公路生物环境工程技术研究进展

来源：核心期刊咨询网时间：2021-07-07 14:1412

摘要：摘 要：边坡上的植被在与土壤、大气相互影响的同时，可经水文效应、力学效应达到缓解边坡侵蚀的目的，促进土体抗剪强度的提升，增加边坡稳定性。基于此，本文就公路生物环境工程技术的类型、应用范围等进行了简要概述，同时就生物护坡的机理进行了分析，最后

　　摘 要：边坡上的植被在与土壤、大气相互影响的同时，可经水文效应、力学效应达到缓解边坡侵蚀的目的，促进土体抗剪强度的提升，增加边坡稳定性。基于此，本文就公路生物环境工程技术的类型、应用范围等进行了简要概述，同时就生物护坡的机理进行了分析，最后着重就技术研究进展进行了探究，旨在为更多从事于公路边坡工程建设的同行提供一些参考。

　　关键词：公路;生物环境工程;护坡;喷播

　　引言

　　随着我国基础设施建设速度的逐步加快，很多坡面都需要得到防护。当下的坡面防护技术有工程防护、生物防护两种类型，其中前者包含坡面喷锚、砌筑体防护等多种形式，后者为提升坡面稳定性、抗侵蚀能力提供了条件[1]。坡面防护技术的应用可显著改善工程的视觉效果，还可在表层土侵蚀方面起到有效的控制作用，最终达到加固浅层土不稳定性的作用。公路生物环境工程技术的实施为改善公路路域生态环境提供了保障，它兼具方便、经济与环境兼容等优势，目前已成为公路环境工程的一个重要组成部分。

　　1技术概述

　　此类技术还可以称为边坡技能、柔性技能，在公路绿化建设工作中，它是核心和关键所在。当下主要将此类技术分成高投入土壤喷播、高维护湿喷播速生草种两种技术类型，目前我国已经引进了水利喷播技术，并对其进行了改良，同时客土喷播技术也陆续开始应用，相信在几年后即可得到广泛应用[2]。从植物材料方面來看，应该在公路路域方面拓宽植物的应用范围，突破原本草本护坡的单一化护坡模式，对当地植物进行充分利用，从而快速实现路域植被快速恢复，这已经成为现阶段我国公路建设领域在生态环境建设、道路安全方面的一项必然要求。

　　2生物护坡的机理分析

　　2.1降雨截流、削弱溅蚀

　　树叶、树干会存储一部分降雨，这部分降雨会以水蒸气的形式蒸发到空气之中，从而降低降落到坡面的雨水的强度。雨滴下落后会击打在坡面上，为土体传递动能，形成分裂力后，土体颗粒将分离、飞溅，在滴溅过程中雨滴的速度与动量是成正比的，雨滴撞击土体时分裂力越大，土体颗粒就越多。植被可以将这些雨滴拦截下来，减少雨滴数量，并且还能降低其能量，减小土体分裂力，从而减小雨滴飞溅造成的侵蚀[3]。

　　2.2抑制径流，减少土体流失

　　植被的叶子、根茎可以增加地表粗糙度，使径流速度减小，雨水入渗更多，从而达到抑制径流的目的。同时，植被生长时会从土体挤出一条通道，在其死亡之后通道会变成空隙，这样径流就可以沿着植被根茎与土体接触面以及这些空隙进入到土体之中。雨滴飞溅分离的土粒被径流带走后，进而会引发沟蚀、片蚀，随着径流速度，其呈现出指数上升的现状，同时土体流失量也会随之增加，并且由于有植被存在，这些土粒对地表所起到的沉积作用将会进一步加速，从而减少土体流失量。

　　2.3减小空隙水压力

　　之所以会出现边坡失稳的问题，降雨是非常重要的原因之一，空隙水压力大小与边坡失稳直接相关。植被吸收、蒸发的过程中，坡体内水分会显著减少，同时其空隙水压力将明显降低，此时土粒之间接触的程度会明显增加，从而使土体抗剪力得到显著提升，这对坡体稳定非常有利。同时，土体中水分散失以后，其自重减轻，土体重力的剪切力也随之减小，坡体稳定性将会显著提升。

　　3公路生物环境工程技术

　　3.1湿式喷播技术

　　这种技术以水为载体，事先应准备好种子、化肥、农药等，将这些材料混合混匀后，采用高压喷枪对其进行均匀喷射，喷射后土壤表面会出现一层保护结构，这层保护结构可达到防止土壤流失的效果。同时在种子萌芽的过程中应用这项技术，还可以快速笼罩土壤表面，以达到一定的绿化效果。这项技术以有积水作为载体进行播种，其播种、施肥以及覆盖等工作均可一次性完成，击打的缩短了工程建设时间，也节省了人力和资金投入。同时，可以用高压直喷设备直接把配制好的材料喷在几十米远高的边坡上，可以解决高边坡植被保护建设方面存在的技术性难题。经喷播后种子可固定在坡面，雨水或风都不会将其冲走，很好解决了人工播种、播种及播种时存在的困难[4]。

　　3.2客土喷播技术

　　该种植技术是指借助于一种凝聚剂，使外来植物根茎形成凝聚网状结构，以抵抗雨水、风蚀。

　　3.2.1施工材料准备

　　在施工现场划出防护区，并分别于两端设置安全标志。搭设钢管矩形脚手架后，下面铺设竹木管脚手架，并挂上防护网，从各山顶位置悬挂绳索，将安全带绑好，严格依据脚手架搭设规范要求进行搭设。

　　3.2.2工作面板清理

　　将工作面灰尘、杂物清理好，并适度修正边坡的变角、坡顶的棱角，使其呈现出一个圆弧形。低洼位置可适当覆盖泥土或回填袋装混凝土。如果现场条件允许，每个工作面需隔一段高度做好横向槽，这样整个台面的粗糙度均可得到提升。

　　3.2.3人工铺网、钉网

　　岩石主体结构需要采用激光高空电钻技术，特殊布置成梅花形或球形，锚杆固定物为90×100cm长，内部连接空间为15～40cm长。挂网采用自上而下方式，相邻两端分别采用两根钢丝在挂网、铁丝连接成挂网的地方固定。

　　4结语

　　综上，喷播技术涉及到了生物学、工程学以及生态学等多领域内容，需要来自不同专业的人员一同努力，才能使其绿化技术逐步完善。我们有理由相信，随着未来我国在生态建设方面力度的不断加大，更多的生物环境工程技术将会在公路、高速公路、铁路的护坡中，在堤坝与石山地区环境恢复建设中得到更为广泛的应用。但由于地域、环境、气象等方面使用情况不同，植物组合设计也会体现出较大的差异。

　　参考文献：

　　[1]王辉，黄艳燕.环境工程改造中节能减排实施路径的有效分析[J].资源节约与环保，2021(02)：7-8.

　　[2]程大千，邹庆，张甦，陈俊，周俐峻.机动车污染物排放及扩散的时空分布特征研究——以江苏省高速公路网为例[J].公路交通科技，2020，37(11)：139-149.

　　[3]马兴冠，宁宇，李洪波.高速公路服务区集中式污水处理工艺及综合评价[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2020，36(05)：947-954.

　　[4]严雨.公路建设中的水土保持生态恢复方式之研究[J].黑龙江交通科技，2018，41(03)：170-171.

　　作者：侯宇、李颖

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