高 振 何新原 张 俊 陈西林

（1.宿迁市交通运输综合行政执法支队，江苏宿迁 223800；2.苏交科集团检测认证有限公司，江苏南京 210000；3.宿迁市高速铁路建设发展有限公司，江苏宿迁 223800）

为了提高公路土质边坡的绿化水平和水土保持效能，应采用生态边坡防护的方案进行植物措施和工程措施的布局。生态防护技术相较于传统边坡防护技术，适用范围较广，适合各种质地边坡。生态防护技术的抗侵蚀性能及强度较大，整体防护性能得到提高，具有较好的柔性和抗冲刷性。生态防护技术所需材料质地较轻，材料损耗率小、工序简单、施工效率高、施工周期短。生态防护技术材料耐腐蚀性强，使用寿命相比传统工程技术明显提升。生态防护技术能够有效降低雨水对坡体的冲刷力，与植被完美结合，绿化见效快，具有保水保肥的效果。材料能够包含植物种子，促进植物种子萌发、植物生长，提高植物的存活率，达到快速、长期的绿化效果，对公路土质边坡形成良好防护。

公路边坡的生态护坡技术特点在于工程建设快捷，有利于防止水土流失，工程实施效果显著，逐渐获得行业内的认可和尝试。生态护坡项目实施后，除了可以实现水土保持的目的，还可以创造可观的经济效益。

1 研究区概况

宿迁市总面积8 555 km2，人口为555万。宿迁境内平原辽阔、土地肥沃、河湖交错。宿迁是优质农副产品产区，也是著名的“杨树之乡”，以意杨为主，全市森林覆盖率达到28.02%。近年来宿迁市大力创建“生态园林城市”，突出建设彩色城市、种植珍稀乡土树种、打造民生园林等，达到美化城市景观、更凸显城市园林特色的目标。

目前宿迁市公路边坡大部分已经形成了灌木、乔木两者交相融合的景观效果。

2 研究方法

2.1 植被配置模式设置

分析宿迁市公路边坡常见的物种配置和公路景观特征，植被模式主要为4种。

（1）模式一。

纯草结构，边坡样地中草本植物的年限均大于一年。

（2）模式二。

灌草结构，在边坡样地主要是以灌木为主，形成草本植物全部覆盖。

（3）模式三。

乔草结构，以乔木为主，草本植物全面进行覆盖。

（4）模式四。

以乔灌木结构为主，乔木为辅和草本植物全覆盖。

2.2 工程防护技术

（1）高性能生态基材。

由木质纤维制成，经过环环相扣的纤维以及添加剂的改造，使其在极端条件下表现优异，提供超过90%的侵蚀控制有效性。基质、草籽以及土壤可有机结合在一起，并可保持其自身重量12倍的水分。高性能生态基材为具有防侵蚀功能的生物促进喷播基质，现场拆包后利用专业设备拌种喷射于土表，可即时覆盖形成一层均匀包裹种子的防侵蚀纤维植生毯，具有覆盖、保墒、加速生长的作用。高性能生态基材组成部分包括精细热致木纤维、互锁的人造纤维、高分子聚合物和保水基、微孔颗粒、生长促进剂等，与种子、肥料等混合后利用液力喷播方式施工，能在坡面快速形成一层均匀包裹种子的纤维植生毯，具有改善土壤环境、加速植物生长及壮根的功能，达到快速建植的优良绿化效果。高性能生态基材具有促进生长的功能和特点，可以缩短植物绿化的周期，植被的生长存活率远高于裸露土壤植被的生存率。

（2）加筋麦克垫。

一种加筋的三维土工垫，将立体聚酯材料挤压于机编六边形双绞合钢丝网面，具有强度高、施工便捷、环保效果佳、绿化效果好等特点。加筋麦克垫平铺固定在坡面后，草籽撒播于网的空腔内，草籽和有机土受到六角形双绞合金属网的保护，避免遭受刷损失，还可适当保持水分易于草籽发芽。必要时还可人工洒水，维持植物的正常生长条件，一个雨季即可使植物生长良好。选择根系发达的草种，植被根系穿过加筋麦克垫后能对坡面浅表层土起到加筋作用，加筋麦克垫能够对植被根系起到永久的加筋作用，将坡面植被及受植被根系影响的浅表层土体连成整体。加筋麦克垫强度高的特点能够保证土体的整体性，增强坡面浅表层土体的整体稳定，孔隙性结构能够消减雨水势能，防止对坡面造成冲刷。加筋麦克垫护坡作为一种开放性结构，坡后地下水能够自由排泄，避免了由于地下水压力升高引起的边坡失稳问题，抑制边坡遭受进一步风化剥蚀。加筋麦克垫细密的聚合物垫能够减轻雨水对坡面的冲刷，为植被生长创造有利条件，使得植被能够顺利萌发根系并健康生长。

2.3 边坡生态防护技术设置

根据宿迁市公路边坡的立地条件可分为一般土质边坡和侵蚀严重土质边坡两类。针对侵蚀程度较轻的一般土质边坡，选取的防护技术为植被配置模式+高性能生态基材的方案。设置素土对照组，分别对方案区和对照区侵蚀控制有效性系数和植被建立系数进行测定和计算。不同样地间用挡板进行间隔，坡脚挖沟，用于侵蚀物收集。

如果侵蚀的程度较大或边坡坡度过大的侵蚀严重土质边坡，选取的防护技术为植被配置模式＋高性能生态基材＋高性能生态基材的方案。设置素土对照区，分别对方案区和对照区侵蚀控制有效性系数和植被建立系数进行测定和计算。

3 结果与分析

3.1 公路边坡生态防护的植被配置模式优选

模式四为乔灌草结构植被配置模式，是多种层次的搭配方式。依据宿迁市的气候条件和立地条件，选取的主要乔木树种为刺槐，灌木植物种夹竹桃，同时播种黑麦草，伴生早熟禾、狗牙根、雀麦等草本植物。在模式四中，乔木层植被平均覆盖度达到41%，平均高度达299.8 cm，灌木层平均盖度覆盖度为23%，平均高度达62.8 cm，草本植被覆盖度达到40%，群落总体覆盖度达到98%，在四种植被配置模式中植被覆盖度最高。在植被生产力方面，由于乔木和灌木的同时生长，极大促进了植物生物量的积累，在四种配置模式中生物量最大，是模式一的20.1倍、模式二的2.9倍、模式三的1.2倍。植被配置模式四植物种丰富，层次结构完整，植物生产力高，抗风险能力较强。模式四中植物种数达到15种，在所有模式中植物种类最多，群落整体多样性指数为4.31，明显高于模式一和二。在公路边坡生态防护时，最优化的植被配置首选模式四，即乔灌草复合植被模式。

3.2 公路边坡生态防护侵蚀控制有效性检验

在一般土质边坡设置模式四，乔灌草复合搭配的植物配置模式以及无任何人工植被建设的素土对照区。通过侵蚀控制试验，两种模式在相同条件下，土壤侵蚀控制有效性差异显著。植被配置模式四的覆盖系数C为0.06，侵蚀控制有效性系数PE为94；素土对照区的覆盖系数C为0.49，侵蚀控制有效性系数PE仅为51，前者PE系数是后者的1.8倍。

通过参照土壤侵蚀控制标准对照表，素土对照区的土壤侵蚀控制水平为Marginal，为较弱水平，植被配置模式四的土壤侵蚀控制水平为Best，为最优水平，如表1所示。

表1 一般土质边坡土壤侵蚀控制对照

在侵蚀严重土质边坡设置模式四，乔灌草复合搭配的植物配置模式以及无任何人工植被建设的素土对照区。通过侵蚀控制试验，两种模式在相同条件下，土壤侵蚀控制有效性差异显著。植被配置模式四的覆盖系数C为0.12，侵蚀控制有效性系数PE为88；而素土对照区的覆盖系数C为0.77，侵蚀控制有效性系数PE仅为23，前者PE系数是后者的3.82倍。

通过参照土壤侵蚀控制标准对照表，在侵蚀严重土质边坡，素土对照区的土壤侵蚀控制水平为Poor，为最弱水平，而植被配置模式四的土壤侵蚀控制水平为Better，为较高水平，如表2所示。

表2 侵蚀严重土质边坡土壤侵蚀控制对照

4 结语

通过边坡生态防护技术的实施，可以有效控制和减弱宿迁市公路边坡的土壤侵蚀。在一般土质边坡设置合理的植被配置模式（乔灌草复合植被配置），并结合高效的生态防护技术（高性能生态基材），能够促进地表植被恢复，提高土壤的侵蚀控制有效性，减少水土流失，保证坡体稳定性，是优良的一般土质边坡的防护方案。在侵蚀严重土质边坡，设置合理的植被配置模式（乔灌草复合植被配置），并结合高效的生态防护技术（高性能生态基材+加筋麦克垫），可以显著提高土壤的侵蚀控制有效性，对公路侵蚀严重土质边坡形成良好防护，稳固土体，减弱水土流失发生的潜在危害，是优良的侵蚀严重土质边坡的防护方案。