对山区公路边坡植草防护的探讨

对山区公路边坡植草防护的探讨
李 强1 李 晓2
（1江西省交通工程质量监督站试验检测中心 南昌 330009）
（2江西省公路工程监理公司 南昌 330002）

摘要：笔者在文中全面介绍了山区公路挖土方边坡、填石方边坡如何种草，防止水土流失，对
山区公路边坡水保治理提出了经济可行的治理办法。
关键词：道路工程；山区公路；边坡；植草；防护


O 前 言
随着全球水土保持、生态环境问题的日益突出，我国对水保生态问题的处理摆在十分重要的位置，公路工程对水保治理也很重视。但以往多是重视填土方边坡防护的主动处理，挖方边坡则因经费紧缺一般作被动处理，即挖方边坡出现问题后再进行处理，其处理措施多为清理失稳部分、增设挡土墙、做护坡等。被动处理工程费用高、公路使用效果差、甚至影响车辆、行人的安全。这种“头痛医头、脚痛医脚”的处理方法，没有综合考虑水土保持、生态环境的影响。山区公路地势较陡、地质土质情况复杂、深挖高填路段多，山洪暴发时边坡容易形成迳流，边坡冲刷比平原地区大得多。因此，山区公路如何变被动处理为主动处理，减少对水土保持生态环境的影响，降低工程造价，把公路工程建设成为绿色长廊，提高公路的社会效益已成为公路工程建设者的课题之一。本文介绍323国道江西赣南山区二级公路与水保部门合作治理山区公路水土保持、生态环境问题，供同行们参考。
1种草路段选择
1.1 挖方路段
挖方路段坡率一般在1:0.25~1:1，地势较陡，在坡面低洼处容易形成迳流并发展成为侵蚀沟，日积月累，使边坡失稳，特别是易冲刷土质路段，如粉性土，冲刷尤为严重。应在边坡开挖后开始实施防护即主动处理，以免造成破坏后再处理损失更大。受经费影响，以往多对失稳严重的路段设计挡墙、护坡、水沟、截水沟、碎落台等。而对边坡较稳但有冲刷的土质、风化石质边坡防护较少。因此本文对挖方土质、风化石质边坡路段选择新的防护处理：种草。
泥岩等风化较严重的岩石路段，对边坡冲刷有一定影响，宜种草。草可以生长，但肥力不足，生长速度不快，故应选择适当的草种并施肥。
土质路段草生长较快、较好，对边坡冲刷影响较大，应选择适当的草种和合适的肥料，特别是冲刷严重的粉性土路段，应加大密度，选好草种和施足肥料。
323国道瑞金至江口二级公路改造113km，选择两段有代表性的路段进行试验：Ｋ21+400—K22+100大滑坡路段长700m、Ｋ44+700—K48+500粉性土冲刷严重路段3.8km，成功后全线推广。
1.2 填方路段
填方与挖方相比边坡更为平坦，坡率一般在1:1.5~1:2之间，但冲刷也比较严重。按常规设计填土路段通过河流、水塘等路段多设计挡墙、护坡等，通过水田、旱地等路段一般设计满铺草皮、浆砌花格片石套种草皮等（本文不作详细论述），而对填石路段的边坡一般不作处理.事实上，填石路段特别是填风化石路段，由于风化严重，其边坡冲刷同样比较厉害，因此填石路段的边坡也应种草防护。
323国道瑞金至江口113公里高填方路段较多，填石路段不少。十里河排（Ｋ96+600至Ｋ101+600）5km路段全为填石路段，平均高在10m以上，很具代表性，被选为种草试验路段。
2 草种选择
草种选择与所属地区的气候、雨量的大小、雨季的长短、无霜期的长短、地表土质的种类和厚度、地表坡度的大小等有关，选择草种时应综合考虑这些因素。
赣南山区属“亚热带湿润气候”东南季风区，春夏之交多梅雨，秋冬之季降水少，春寒夏热，秋旱冬冷，四季分明，日照充足，雨量充沛，很适宜草类生长。这样，公路边坡种草主要考虑春夏雨季对边坡的冲刷、土壤对草皮生长的影响以及边坡坡率对草皮稳定的影响三方面的因素。因此应选择寿命长、根系发达、生长快，能很快覆盖整个边坡的草种。
百喜草是一种生命力极其旺盛的多年生草种，适合于热带和亚热带地区，在各种土壤中特别是低肥条件下普遍生长良好，侵占性很强，能形成致密的草皮。可以单独种植，也可以和其它暖季型草种，像地毯草或狗牙根混播。春季或秋季均可播种，但春季播种效果最佳，更利于其安全越冬。百喜草养护管理粗放，播种后来回耙一耙，使种子入土不见天，稍加压实，半个月内保证出苗时不缺水，不施肥或稍施肥即可。成年的草皮根系特别粗壮发达，能固定沙土并且特别耐旱。
狗牙根有较长的寿命和很强的适应能力。可以通过种子、地下茎、地上匍匐茎迅速繁殖增生，栽培管理方便、适应性强，保持充足水份4~6天开始发芽，一个月可成坪（10g/m2-15g/m2种子）。只要保证适宜的温度和充足的水分，可在任何时候播种成功。狗牙根繁殖容易、适应性广、耐干旱性能强、多年生、有发达的根系和地下茎，是良好的固土护坡草种。但对土壤肥力要求较高，贫瘠的土壤中种狗牙根易受杂草侵入危害，所以宜与其他草种混种。在树荫下或建筑物阴影里生长不良，甚至退化死亡。公路边坡日照时间长，狗牙根尤为适宜。
根据百喜草和狗牙根以上特性，采用混合播种可使土壤表面迅速形成致密草坪，且表层中布满根系，抗旱能力强，肥力要求较低，管理粗放，固土效果好，对边坡防护较好。
3播种
3.1 准备工作
3.1.1 挖方路段准备 按设计断面的坡率把挖方边坡坡面大致整平，自上而下每20cm顺路线纵坡挖一条宽5cm-8cm的台阶。它有四个作用：一是施工方便，二是减少迳流形成，三是草籽不易跌落，四是草皮错落有致外形美观。
3.1.2 填方路段准备 由于填石方路段草无法生长，在播种前应在按坡率整好的边坡上加铺一层粘土，厚15cm-25cm并整平夯实，使草皮生长有足够的土壤。
3.1.3 催芽 为了使草种在边坡上快速生长，草种必须浸种催芽。百喜草用30℃左右温水浸24h；狗牙根用30℃左右温水浸10h~12h即可开始播种。
3.2 播种
3.2.1 挖方边坡 山区公路挖方边坡在几米至几十米，甚至百米，人工栽种比较困难，且不安全，成本较高，因此宜采用机械喷播。
所谓机械喷播，即利用液态也称液体播种原理，把催芽的种子混入装有一定比例的水、纤维覆盖物、粘合剂、肥料的容器里，利用离心泵把混合浆液，通过软管输送喷播到待播的土壤上，形成均匀的覆盖层，多余的水分渗入土表，纤维和胶体技术性强，形成半渗透的保湿表层，这种表层的上面又形成胶体薄膜，大大减少了水分蒸发，给种子发芽提供水分、养分和遮阳条件。纤维胶体和土表粘合，遇风不吹失，遇水不冲走，起到了良好的固土保苗效果。混合料一般染成绿色，能立即显示绿色，喷播后很容易检查是否漏播。由于种子催芽，播后5~6天即可出根和出真叶，很快封闭成坪，有效地抑制了杂草的繁殖，达到快速成坪和减少养护管理费用的效果。
机械喷播与传统植草方式及其它边坡防护方式相比，有以下优点：1、与砌石、喷水泥浆方法比，作为生态防护水土流失的生物手段，不仅造价低廉，而且符合环保要求；2、与传统植草方法相比，可全天候施工，速度快，缩短工期，成坪快，减少养护费用，不受土壤条件较差、气象环境恶劣等影响。
喷播混合料有生态纤维覆盖物、粘合剂、保水剂、肥料、染色剂和水，混合料的播种量应视土壤边坡坡率的不同而有所不同，随着坡度的增加，播种量也应相应增加。由于挖土质边坡一般在1:0.5~1:1，我们推荐采用混合料的配比如下：
木纤维（东北林大产） 100g/m2－150g/m2
复合肥（当地） 50g/m2
粘合剂（东北林大产） 15g/m2－20g/m2
保水剂（兰州产） 3g/m2－5g/m2
染色剂（东北林大产） 0.2g/m2
水 （以实际需要为准） 85g/m2－120g/m2
种子播种量是根据播种地段坡度、土质、温湿度条件及要求保首数量等确定。可用下面公式计算，式中x%为预测坡度损失率。
平方米播种量＝平方米保首株数／[发芽率×（１－x%）×克粒数]
我们根据实际情况，平方米保首株数1500，发芽率80%，坡度损失率30%，百喜草、狗牙根各占50%的混合草种克粒数100粒，根据公式计算播种量为27g/m2，取30g/m2（平坡土壤一般为15g/m2~20g/m2）。
喷播质量的好坏与喷播机械关系很大，根据323国道瑞金至江口挖方边坡一般在50m高以内的具体情况和公路喷播的特点，选用“高夫绿亚”牌车载式GFH2000型液压喷播机，日产QP输出泵(扬程40－50m,泵单独离合器控制)，不锈钢容积2000L，每次效率约1000m2。它工作时，一边加（抽）水，一边加入细木纤维（或纸浆）及种子、粘合剂、肥料、保水剂、染色剂和水等，待搅拌均匀后直接对着目标喷播。车载式喷播机使用方便，特别适用公路边坡施工。但机械喷播要求种子较细小才不易堵塞（一般草本植物的种子都能满足喷播要求，较大粒径的乔木种子则不宜喷播）。在交通不便、小面积施工、水源特别缺乏的地方，则不适宜。
3.2.2 填方边坡 填方边坡相对挖方边坡较缓，冲刷相对较少，平方米栽种数量可适当减少，栽种方法也可采用人工撒播或人工栽种。
人工栽种路段选择在k96+600~k98+600，适用于覆土较厚、坡率较缓路段，规格为20×20cm，25株／m2 全部栽种耐旱强需肥要求低的百喜草。
人工撒播路段选择在k98+600~k101+600，适用于覆土较薄、坡率较陡路段，按20g／m2控制撒播量，百喜草、狗牙根各占一半，顺路线纵坡自上而下每20cm挖一条小沟边挖边种，以防漏种。
3.3 播种时间
根据赣南地区属“亚热带湿润气候”东南季风区、月平均气温、月降雨量分布和草类生长特性（喷播至基本覆盖至少需60天左右），赣南地区植草的最佳时间为每年的4－6月，良好时间2－3月，一般时间9－10月，其它时间实施不但大大增加绿化成本，也难以达到预期绿化效果。
4播种后管理










播种后，不管挖方路段还是填方路段都应立即加盖无纺布，无纺布不仅不影响草的生长，还可起到以
下四个作用：一是防止草种被鸟吃和被风吹失，二是防止浇水时草种冲走造成草种不匀，三是可以缓冲雨水对边坡的冲刷，四是防止水分蒸发过快。
根据土壤情况、天气情况适时喷洒浇水，视草的生长情况追以尿素催芽、以复合肥助长，并及时化学或人工除草。如遇山洪暴发或雨水对边坡冲刷严重时应及时补种。
5 结语
经过二段挖土方边坡一段填石方边坡的试验，三个路段都能在5天左右草种发芽，45－60天基本覆盖坡面，100－120天全部覆盖。但在K44+700~K48+500粉性土路段，5月底连续几天暴雨，边坡有一部分侵蚀沟和坍塌，立即按前述方法补种后，已达到预期效果，基本消除边坡冲刷，达到了水土保持的目的。
喷播经费5.6元／m2 与片石护坡39元／m2 、挡土墙（1m厚）140元／m2相比，经费大大节约，因此公路边坡种草，工期短，施工简便，经费较少，边坡防护良好，水保生态治理效果明显，可以推广使用。在经济较为落后、水土流失严重的西部地区推广更有意义。

参考文献:
[1] 吴长文，章梦涛， 付奇峰.斜坡喷播绿化技术的研究，[J].中国水土保持，2000，（4）
[2] 吴恒立,徐积江.公路高边坡稳定性及合理支护的研究[J].重庆交通学院学报，2000,19(1):61-66