摘要：针对陕北地区高速公路高边坡的特点，本文提出了采用穴播绿植对高速公路黄土高边坡进行绿植防护，分析了植草防护的作用机理，并介绍了绿植的施工工艺及方法，通过对试路堑验路段边坡绿植的详细调查研究，从生长季节及坡比等对黄土地质高边坡绿植护坡作用的影响因素进行分析，为类似地段高边坡防护工程提供一定的参考。
关键词：黄土；高速公路；高边坡；绿植防护
Study on Green plant Protection Technology for High Slope of Loess Geological Expressway
Han Xiao-yong1
(1 China Railway Guizhou Engineering Company Limited, Guiyang 550003)
Abstract:According to the characteristics of highway roadbed slope in Shanbei region, the paper puts forward adopting dibbling green plants for vegetation protection of highway loess cutting high slope, planting grass protection mechanism is analyzed, it introduced the construction technology and method of the green plant through detailed investigation and research of test road slope green plant, and slope from growing season than to the loess high slope geology such as the influence factors of green plant slope protection effect is analyzed, provide certain reference for the similar section of high slope protection engineering.
Key word:Loess; Expressway;High slope;Green plant Protection
1 前言
我国西北地区近年来公路建设的快速发展，尤其是在高速公路建设方面，形成了大量的黄土路堑高边坡。由于路基的高填、挖破坏了地层的原始平衡状态，及公路路基长时间暴露在外，受到大自然或人为因素的侵蚀，道路路基边坡的崩塌、滑坡等损坏现象时有发生，对人们的安全出行造成很大的隐患[1-2]。
现阶段国家正在极力倡导建设经济型与环境保护协调的生态型高速公路。许多专家学者对此进行深入的研究，高德彬等学者[3-5]对黄土高边坡对高边坡植树的防护的机理进行了研究，并对其现场进行模拟实验，全面分析了研究了雨季对黄土路堑高边坡的影响,分析了裸露边坡和植被防护边坡的破坏特征以及径流特征、冲刷量的变化规律。
本文以黄蒲高速公路六标段项目的边坡防护施工实例，因建设过程中土方移动量大，植被破坏比较严重，本文通过现场应用与现场调查的手段，对高边坡植草防护技术进行研究，分析了黄土地质高边坡绿植防护效果的影响规律，以便在类似工程中得到推广和应用。
2 工程概况
黄蒲项目为国家高速公路榆蓝线（G65E）陕西境黄龙至蒲城公路，全线（K0+800～K82+128.45）约82公里，项目所在地温带大陆性半湿润季风气候，其特点是：四季干湿分明，冬季气候寒冷；春季降水量少，气温回升快，大风多；夏季降水多且集中；秋季常出现连阴雨天气。年平均气温8～12度，高温主要出现于7~8月，低温主要出现在12～1月；初霜冻日，平均出现在10月，终霜冻日，平均出现在5月，平均无霜期158天。最大冻土深度约67cm，最小冻土深度约8cm。项目主要地质条件为 IV自重级湿陷性黄土，黄土台塬、黄土残塬沟谷，低丘缓谷和基岩山地地貌。
3 绿植的护坡机理
绿植护坡在选用坡型选择设计上，采用的是宽台陡坡的原则，在坡面上形成较宽的平台，平台采用植树进行防护，而坡面利用灌注护坡，绿植护坡主要依靠坡面绿植根系和茎叶来保护坡面不受雨水冲刷侵蚀，其作用可概括为根系的力学作用及茎叶的水文作用两个方面。树木茎叶的水文效应主要表现为：茎叶对雨水的截留、叶面分流、茎叶的篱笆作用和落叶的水文效应。
同时根系也有锚固效应，垂直根系发达的绿植，其垂直根可以穿过浅表层的松散风化层到达更深的岩土层中，对土层有较好的锚固的作用[6]。垂直根系在插入土层深部的同时，其侧根也向外生长，垂直根和侧根与土的作用力可以看做是锚杆与倒刺的原理，主根与侧根在土体中相继伸长，在土壤里形成紧密的摩擦，众多的侧根有效地防止土壤的流失。
4 工程应用
4.1 高边坡绿植选型
路堑边坡高度最高达40m，边坡形式为台阶形，单阶坡高为8m，坡比在1：0.5~1：1.0，边坡绿化植被为紫穗槐，12株/m2，平台为小灌径3cm刺槐。坡脚采用混播草。总体成活率在85%以上。
4.2 绿植施工工艺及方法
4.2.1 绿植施工工艺
绿植施工工艺为苗木进场-苗木检疫-苗木假植-定位放线-钻孔-滴灌管道布设-土壤处理、消毒-土壤培入-栽植-养护。
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图1 绿植施工工艺图
4.2.2 绿植施工方法
（1）种植前首先要选择树冠丰满，分支点高度及分枝方向合理，生长态势良好的假植树木，目的是为了绿植整体美观，后期不会使驾驶员造成视觉误差。
（2）选用的植物要按照要求送到项目所在地，做好序号排列，并标明植物的基本信息（树龄、尺寸、名称等）。
（3）管道布设
采用φ20mm作为喷淋支管，φ50mm作为喷淋主管道，与支管上每隔50mm开一个5mm的圆孔。主管每20m沿边坡布置一道，支管与主管道垂直，沿线路方向水平布设，支管间距1m。
（4）规则式种植
种植时要按照对称平衡的原则，行列要保持对齐，植栽的树木要保持竖直，定点测点对齐，时刻保持观赏面的合理朝向。
（5）种植时要保持孔深、孔径及孔距的一致性，孔深20cm，孔径5cm。因假植树木本带有土球，所以需要先在孔底填上150mm呈半圆的表土。当表土埋至绿植的三分之一处，施工人员应慢提树根，使绿植树根充分的与土壤接触，然后分层填实树孔。
（6）高边坡绿植种植时，应按照由中间向四周、由上到下的原则均匀种植，假植苗木种植前进行修剪，并增加树根部土球的体积。
（7）种植前需要按照上述要求仔细检查苗木及钻孔质量，不符合要求的坚决不予种植。种植前应进行绿植的根系修剪，需要把根系的裂劈、虫病、过长根等进行剪除。种植时选择无太阳光照时，最好是下雨前，可以提高绿植的成活率。
（8）养护
因为高速公路沥青路面比热容小，温度升高快，吸热性大，废气污染、苗木间水分、养分供应不足等问题，所以养护工作人员需要加强高速公路的养护管理工作。
①浇水
要勤浇水，特别在夏季高温时期。要少量多次，由于边坡高度高坡度陡水利用率低，应采用滴灌式浇水，在浇灌时增加保水剂和营养成分。浇灌时间应选择早晨或下午太阳落山之后，以免高温浇水时水蒸气对草苗的灼伤。
②防病虫害
在生长期间，应加强病虫害的防治。在春季和夏季是病虫频繁的季节，在养护浇灌时应定时喷洒杀虫剂、防病药物，以利于绿植的正常生长。
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4.3绿植生长的影响因素分析
在植被护坡效果的影响因素方面，赵光海[7]进行了一定的研究，分析多种因素对植物生长规律的影响，本文也在前人学者研究的基础上进行了相应的研究，季节、坡比等因素进行了分析研究。
4.3.1生长季节对植物护坡作用的影响
由图3可看出，坡脚的混播草、坡面紫穗槐、平台刺槐在不同生长季节差别很大，9月份的植被覆盖率比5月份普遍大。前文已有介绍，项目处于温带大陆性半湿润季风气候，春季降水量少，秋季常出现连阴雨天气，而5月份为春季，植被绿植刚发芽，雨水不足，植被覆盖率相对较低，9月份为秋季，植被发育好，枝条旺盛，植被覆盖率较好，植被对降低雨水冲刷及防止放坡等效果相对显著。
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图3 植物在不同生长季节的覆盖率对比图
4.3.2 坡比对植物护坡效果的影响
由图4所示，以坡面种植紫穗槐为例，坡面以1:0.5、1:0.75、1:1.0三种坡比作比较，从图中可看出坡比对植被的影响比较大，刺槐冠径随着坡面从缓到陡由大及小，而紫穗槐相反，这是由于坡面较陡时，土壤的渗透性相对较差，截水能力也随之较弱，水流入平面的量就较大，坡面平台的绿植就生长旺盛，这也符合“宽台陡坡”的设计理念。
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图4 坡比对植被冠径生长的影响对比图
5 结论与建议
（1）本文通过对黄土地质高边坡绿植防护的机理、施工工艺及方法进行分析研究，并结合现场调查的手段，分析了黄土地质高边坡绿植防护效果的影响规律，调查发现植被9月份为秋季，植被发育好，枝条旺盛，植被覆盖率较好，植被对降低雨水冲刷及防止放坡等效果相对显著；坡面较陡时，土壤的渗透性相对较差，截水能力也随之较弱，水流入平面的量就较大，坡面平台的绿植就生长旺盛，符合“宽台陡坡”的设计理念。
（2）目前高速公路在绿化方面，目前存在的问题是重建设轻养护，高速公路建设单位要拨付充足绿化养护经费，加强养护管理力度，在机构建制、经费、设施、人员等方面都要相应的改善。
（3）高速公路绿化施工是在在通车前的最后阶段,为保障工期要求，任务量很大，还需保证安全及美观的要求,但在高速公路存在很多问题,如前期施工垃圾清理及换土不彻底,绿化和公路施工之间互相干扰等。建议应在绿化的部位按绿化用地标准计量验收，问题应该会相应改观。
参考文献：
[1]常根柱,赵贵钧,韩顺学.我国北方高速公路的环境绿化与景观再造[J].公路,1998(03):3-5.
[2]姬杨蓓蓓,滕耀,曾智勇,等.高速公路建设与环境保护的协调发展[J].西部探矿工程,2004(11):215-216.
[3]张利军,高德彬,赵航,等.黄土地区公路路堑边坡植被防护技术研究[J].人民黄河,2017,39(07):110-113+122.
[4]梁伟,高德彬,倪万魁,等.植树防护在黄土路堑高边坡坡面防护的应用[J].水土保持研究,2008(02):200-202+205.
[5]高德彬,倪万魁,杨泓全.高速公路黄土路堑高边坡现场冲刷试验研究[J].中外公路,2007(03):199-201.
[6]王启明.对植被护坡作用机理和技术的探讨[J].科技视界,2013(11):147-148.
[7]赵光海,高德彬,姚亚兰.西安市典型黄土路堑边坡植被防护效应研究[J].公路,2014,59(10):260-264.