和减少侵蚀的功能，在植被截留阶段，能重新蒸发到大气中，部分降雨能达到坡面，但是由于植被被阻挡，动能逐渐减少，减少对坡面的滴溅作用。由于植被的蒸腾作用对地下水系有一定的影响，考虑到微生物对土体的自我调节功能的特殊要求，需要考虑到作用机理的特殊要求，及时将其应用到实践中。
2.2 生态防护特点
生态防护和常规工程相比，其优势显著。常规性的工程防护技术见效比较快，能起到明显的稳定边坡的作用，整体维护费用低。但是在初期设计过程中，会存在防护机制不合理的现象，绿化不到位，直接影响景观设计指标。生态防护工程还有一个优点就是能及时恢复由于工程建设破坏的生态环境，保持生态平衡。
2.3 生态防护的功能
高速公路边坡防护的核心是保持生态平衡，工程防护体系本身具有不可取代的作用和地位。
2.3.1维护生态平衡
高速公路沿线边坡的开挖会造成大量植被损坏和破灭，甚至出现水土流失的现象。采用有效的生态防护机制，能避免人为因素对其造成损坏。
2.3.2稳定路基
高速公路边坡开挖后，大部分岩石表面是裸露在外的，经过雨水的长期冲刷，很容易出现塌陷的现象。对边坡进行有效的生态防护后，能有效降低消耗能。此外能降低水流速度，减少对坡面的影响。
2.3.3三维锚固作用明显
考虑到节理发育以及破碎严重的边坡，在操作过程中要及时进行生态防护，应用三维土工网，及时进行加固外，需要对坡面植被根系进行调整，增加岩石的整体性能，发挥固坡作用。
3 高速公路边坡生态防护基本原则
3.1稳定性原则
在长期使用过程中，高速公路会受到气候、雨水等多种因素的综合破坏与侵蚀，进而对边坡的稳定性造成严重影响。作为高速公路的重要组成部分，边坡的主要作用在于保证结构的安全性与稳定性，因此稳定性是边坡生态防护的基础要素与关键内容。
3.2 减少破坏原则
在生态边坡的应用与实施中，应该尽可能的保留并恢复原有的自然植被与景观，避免为了片面追求景观效果而造成边坡本身自然环境的损坏，这需要全面而科学的设计作基础。
3.3 因地制宜原则
在生态防护应用中，首先需要将地域风格凸显出来，因此需要遵循因地制宜的原则，尽可能对现有地形进行充分利用，以降低施工量。在改造边坡地形时，需要顺坡就势，顺应地形，强化水土保持工作的效果，最大程度地确保生态防护的生态效果。
3.4永久性原则
作为高速公路的重要维护体系，边坡生态防护需要遵循永久性原则，提高边坡植被的长久性，因此需要优先选择根系较深、耐旱、耐寒等适应性较强的植被，如此不仅可以强化高速公路边坡的持久性，同时还可以节省后期人工维护费用。
3.5经济、景观与社会效益兼顾原则
在高速公路生态防护建设中，需要对公路的保护与环境的保护进行综合性考虑，同时尽可能降低边坡生态防护的工程造价。在此过程中，需要以施工区域气候及生态环境得以改善为目标，实现经济性、景观性及社会效益兼顾的目的。
4 边坡生态防护形式的选用
4.1 普通植草与客土喷播植草
在高速公路边坡施工中，针对土质稳定的较矮路堤边坡可以采用普通植草的方式对其进行防护，将草种或者草直接喷洒在边坡上。此外，对于风化粉砂岩等不利于植物根系发育的路堑较缓边坡，客土喷播植草是非常有效的一种边坡生态防护形式。依据生态学、植物学以及土壤学理论，进行客土的配制或者种子的配制，之后在将其通过挂网喷附的方式植于边坡表面，从而达到绿化与防护边坡的目的。金属网的尺寸与锚杆的长度需要依据坡面稳定性进行确定，保证其喷播厚度在3～9c范围内。在进行客土喷播植草时，需要严格的按照施工工艺进行施工。首先对边坡表面进行清理，之后进行钻孔、打锚杆与挂网的操作，其次进行客土的喷射，将无纺布覆盖在其表面，最后进行地坪的养护。客土的配方是进行客土喷播植草的关键，土壤、肥料、纤维、草种、稳定剂、黏结剂以及保水剂等都是客土的主要材料。植物生长的营养成分、空隙率、酸碱度、厚度以及耐久性等都能够通过客土得到。在半风化或者石质岩石稳定的边坡中可以采用客土喷播植草的方式进行防护。
4.2 挂三维网植草客土喷播草灌
在高速公路的沙石土混合型边坡或者强风化粉砂岩质边坡中，适合采用挂三维网喷播客土草灌的方式对其进行防护。聚氯乙烯材料是制作三维网的主要材料，这就使得三维网具有较强的抗老化能力与耐腐蚀能力，将钢筋锚钉将其固定在公路边坡上。三维网能够降低边坡土受到的雨水冲刷力，并且能够迅速排走雨水，防止客土流失。施工速度快、操作方便以及工艺简单等都是挂三维网喷播草灌所具有的特点。利于稳固基肥、植被生长是三维植被网的最原始的功能，并且伴随着植被的不断生长，一个有效的地面网体系就随之形成，能够借助植被的根系与三维网对边坡坡面进行保护。
图2（某高速公路挂网客土喷播草灌防护效果）
同时，对于一般的路堑骨架防护，可在骨架内同样采用挂三维网客土喷播草灌，有效防止骨架内土体掏空，保持骨架结构的完整性，达到一劳永逸的绿化、防护效果，目前许多高速公路的路堑骨架防护均采用了此举方案，更加经济的实现了结构防护与绿化环境的有机统一。
图3（某高速公路骨架挂网客土喷播草灌防护效果）
4.3 挂镀锌网客土喷播草灌
对于高速公路所穿越的岩质边坡，在进行结构防护之后，岩体仍以较大面积的裸露在外，易风化、易受雨水侵蚀进而致使岩面破碎剥落，影响高速公路运营安全，同时也给驾驶员带来视觉上的枯燥感、不利于行车。边坡岩面能够处于一个稳定的覆盖层之下，对保持坡面的完整性极为有利；边坡自身形成了一个完整的绿化板块，促进了生态平衡。
4.4 土工织物防护
目前土工织物防护已在市政工程中得以广泛运用，但高速公路中应用偏少。土工织物防护的优越性主要体现于施工速度快、绿化效果快、不易失效。
土工织物防护最主要的形式是土工膜袋，膜袋自身为工厂化生产，运至现场时，于袋内加以粘土、基肥，形成一个可供植物生长的“土袋”。此种形式非常适用于表面欠平整、已经进行骨架防护的岩质边坡。施工时，将制作好得土工膜袋堆叠于欠平整的骨架坡面，然后钻眼将草籽培于土袋内，这样可使得边坡迅速绿化。对于出现塌方、沉陷的土质边坡，在放缓难以实施的情况下，可采用土工膜袋将塌陷区域回填至坡面，保持坡面的坡比基本符合设计要求，恢复坡面土体的完整性，再进行下一步的坡面绿化防护以稳固水土。
图4（土工膜袋）
对于土质路基，尤其是膨胀土路基，土工膜袋不仅可作为绿化设施、还可作为一种柔性挡土墙进行边坡支护。
5 生态防护技术工艺分析
考虑到高速公路生态防护技术的具体要求，生态防护设计的总体稳定性直接对设计形式有一定程度的影响，需要在适合植物生长的条件下落实防护技术。以下将对高速公路边坡生态防护技术工艺进行分析：
5.1.直接种草防护
在高速公路边坡生态防护中，需要对植草防护的养护管理技术进行明确，从而保证生态防护的质量。在进行植草防护的养护管理时，主要需要注意以下几点。首先，注意苗期养护。在苗期应该适当的浇水，从而为种子的生长提供所必须的水分。其次，无纺布的掀揭。为了保证草苗的正常生长，需要在适当的时候将无纺布揭开。再次，合理施肥。在植草防护中，施肥需要适度，为了能够给草坪生长提供必要的养分，可以选用进口复合肥当做肥料。最后，农药的喷洒。在植草生态防护中，需要对草坪进行定期的杂草处理，并且进行针对性的农药喷洒，确保植被的健康生长。
5.2 三维网种草技术
三维网种草技术形式比较特殊，应用范围比较广，在实践过程中必须做好基础处理工作。对于土质比较松软的坡面采用人工夯实的形式，对于凹陷的部分采用垫平处理，避免出现凹凸不平或者松垮的现象。固定处理也起到了重要的作用，选择 8 号铁丝网，对 u 形面进行固定处理。技术应用流程如下：
回填处理对技术落实也有一定的影响，分为机械回填、人工回填以及干土抛洒回填等方式。首先是机械回填，三维网固定后，做好前期准备工作，有机土由粘性土和腐蚀土组成，施工阶段选择额的粘性土含水量比较得到控制。在对土壤进行处理的阶段，将其和其他原材料进行搅拌和混合。人工回填属于传统施工方式，施工工艺比较简单，投入也比较少，可以在立地条件差的区域应用。干土抛洒回填在填方边坡设计中有一定的积极作用，操作简单，不会对路面造成影响。三维网固定后，采用有效的施工方式对其进行回填，搅拌均匀后，分 2-3 次抛洒在坡面上，厚度控制在 3-5cm。
5.3 边坡生态防护喷播草籽技术
直接喷播植草、挂三维网植草以及挂镀锌铁丝网植草等生态防护采用的技术为液压喷播，其种植操作与原理都比较简单。将复合肥、纸纤维、附着剂、草种子、保湿剂以及一定量的清水进行混合，确保其搅拌均匀，之后借助液压传送、机械动力、高压泵将混合液喷洒到边坡的坡面处，保证喷洒的均匀。土壤种子与边坡表面的混合液能够形成一个有机整体，从而形成生态防护系统，保证边坡的质量。这种防护技术具有成本低、效率高、成坪快以及劳动强度小的优点，比较适用于高速公路边坡的生态防护。
5.4 土工膜袋植草技术
土工膜袋成品运至施工现场时，应对其产品进行合格性检验，土工膜袋“装土”工序是关键，土质需采用利于植物生长的湿润种植土、并人工
辅以肥料拌合，一般经验是1方种植土配约5公斤肥料，根据膜袋容量来进行肥料掺合量的计算。拌合时必须做到充分、均匀。草灌种籽植入工艺可采用钢管插入的方法，即将种籽灌于端头削尖的空心钢管，钢管插入土袋后种籽也随之植入土内。
图5（土工膜袋柔性挡土墙防护机理）
5.5生态与工程相结合的防护技术
这种生态防护技术主要对混凝土、浆砌块石、片石等材料进行应用，将这些材料在边坡上砌筑骨架，然后在框格内实施草类与灌木的种植。在高速公路边坡生态防护的实施中，此类技术的应用可以充分发挥框格的固定作用，进而有效避免边坡遭受雨水的冲刷而形成冲沟，如此可以大幅度提升坡面地表的粗度系数，促使边坡稳定性得以有效的提升。通常情况下，雨水冲刷仅限于框格内局部范围，不仅将防护效果充分发挥出来，同时也增强了生态美观性。框格内可以种植灌木、草类、花等植被，且框格与植物结合的生态防护形式具有美观、稳定性好等优势。然而这种生态防护技术的施工难度较大，且需要以具体路段的实际情况为参照条件，因此需要结合边坡生态防护要求对此类方法进行妥善选择与科学的调整。
结语
综上所述，在高速公路的边坡防护中，生态防护技术的应用越来越广泛。边坡生态防护技术不仅具有防止水土流失、保护环境的作用，还具有施工速度快、单位面积投资小的优点。为了提高高速公路边坡防护的质量、还原地方生态平衡，就需要结合实际的地质条件选择合理的生态防护技术，充分发挥生态防护的作用。
参考文献
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[3]闫小琳.高速公路边坡生态防护施工技术[J].交通世界(工程技术),2015,03:128-129.[2017-08-16].
论文作者:唐雷
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/21
标签：防护论文; 生态论文; 高速公路论文; 客土论文; 作用论文; 技术论文; 植被论文; 《防护工程》2017年第18期论文;