高速公路岩石边坡的快速生态恢复技术.doc

摘要：本文对喷混植生技术在高速公路岩石边坡生态恢复中的研究和应用进行了较全面的综合，主要涉及到喷混植生技术的概念、研究应用进展及研究现状，最后，对岩石边坡生态系统中喷混植生综合研究及示范推广进行了讨论。关键词：高速公路石质边坡生态恢复喷混植生德国早在1919年就修建了高速公路的雏形；而美国的高速公路最多，到1983年已建成83956km的高速公路。我国在1988年实现了高速公路零的突破，截止到2002年底，全国高速公路里程达到了2.52万km[1]，仅次于美国居世界第二位。但是，高速公路是以破坏生态环境为代价的一项现代化建设工程，每年形成的边坡面积达2-3亿m2，其中，石质边坡的面积约为1000-1500万m2；这些石质边坡大多分布在我国南方各省，仅广东省每年就有100万m2以上的石质边坡急待治理。裸露石质边坡缺土、缺水、缺肥等植物的生存条件，因此，石质边坡的生态恢复已成为当前的一大技术难点。1、岩石边坡生态恢复技术及国内外研究进展1.1喷混植生技术及其特点喷混植生技术是当前工程创伤的岩石边坡生态修复的最新模式，是岩石边坡工程防护与生态绿化并重的新技术，能使植物在短时间内快速生长覆盖。该技术利用锚杆加固铁丝网技术，运用特制喷混机械将土壤、有机核心料、粘结剂、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上，形成近10cm厚度的具有大小孔隙的硬化体[2，3]。喷混植生技术的主要特点大致有：1）适合地质条件恶劣的岩石坡面喷混植生技术采用镀锌铁丝网和钢杆锚固，抗拉力强度大，可有效地防止崩塌和碎石掉落，确保山体和道路长治久安。该方法适用于恶劣环境的岩石边坡，如砾石层、软岩、破碎层及较硬的基岩石等。2）抗侵蚀性和抗水土流失粘结剂的胶结作用是喷混基质与岩面粘结，并使喷混基质硬化，从而避免雨水等对种植基质造成冲刷侵蚀。不仅喷混基材有很强的抗侵蚀性能，在灌草植被与基材的共同作用下，基材的抗侵蚀性又得到进一步的增强。3）保障植被快速成型及生态稳定性以客土为主的喷混基层的厚度为10cm，能确保植物安全生长的极限需求。石质边坡上喷混植生后，60天能全面覆盖，1年灌草立体生态成型。护坡植物的生态稳定性方面的作用有：能拦截的雨水冲击，减少滴溅能量；通过吸收和蒸腾作用降低土体孔隙水压力；根系深扎交错能增加土体内聚力，提高建植层土体的凝聚强度。1.2国外岩石边坡的生态护坡技术公路边坡生态护坡技术的应用在发达国家已有很长的历史，如美国于1936年在南加利福尼亚州的AngelesCrest公路边坡治理中就应用生态护坡技术。日本的边坡绿化起步较早，他们的生态护坡几乎与公路建设同步发展，迄今已有半个多世纪的历史。近年来，绿化网护坡、厚层基料喷射、植被型混凝土等已成为日本最为广泛的生态护坡技术。厚层基料喷射护坡技术是日本于1976年首先开发出来的，主要用于软弱岩石边坡的生态防护。日本客土喷播厚度为2-3cm，只适合日本国土气候带，不适合我国热带、亚热带地区植物的水热需求，草坪往往因伏秋干热而枯死。日本在植被型混凝土方面做了大量的研究，但其成本过高，不适合我国国情。1.3国内岩石边坡生态治理的研究应用岩石边坡绿化是一门新兴边缘学科，它涉及到岩石工程力学、地质学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、草业学、林学、环境生态学等。岩石边坡的生态治理研究刚起步，尚处于理论研究与应用技术的摸索阶段。石质边坡传统的绿化及治理方法大致包括强制性的绿化恢复方法及单一的工程技术。传统的石质边坡绿化恢复方法通常是在坡脚栽种攀缘植物（如爬山虎）、坡顶栽种垂吊植物（如葛藤、常春藤）等，但这种上攀下悬方式绿化工程植被覆盖的速度较慢、水土保持效果较差，植物达到完全覆盖往往需2-3年时间。以前通常采用单一的工程技术（如护面墙、浆砌块石、干切片石、喷射砼、菱形网格护坡、六角空心砖护坡等）对高速公路的石质边坡进行防护，但是，由于施工复杂、造价昂贵以及影响公路两旁环境生态的景观，这些技术已逐渐被淘汰。基于岩石边坡生态治理的市场前景及日本业已成熟应用的石质边坡防护技术，近年来，我国也开始了类似于客土喷播技术的研究和应用，并取得了一定的进展。在2000年，已有岩石坡面喷混快速绿化新技术的报道[4，5]。在此之后，岩石边坡生态治理的技术研究及应用又有某些报道，尽管这些技术的原理和方法相近，但采用的名称有所不同，如喷混植生技术、有机基材喷植、水泥生态种植基、植被混凝土护坡绿化技术等。1.4深圳市万信达环境绿化建设公司喷混植生技术的应用深圳市万信达环境绿化建设有限公司自1997年成立以来，一直致力于南方高速公路边坡生态防护技术研发、工程设计和工程施工。近年来，先后在四川、云南、重庆、福建、广东、海南、浙江、湖南、湖北等十一个省市承建了高速公路及园林绿化工程65项，总公路绿化里程达800km，累计绿化面积750万m2，其中，90%