潘惠雄 龙一平 郭媛媛 杨志峰

贵州省凯里公路管理局 贵州省天柱公路管理段 石家庄铁道大学国家环境保护创面生态修复工程技术中心

摘 要： 新时期美丽中国建设和生态文明建设，迫切要求高速公路建设项目必须走绿色发展之路，必须遵循“绿色生态、安全耐久、百年工程”的绿色品质公路建设理念。贵州凯里G242中潮至贯洞公路改扩建工程因施工速度快，高陡边坡成型后再实施圬工防护难度大，坡面没有种植生境条件，面临生态损伤严重、生态景观差和视觉创面冲击大等生态安全问题。鉴于此，采用三联生态防护技术进行贵州凯里G242中潮至贯洞公路改扩建工程边坡生态防护建植。三联生态防护技术是植被生态修复核心关键技术，是指构建三个系统，即土壤生境系统、植被群落系统和物质循环系统。贵州凯里G242中潮至贯洞公路改扩建工程是典型的边坡三联生态防护工程，经过施工期和苗期强降雨考验，植被层抗雨蚀和生态防护效果良好。实验工程生态景观自然融合，视觉效果自然优美，防护耐久性随着乔灌建植将会愈来愈强，生态环保价值和技术经济效益显著，三联生态防护工程技术和施工工法推广应用前景广阔。

关键词： 三联生态防护技术;植被层;施工工法推广;

作者简介： 潘惠雄（1973—），男，贵州黄平人，高级工程师，从事公路工程项目管理工作。;

基金： 河北省重点研发计划项目（19274207D）;

1 绿色公路建设边坡三联生态防护技术原理

三联生态防护技术是针对边坡生态防护和修复的技术难点，形成的一项集安全防护与生态修复为一体的坡面生态防护技术，由物理防护、抗蚀防护和植被生态修复防护三重措施联合（三联）防护边坡[1,2]。第一联物理防护是由固网锚杆加镀锌机编金属网组成，第二联抗蚀防护是采用专有生物抗蚀材料合理配比后构成，第三联植被生态防护是通过生境系统构建、植物群落系统构建和物质循环系统构建，形成的自维持、自循环的完整植被生态系统[3,4,5]。该技术适用于交通、矿山、高陡边坡等领域。

第一联坡面满铺镀锌钩花三维网+锚杆作为物理防护可替代原锚网作用；第二联用微生物材料、生态基质材、土壤改良剂、抗雨蚀材料和生态技术构建的生境植被层平均厚度为12cm[6,7,8]，既可保护开挖面，防止风化和雨蚀，又可饱水泌水，调节坡面温湿；第三联在恢复生境条件下修复坡面植物，草灌乔多样性稳定结构能够起到植物根土固坡作用，坡面植被盖度高、长效性好，能满足生态护坡耐久性和景观效果要求（如图1所示）[9,10,11]。

图1 三联生态防护技术示意图 *载下**原图

2施工方案及质量控制标准

(1）清坡

坡面基本平整、稳定，坡顶与自然坡面圆滑过渡。坡面均匀，上下坡度基本一致。将坡面和台面上的虚土、浮渣等清理干净。

(2）挂网

镀锌金属网规格为2000mm×15000mm，网丝直径为1.8mm，网眼为50mm×50mm。金属网横向连接时，覆在上面的金属网边缘需要打结。金属网纵向连接时，连接上下金属网的金属丝必须缠绕串连。结网工序完成后的坡面，金属网连接处应平整，边缘无突起。

(3）锚固

锚杆前端呈切割斜面，弯头处呈“「”或“∩”形，弯头长度大于30mm。固定两块金属网时，应将金属网的金属丝同时固定在锚杆的弯头内。在两幅金属网搭接处，锚网需将两幅网的铁丝同时压住。钉入坡体的锚杆要牢固且稳定。当坡面存在起伏时，可在坡面起伏拐点处增设锚杆，以保证网体与坡体平行。

(4）植生层

植生层构建严格按照设计要求的533和433构建方式，即5cm/4cm粘接/封底基质层+3cm微生物层+3cm种植层，进行分层施工，喷附完成后坡面平整，不能有铁丝网外露现象。具体检测标准及方法见表1～表3。

表1 基质层检测标准及检测方法 *载下**原图

表2 微生物层检测标准及检测方法 *载下**原图

表3 工程质量检测标准及检测方法 *载下**原图

(5）植物群落

植被建植初期以草本植物为主，进入第二年，灌木与草本植物共同构成植被群落系统，构建的植被群落质量检测标准及方法见表4。

表4 植被群落检测标准及检测方法 *载下**原图

3边坡植被修复及演替过程

按照5个坡面完成植被修复和生态防护工程的先后次序逐一分析目前的修复效果。

(1) 1号坡植被修复及演替过程

1号坡（K9+650—K9+840，共4 400m2）于2019年11月中下旬完成生态防护植被喷播种植，经历3个月苗期和6个月端午节前后暴雨考验，目前植被盖度平均达90%以上，乔灌苗种目前每1m2有10余株，植被种植配比合理，植被固土保水护坡作用已形成（见图2）。

图2 1号坡植被修复及演替过程 *载下**原图

(2) 2号坡植被修复及演替过程

2 号坡（K9+945—K10+005，共1 300m2）于2019年9月中旬首先完成生态防护植被喷播种植，经历5个月的苗期演替到8个月的端午前后暴雨考验期，植被盖度已达95%以上。草本植物已经过越冬枯萎开始二次返青演替，油菜花已打籽将为植被土壤提供有机质，坡面紫花苜蓿植被形成，这样首次成功实现花草植被护坡，植被固土保水护坡作用已具备，为乔灌植被形成提供了土壤和肥力保障。乔灌苗种目前每1m2有10余株，为最终构建稳定植被群落奠定了基础。后期注重养护、保持水分和观察植被演替变化（见图3）。

图3 2号坡植被修复及演替过程 *载下**原图

(3) 3号坡植被修复及演替过程

3号坡（K10+120—K10+160，共1 300m2）于2019年10月中下旬完成生态防护植被喷播种植，4月底开始第一次演替，目前植被盖度已达95%，植被固土保水护坡作用也已形成，草花正在盛期（见图4）。

图4 3号坡植被修复及演替过程 *载下**原图

(4) 4号坡植被修复及演替过程

4号（K10+290—K10+380，共5 700m2）于2019年12月底完成生态防护植被喷播种植，3月份开始第一次演替，目前植被盖度平均达85%以上，植被种植配比合理，植被固土保水护坡作用也已形成（见图5）。

图5 4号坡植被修复及演替过程 *载下**原图

(5) 5号坡植被修复及演替过程

5号坡（K19+850—K20+030，共6 500m2）于2019年11月20日完成生态防护植被喷播种植，目前上面1～2级坡面植被盖度为50%,3～4级纯岩面因坡高、雨天赶工、位于风口、局部立面、效果不理想等原因，坡面防护作用不如喷附过的坡面明显。5号坡属于5～8级高陡岩质坡面，植被修复难度极大，植被演替缓慢，3～6个月苗期刚开始演替，端午节前后经历暴雨考验，盖度达到80%以上，但同坡或相邻坡挂网喷浆的防护效果比生态防护效果明显（见图6）。

图6 5号坡植被修复及演替过程 *载下**原图

4边坡生态防护工程效果评价

贵州凯里G242中潮至贯洞公路改扩建工程典型边坡三联生态防护工程，是在前期科研方案和工程技术方案基础上，按照工程管理程序，经专家审定为交通运输建设科技成果“绿色公路建设边坡三联生态防护技术”的推广实验工程。实验边坡包括：K10+290—K10+380(4级岩质坡面5 700m2）、K19+850—K20+030(4～7级岩质坡面6 500m2）及其他碎石土边坡。除上面一级坡比为1∶1，其他坡比均为1∶0.75，原防护形式主要为锚杆框架梁+植草防护。开挖边坡基本稳定、弱风化且局部破碎、裂隙较多、岩质裸露，因施工速度快，高陡边坡成型后再实施圬工防护难度大，坡面没有种植生境条件，绿化种植几乎不可能。生态问题与边坡安全问题相辅相成，实际边坡工程面临强降雨冲刷和灰岩风化等自然灾害问题，以及生态损伤严重、生态景观差和视觉创面冲击大等生态安全问题。

工程技术方经过现场地质水文调研、原植被取样分析，确定抗蚀及物理防护参数、生境修复构建和乡土植被恢复结构设计，提出G242典型边坡三联生态防护工程实施技术方案、工程质量控制方案以及植被修复和生态防护工序检验表单等技术文件，形成专业施工技术指南和施工工艺。2019年9月—12月完成了G242典型边坡三联生态防护工程施工，采用该工法对岩质坡面进行抗蚀及物理防护、植被生境构建、乡土植物恢复和三联生态护坡工程施工，有效解决了原框架梁+植草方案面临的开槽难、绿化难、自重大、倒装施工、自稳安全可靠度差等工程实际问题。采用微生物技术构建近自然植被生境，促进先锋草本植物快速形成植被盖度70%～80%的护坡，预留乔灌植物生态位实现根土固坡，并保证持续肥力和植被自然演替，形成稳定长效的自然生态植被，实现第三联生态防护长效耐久。

G242典型边坡三联生态防护工程，经过施工期和苗期强降雨考验，植被层抗雨蚀和生态防护效果良好。2020年8月贵州省公路局召开了现场观摩与技术交流会，认为实验工程生态景观自然融合，视觉效果自然优美，防护耐久性随着乔灌建植将会愈来愈强，生态环保价值和技术经济效益显著。三联生态防护工程施工过程中没有出现过质量安全事故，技术和施工工法的推广应用前景广阔。

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