生态防护工程论文范文

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公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广，土石填挖工程形成的大量土石边坡，破坏了既有植被，对当地生态环境影响较大，以往通常采用单纯的工程防护，如浆（干）砌片石、喷锚防护等，这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护，国务院下达了［2000］31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”，工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程，这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术，与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件，采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为：①人工种草护坡；②平铺草皮护坡；③液压喷播植草护坡；④土工网植草护坡；⑤OH液植草护坡；⑥行栽香根草护坡；⑦蜂巢式网格植草护坡；⑧客土植生植物护坡；⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡，是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低等原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程，使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡，是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程，是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一，但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来，由于草皮来源紧张，使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡，是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施，是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀，通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是：①施工简单、速度快；②施工质量高，草籽喷播均匀发芽快、整齐一致；③防护效果好，正常情况下，喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上，二个月后形成防护、绿化功能；④适用性广；⑤工程造价低。目前，国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

土工网植草护坡，是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料，是通过特殊工艺生产的三维立体网，不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护，绿化作用，土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷，在一定条件下可替代浆（干）砌片石护坡。目前，国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多，铁路部门相对较少。

2.5OH液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械，将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面，使之在极短时间内硬化，而将边坡表土固结成弹性固体薄膜，达到植草初期边坡防护目的，3～6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解，此时草种已发芽、生长成熟，根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果，具有施工简单、迅速，不需后期养护，边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果，但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化，使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右，故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物，具有长势挺立，在3～4月内可长成茂密的活篱笆；根系发达、粗壮，一年内一般可深入地下2～3m；根系抗拉强度大，达75MPa，耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施，该技术充分利用了香根草的优良特征，具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能，大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少，还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

客土植生植物护坡，是在边坡坡面上挂网机械喷填（或人工铺设）一定厚度适宜植物生长的土壤或基质（客土）和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方，从而具有广泛的适应性，多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和，挂网实施容易，因此施工的机械化程度高，速度快，无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越，而且植被防护效果良好，基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用，在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡，是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡的施工技术，具有防护边坡、恢复植被双重作用，可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成，其种植基材的配方是成功的关键，良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷，又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用，各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分，但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中，其边坡绿化防护上投入的资金比例较低，在低投入、低养护或无养护情况下，边坡草坪处于自生自养状态，极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一，随着时间的增长，在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象，这是一个十分突出和严重的问题，若草被退化得不到解决，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到边坡绿化防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态，施工者将面临：①植物种子的配比如何确定；②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比；③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析，才能正确指导施工，否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡，岩石层厚、整体性好，坡体高陡，对边坡进行植物绿化后，随着时间的增长，秋冬季干旱、夏伏季炎热，土体养分逐渐流失，土壤肥力降低，如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁，这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展，是指在人类与自然和谐的前提下，不断提高人类的生活质量和环境承载能力，满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求；满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求，边坡绿化工程中应着眼于与自然环境（生态系统）的协调性和环保生态功能，结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题，提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中，人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上，而生态功能的设计与投资力度不足，生态防护工程往往采取低价中标的方式，这种低投入、低质量的恶性循环，使边坡生态环境发展不够好，抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金，在设计上要深入细化，根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计，注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合，尽量模拟出当地的植物群落结构，走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的，在较高的贫瘠土质或石质边坡上，采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工，可以将草种和灌木树种进行混播，早期以草坪防护为主，后期以灌木防护为主，构建乔灌草立体防护生态体系，达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路，以地带性植被、乡土植物为基调，适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合，还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物，这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体，建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题，是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战，边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科，必须不断在这些理论领域有所突破，积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备，充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验，注重国际和行业间的技术交流与合作。总之，提高边坡生态防护技术的科技含量，是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中，液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术；在边坡绿化养护工程中，滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术；在土壤肥力方面，ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用，具有促进植物生根、生长和发育，提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中，还有许多问题和工艺需要探讨、改进，使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入，其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中，根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较，液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术，符合边坡绿化工程可持续发展的理念，值得普遍推广应用。

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随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大，河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能，另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求，实现水利功能和生态修复功能的统一，并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。目前河道治理主要解决的问题是河道渠道化，传统的护坡工程侧重于工程安全和人类单方面的需要，设计时往往采用不透水的硬质结构，对河流的环境效应和生态补偿重视不够。因此修复河流生态和优化河流管理是保障河流健康的先决条件。基于这一观点，从河流健康的理念出发。对河流的现状、发展及治理进行分析。

1 河道现状

1.1 河道管理现状

近年来，我国在河流管理方面，已采取了许多措施，但是仍有区域性的水污染严重、水资源紧缺、水生态退化、洪涝灾害等问题尚待解决．流域多头管理、职责不明、公众参与不足等现象仍然严重存在。虽然水利工程建设取得了很大成就，但也改变了原有河流生态系统的功能。其主要表现在河流干涸，水生态环境消失；河流功能降低，地表水和地下水污染加重。因此．基于环境变化及社会发展的需要，探讨河流治水方略，修复河流生态刻不容缓。

1.2 存在问题

大多数集镇、村庄、农田及交通等基础设施均零星分布在河道两侧。由于建设用地和耕地资源不足，占用河道水域的现象比较普遍。同时，早期河道的建设规划受历史因素的限制，河道行洪断面偏小，与集雨面积不成比例，甚至出现倒置现象。另外，由于历史上对水土保持工作缺乏足够的重视，造林育林力度不够，水土流失较为严重。此外，防洪堤、堰坝等河道建筑物大多建设年代久远．已运行了30—40年，甚至更长的时间，工程老化现象比较突出。

2 河道治理原则

河道是水生态环境的重要载体。河道治理首先是要利于生物的多样性，为水生、两栖动物栖息繁衍提供生存环境，这样既有利于保护河道水生态环境，又有利于提高河流的自净能力。论文参考，河道整治。除满足渲泄洪水要求外，还应尽量保持河道的自然特征及水流多样化。为此，河道的整治要从生态、经济、人文、社会效益等多方面考虑，既要修复自然河道的功能，又要满足人类依赖生存的要求。论文参考，河道整治。

2.1 平原河道治理原则

2.1.1 平原河道特点

平原河道纵向坡降较缓．横断面一般呈复式，河道较宽，阶地、河漫滩较发育，水深较浅。枯水期河道内水量很小或无水，洪水期河势变化剧烈，水流泥沙运动规律复杂，河床冲淤变化无常。近年来由于干旱少雨，河道径流量减少，河床、河滩裸露，有的河段行洪区域内栽植了大量树木及高杆作物，致使河道行洪断面缩窄．影响河道正常行洪。

2.1.2 平原河道治理原则

治理平原河道，要求既满足河道体系的防护标准．又利于河道系统恢复生态平衡。论文参考，河道整治。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时，还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化，不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小，而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。

2.1.3 生态护坡技术

平原河道护坡应尽量减少混凝土用量．优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦．为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施．以利于保护河道和生态环境的改善；为便于河道管理，防止河岸边坡耕作，可设置防护带，以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。河北省近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看，格宾网生态护坡优于草皮护坡，且观赏性强。从生态环保方面．格宾网生态护坡属生态环保型护坡，透水透气性好，一定时间后易于植物生长；又由于其柔性结构，故整体性较好．适应变形能力强．能满足河道较大流速对岸坡的冲刷，适应冻胀变形，不易破损，尤其适应北方寒冷地区，是理想的护坡材料。

2.2 山区河道治理原则

2.2.1 山区河道特点

山区河道纵向坡降陡．横断面一般呈“V”或“U”字型，阶地、河漫滩不发育。论文参考，河道整治。河道洪枯变幅大，枯水期流量小，河岸或河堤承受高水位压力时间短。山区河道集雨面积小，暴雨集中强度大，汇流时间短，水流速度快，挟沙能力和冲刷能力强，其推移质和悬移质多，危害性不容忽视。轻则河岸坍塌、淤塞河床，重则损毁耕地、摧毁城镇村庄，直接威胁人民群众的生命财产安全。

2.2.2 河道整治原则

山区河道治理中．要统筹上下游及整个流域相互关系，因地制宜，综合治理，并遵循自然规律，尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中。一方面在流域内采取水土保持措施，退耕还林，封山育林．拦截地面径流，减少泥沙进入河道。论文参考，河道整治。另一方面进行河道整治，采取上堵下排，修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库，拦截泥沙；下排就是疏导河道，清除阻水障碍，使河道畅通。论文参考，河道整治。其次在关键河段修建堤防护岸工程，约束水流，保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重，推移质多，大部分河道内都有充足的卵石材料．可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式，使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题，充分遵循自然规律．不宜过多改变河道自然特性，尽量保护天然河道的作用。

3 水质改善及污染源的处理

在河道水质污染严重的地区，必须控制点源、面源污染，强调源头治理。通过河道清淤、水面保洁、控制进入河道的污染物总量，实行雨污分流排水体制，减少排入河流的污水量。改善末端治理，对于必须排出的污水，应逐河段进行总量控制(即功能区的水质目标确定后的河段最小环境容量)。必要时需进行深度处理。提出更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质，要坚决制止排人河流。根据河流径流时空分布不均的特点和自净规律．合理规划排污口位置和排污时间，按实时水情调度．合理利用水体的环境容量，达到逐步改善水质的目的。

参考文献：

[1]郑可娜．河流健康状况评价及其枯河流管理中的应用[D]．北京：国家图书馆一博士论文库．2005．

[2]李宏伟，赵艳丽．宜阳县河道治理思路与措施[J]．T程建设与管理，2009，(9)．

[3]余国庆，朱雯，邱美娟，等．淳安县山区河道治理规划与设计探索[J]．水科学与工程技术，2008，(3)．

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中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

九重山国家森林公园位于重庆市城口县，地处大巴山腹地，公园内最高海拔2471米，最低海拔705米，相对高差1766米，森林覆盖率达85%，风景资源质量评定为一级，其资源价值和旅游价值高，难以人工再造，应加强保护，制定保全、保存和发展的具体措施。由于公园的特殊地理、地质条件，景区旅游公路的建设必然少不了开山劈石，公路边坡具有高度高，坡度陡，挖方量大等特点，采用单一冷色调的的工程防护体系，将难以满足景区的观赏性、水土保持、植被恢复等要求，所以，景区公路边坡防护需大量采用植物综合防护技术，其美观、环保、低造价、水土保持功效强等特点是景区的旅游价值的重要组成部分。

1.景区公路边坡植物生长环境分析

1.1景区公路沿线边坡自然条件

公园境域为西南沉积区，其上部为灰色泥灰岩、紫红色泥灰质白云岩、白云质砂质页岩不等厚互层，下部为泥灰岩、灰岩、夹白云质灰岩、白云岩及紫红色泥质白云岩。岩层倾角多为50~70°，断裂及垂直节理较为发育。景区沿线公路多以土石混合、石质边坡为主，坡度较大，高度较高，缺少覆土层，不利于边坡植物生长，应采取特殊的建植技术，达到稳定、长期的防护效果。

1.2公园水文气候条件

公园境域常年平均气温为12.0℃；公园内的卧龙景区一月平均气温为-3.0℃，7月平均气温为16℃，年温差为19℃。极端高温30.9℃，极端低温-13.2℃。公园境内无冰川、湖泊及外来水，地表水主要靠降水补给，水资源十分丰富，年均降水量1418.1mm。地表水系发育，河网密布。景区气候呈现出冷暖交替变化，边坡植物应选择冷暖季混合型植物，同时点播豆科植物，使边坡四季常青。

1.3景区植物类型

据现有资料统计，公园内有维管束植物190科2500余种。植被类型包含了植被型Ⅰ-Ⅺ内的多种植被；境内的木本植物资源主要是乔木、灌木、木质藤本和竹类4类，优势树种有栎类、桦木、华山松、杉木、马尾松、冷杉等，珍稀保护树种有：银杏、水杉、红豆杉、南方红豆杉、巴山水青冈等共55种；公园草本植物资源丰富，草甸植被主要是禾本科植物，占总草量的32%；豆科植物占15%；菊科植物占10%；此外还有莎草科、蓼科、蕨科、车前科等植物及灌丛。由于公园植物物种丰富，包含了多种边坡防护常用的植物，且有大量珍稀植物，所以边坡植物的选择应采取以乡土植物为主，外来植物相结合的方式，尽量少改变公路沿线的植被环境，同时减少由外来植物对乡土植物的侵害。

2．九重山公园景区公路边坡植物综合防护植物选配原则

2.1景观协调性原则

景区公路边坡植物是景区旅游资源的一部分，其自身除了要具有较好、稳定的边坡防护效果、长期的水土保持等功能外，还应满足景观的观赏性、协调性要求。九重山公园相对高差有1700多米，植物群落的分布呈梯度变化，植物风光也有层次变化，所以不同海拔位置的公路边坡应选择能适应相应小气候、相应植物风光的植物，让其能和谐融入到九重山景区的大环境中，成为景区旅游观赏资源的一部分。

2.2乡土植物优先并结合外来植物的原则

公园内的“乔、灌、草、藤”等植物资源丰富，多种植物能是边坡植物防护中常用的物种，如马尾松、狗牙根、马桑、火棘、杜鹃等，这些植物对景区的气候环境适应性强，抗逆性强，选择培育条件已经成熟的乡土植物，能减少引进外来植物带来的工程成本，降低工程造价；但另一方面，乡土植物并不能满足景区内各种条件的公路边坡，就需要引进少数外来植物来加以弥补。

2．3互生互存原则

由于多数边坡为土石混合、石质陡边坡，边坡立地条件不能满足大多数乡土植物生长要求，边坡植物需要采取特殊的建植技术才能良好生长，景区内的乡土植物无法全部满足，需要引进外来植种，乡土植物与外来植物应合理结合，共生共存，不但能减少工程成本，还能有效的保护境内的乡土植物与珍稀植物。

2.4生物多样性原则

单一的植物群形成的生态系统较为简单，生态稳定性差，只有多样性的防护植物相结合，才能形成复杂的生态群落，提高该生态系统的抗干扰能力，降低维护成本。所以景区公路边坡植物应建立“木、灌、草、藤”“高、中、低”相结合的绿化模式，提高边坡单位面积的绿化度，提高群落生产力和生态效益。

3．九重山公园景区公路边坡植物筛选

基于以上选配原则，结合重庆地区公路边坡绿化案例工程，分别筛选出观赏性强、美观、适应性强的“木、灌、草、藤”科类的植物，具体分析结果如下表

植物科 推选植物 特点

乔 1.马尾松 2.香樟

3.桤木 4.刺槐 远期观赏性强、根系发达、固土深度深，但不宜种植于高、陡边坡

灌 1.杜鹃 2.蔷薇

3.山柳 4月季

5.马桑 6.火棘 覆盖度大、景观价值高、初期植被均匀整齐、耐贫瘠、对土壤的要求也不高、根系深、生长周期长，与草本植物结合防护效果好

草 1.暖季型：狗牙根、野、城口风毛菊、狗尾草

2. 冷季型：高羊茅、无芒雀麦、白茅、早熟禾 引种快、对土壤要求不高、投资少、建植快、见效快、适应性强、冷暖季混合、边坡四季常青

藤 1.爬山虎 2.野葛

3.油麻藤 美观、生长快、抗逆性强、扩张性强、根系发达、垂直绿化效果好

4.九重山公园景区公路植物组合

通过研究西南地区公路边坡常用植物组合，结合以上筛选结果，本文从防护坡效果、观赏性、植物适应性、人工栽植情况、植物间的生物学关系、养护管理等方面入手，总结出几种适合九重山公路边坡防护的植物配置模式：

1、坡面草坪：狗牙根+草地早熟禾+高羊茅；

2、坡面灌、草组合：杜鹃（或蔷薇、月季、火棘之一）+狗牙根+冷季型草；

3、藤本植物护坡：爬山虎或油麻藤；

4、路基边乔木选择：马尾松、刺槐、桤木；

九重山景区公路相对高差1700多米，边坡类型、所处的小气候形式多样，所以边坡植物的组合配置模式及植物配方，应根据边坡的坡率、坡高、边坡类型及边坡所处的小气候环境等条件综合考虑，并通过建设前期的实验论证，制定各路段边坡的植物组合配置模式。

5.结论及建议

九重山景区旅游公路的建设，会对景区沿线自然风光、植物生态环境、生态系统产生极大的影响，植物边坡综合防护技术的应用将极大的改善公路沿线的自然风光的观赏性，提高公路边坡、弃渣场、取土场的绿化程度，提高开挖面、填筑面的水土保持功效。公路建设前期，应尽量修建植物边坡防护实验路段，结合实验效果，选择合理的防护植物及植物组合配置模式，同时加强公路建成后边坡的日常养护管理，对于降低工程造价、养护成本、提升景区公路观赏性及发挥植物边坡防护的长期效益具有深远意义。

参考文献

【1】宋家富、姜金植.公路路基边坡植物防护的探讨，北方交通，1673—6052(2008)05-0103一03

【2】边坡绿化与生态防护技术，北京：中国林业出版社，2009

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.106

目前，膨胀土地区路基边坡防护主要采用浆砌片石护坡、浆砌片石护面墙、窗孔式护坡刚性护坡方式，这些边坡防护措施不仅容易失效，而且对沿线生态环境影响较大。因此，展开对膨胀土边坡柔性生态防护技术研究具有重要的现实意义。

1 传统膨胀土地区边坡防护措施类型及不足

1.1 植被防护

植被防护是指在路基边坡上铺草皮、植草、种紫穗槐等方式，以保持边坡的稳定性。由于膨胀土具有遇水即软化、崩解的特性，膨胀土地区边坡常常会因崩解而不断剥落，无法给植物提供一个稳定的基础，导致植物很难扎根，进而影响防护效果。

1.2 封闭防护

封闭防护是指采用浆砌片石等材料将坡面封闭，以防止雨水、地表水下渗引起土体膨胀。在温度、湿度循环变化作用下，封闭层易产生裂缝，裂缝一旦产生，地表水便会沿裂缝下渗，使局部土体产生膨胀变形，进一步增大封闭层的开裂程度。数次循环之后，必然会导致封闭层碎裂、失效。

1.3 圬工防护

刚性圬工防护结构变形协调能力差，在边坡土体胀缩变形作用下，易产生开裂，甚至坍塌。此外，圬工防护还隔绝了河道和边坡背部地域的生态互动，破坏了生态环境的稳定。

2 三维排水柔性生态护坡系统的构成部件

三维排水柔性生态护坡系统一般由生态袋、三维排水联接扣及扎口带构成，当填筑陡坡路堤时，还可选配加筋格栅。

2.1 生态袋

生态袋是三维排水柔性生态护坡系统的基本组成单元，以聚丙烯为主要原材料制成，具有抗老化、抗紫外线、抗微生物侵蚀等特点。此外，生态袋还具有良好的过滤功能（透水不透土），不仅能有效防止生态袋内土壤和营养成分的流失，而且能保证水分的自由流动，为绿色植被生长提供了良好的条件。同时，生态袋等效孔径的选择又能保证植物根系穿过袋体自由生长，根系扎入边坡土体后，犹如无数根锚杆将生态袋与边坡主体紧密连接起来。

2.2 三维排水联接扣

三维排水联接扣是用以联接生态袋的构件，其将各生态袋单体联接成一个整体，形成稳定的三角内摩擦紧锁结构。三维排水联接扣采用的倒钩棘爪结构，能最大限度的将生态袋紧密联接，棘爪数量和布置位置经严格优化确定，能合理分散分散集中应力。双向凹槽和垂直孔洞构成相互交错的非线形凸肋结构，与倒钩棘爪形成内摩擦紧锁结构，加大了三维排水连接扣与袋体之间的摩擦力，增强了结构的安全稳定性。

2.3 扎口带

扎口带用以扎紧生态袋袋口，扎带小巧，使用便捷。此外，它具有很强的抗紫外线和抗拉性，使用过程中几乎不可能被拉断，从而保证了每个生态袋的完整性和有效性。

2.4 加筋格栅（选配）

在填筑陡坡路堤时，用排水联接扣将加筋格栅和生态袋连接起来，以增强护坡系统的整体性，M而增强护坡工程的坚固性和稳定性。

3 三维排水柔性生态护坡技术应用于铁路膨胀土路基地段的优势

采用生态防护边坡保护铁路路基，主要有以下优势：

3.1 有利于边坡的生态恢复

三维排水柔性生态护坡系统施工过程中不会产生施工噪音和建筑垃圾，并且可以根据需要选择合适的植被，有利于边坡的生态恢复。当铁路工程穿越城市、城镇等人口密集区时，不仅不会因施工对周围居民的生活造成干扰，而且能快速恢复边坡的生态。

3.2 施工简单，养护维修工作量少

三维排水柔性生态边坡施工简单，无边坡建设技术经验的工人也可参加施工。此外，该护坡系统能很好的适应膨胀土地区边坡的胀缩变形，将局部的集中膨胀力转换为均布应力，起到了“以柔克刚”的作用，从而保证了结构的稳定性，减少了建成后的养护维修工作量。

3.3 边坡稳定性好

三维排水柔性生态护坡系统的结构面通过发达的植被根系与自然坡体联接成一个整体，使二者之间不会产生分离，并且随着时间的推移，日趋强壮的植物根系使边坡结构的稳定性越来越好，甚至可以达到永久稳定的程度。

3.4 提高路基坡比，节省土地

由于生态袋能够有效防止袋内土体液化和流失，减缓雨水对路基边坡冲刷的作用，因此可提高路基坡比。如此一来，可以直接在原单线铁路路基上修建复线铁路，而不需要再次征用土地，可节省大量土地。

4 结语

由于传统的膨胀土地区边坡防护措施存在造价高、易失效、不环保等诸多不足，考虑引入三维排水生态护坡技术，这样既能达到工程防护的目的，又能起到环保美观的作用。但该技术在铁路建设中还是一种新技术，应用较少。在今后的工程实践中，我们应精心设计、不断创新，使该项新技术能更好的适应铁路建设和发展，使铁路建设向着更安全、更舒适、更环保的目标迈进。

参考文献：

[1]孙爽.三维排水柔性生态边坡在铁路边坡防护中应用[J].山西建筑，2009，（29）.

[2]李忠泉，崔菲.小河至安康高速公路膨胀土边坡生态防护技术研究[J].公路交通科技，2009，（09）.

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1 堤防工程生态技术必要性

随着科学进步，人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化，包括平面布置上的河流形态直线化，河道横断面几何规则化，河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化，包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化，筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度，充分认识这种负面作用，积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿，维护水域生态系统的功能，是流域生态建设的重要任务之一。

近年来，各地在进行防洪工程建设和河流整治工程中，已经采取了一些新技术和新材料加强河流的生态建设。比如生态型护坡技术，堤防绿化措施等。但是这些技术经验还缺乏系统的总结，也迫切需要有关技术规范和技术导则的指导，使之更具科学性和规范化。

2 生态化建设的建议

2.1 有关防洪工程规划的原则。工程经济效益和环境效益分析方面应加强，权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系，即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估，改变现行的单一经济技术评估指标体系。以往的治河工程着眼于河流本身，往往忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系，忽视了河流周围的生物群落的存在，也常常忽视了整治后原有生物群落的恢复。因此，在进行防洪工程的规划时，应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中。建议按照“河流生态廊道”的范围，进行统一规划、设计和建设。在平时的设计当中除说明需进行常规的水文、地质的测量勘察外，还要补充加强相关范围的生态系统调查的要求，重点是生物群落(动物、植物)的历史与现状调查，对特定的生物群落与水体的相互依存的关系有明确的认识。

2.2 堤线布置及堤型选择河流形态的多样化是生物物种多样化的前提之一，河流形态的规则化、均一化，会在不同程度上对生物多样性造成影响。因此，针对有关条款，建议补充或强调以下要点:在堤线布置原则中，补充说明应尽可能保留江河湖泊的自然形态，保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态，即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。在确定堤防间距时，遵循宜宽则宽的原则，要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾，河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求，还要保持一定的浅滩宽度和植被空间，为生物的生长发育提供栖息地，发挥河流的自净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外，还应结合生态保护或恢复技术要求，尽量采用当地材料和缓坡，为植被生长创造条件，保持河流的侧向联通性。

2.3 河流断面设计。自然河流的纵、横断面也显示出多样性的变化，浅滩与深潭相间。因此设计规范中应提出河道尽量要做到河床的非平坦化，采用非规则断面。避免因规则断面而导致流场的均一化，增加与生物的亲和力，并有助于与自然风景相协调。与上述设计相对应，需要推广使用一些与非规则断面有关的水力学计算方法和配套的实用工具或计算机软件包。

2.4 岸坡防护。在河流整治工程中，对生态系统冲击最大的因素是水陆交错带的岸坡防护结构。水陆交错带是水域中植物繁茂发育地，为动物的觅食、栖息、产卵、避难所，也是陆生、水生动植物的生活迁移区，至关重要。因此，岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发，采用与周围自然景观协调的结构形式，在满足工程安全的前提下，确保生态和景观的护岸形式多种多样。在典型的岸坡防护结构中，可尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石，多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构，尽可能避免使用硬质不透水材料，如混凝土、浆砌块石等，为植物生长，及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。

2.5 景观建设。城市水域整治的景观建设中，可以强调注意保留江河湖泊天然的美学价值，避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境，现代的城市景观设计，应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园等。

2.6 工程施工。在工程施工中，建议强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复，避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种，在施工期要采取其它辅助保护措施，如它处养育等。取料场开挖后应进行适当处理，以满足美观和环境方面的要求，要求合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复，与周围景观相一致。

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中图分类号：U213.1+58文献标识码： A 文章编号：

在经济飞速发展的带动下，各种交通形势也都发展壮大起来，水运、陆运、空运等运输形式有机结合，形成了良好的运输网络。其中，公路占据着最大的比重，也成了交通运输的命脉，但是，在公路的修建过程中常常会受到地形和地质等因素的影响，经常会进行挖方、填方的工程，也对公路的安全造成了一定的隐患，加固公路的边坡成了公路建设中的一个重点。此外，为顺应生态平衡的需求，在边坡防护工程中通常采用边坡加固与生态综合防护的形式。

一、为什么进行边坡加固与生态防护综合防护

在现代交通中，高速公路已经成为了一项重要的基础设施，也成为了城市进步的标志，为了进一步的促进经济的发展，高速公路的建设必须克服线形曲折、穿越地区多、地质环境多样的困难，凿山开路、填方挖方成为了高速公路建设中很常见的工程形式，也就使高速公路的路基经常呈现出深路堑、高路基的边坡情况，这就需要对其进行及时的治理来确保高速公路的安全运行。

1.传统方式的弊端

在边坡加固治理的传统方式下，由于思想观念的局限性，人们常常只注重边坡的安全稳定，主要对其采取工程防护的措施，而忽视了生态环境的环节。不但对环境造成了很大的负面影响，又不能使边坡得到充分的巩固。此外，传统的边坡防护方法在技术上也存在着很大的弊端，没有先进的机械与技术手段做保障，难免边坡加固的工程不尽如人意。

2.环境因素的影响

除了传统工艺在本质上存在的弊端要求着边坡防护工艺的进步以外，还有人为因素和自然因素的影响，要求边坡防护技术必须加强。首先，公路在现代经济中的作用使公路必然受到很多人为因素的影响。如，各种重型车辆的穿梭对公路路面、路基的破坏，养护不科学、不到位、以及工程设计和施工上的缺陷等等。其次，在自然环境的影响方面体现在长距离的公路穿梭于不同的地质环境中，其对公路的重力承受能力不一，不同地区气候因素的差别，以及不同地区的水文作用的差异等。

二、怎样进行边坡加固与生态综合防护

如今，高速公路的施工建设随处可见，对于高速公路路基的边坡防护也势在必行。但是，由于时代进步的要求，经济发展与保护环境相结合，人与自然和谐相处，自然资源可持续发展战略等等，在各种各样的形式要求和政策的号召下，公路路基的边坡防护寻求出了一条边坡坡加固与生态综合防护的完美途径，既保证了植被不被破坏，又使之为我所用，共同为路基的边坡加固而贡献力量。那么，高速公路路基的边坡加固与生态防护的结合要注意哪些技术方法呢？下文中将有细致的阐释。

1.边坡加固与生态综合防护的原理

通常，边坡加固主要是采取破趾反压、坡顶卸荷、设置截排水通道等方式来实现。一旦现场条件不足，无法运营的时候，就要采取诸如内部加固、外部加固、混合加固的结构性工程措施来解决，通过在边坡内设置锚杆、土钉、锚索、挡土墙、土工格栅等方式进行固化。而边坡加固与生态综合的防护方法则是在对边坡深层加固后的坡体自稳时，少采用砌拱形骨架、砌石护面墙以及喷混凝土护坡等防护工程，多采用草木植被进行防护的防护原理。边坡加固与生态综合防护的机理分为草自身的防护与挂设三维网、铁丝网两个部分。

据研究统计，当边坡表面的水分含量较大时，就会使土壤的容重增大、抗剪力降低，加大土体下滑的面积和速度。这时候，单一的土体就不足以抵挡土体的下滑力，要依靠边坡上植被的跟、茎、叶等延长雨水渗透的时间，分散雨水对泥土的直接冲击，改变水的流向、稳固土壤的流失，进而起到保护坡面的作用。此外，植被的根茎与铺设的网物纠结缠绕在一起，形成一个抗拉力强的整体网状结构，是经济、美观，切行之有效的途径。

2.边坡加固与生态综合防护的方法

运用生态防护与边坡加固相结合来进行边坡防护首先要根据待加固边坡的土质、高度、坡度及其周围的环境因素来确定具体的防护形式。目前常用的方式是厚层基材植被护坡法，即用混凝土喷射机将混合有草种的有机基材按照预计的厚度均匀的喷射在坡面进行绿色护坡的技术方式，主要由网、基材和锚杆三部分组成。

在进行边坡加固与生态综合防护坡体的过程中，草种的选择和配方也是急需掌握的技术。边坡草势的好与坏与草种和配方有着直接的联系，需要选用粗生、耐寒、耐热、根系发达、耐干旱、耐贫瘠，并且植株矮小自然，外形美观的顽强草种。对于旱季施工时选取的草种主要以繁殖力强的变叶画眉草、狗牙根等，在冬季施工时就要选择耐寒性强的苜蓿、高羊茅、黑麦草等冷季行草种，在春夏之间施工则可以选择暖季型草种为主，加之冷季型草种辅佐的选种方法。于此同时，也要根据不同的环境需要来选取最合适宜的草种，例如在硬质岩地质中施工就要选择耐贫瘠、抗逆性强的藤本植物或灌木植物，并且施以锚定板、挡土墙等进行固坡。

结语：高速公路路基的边坡防护采用边坡加固与生态综合防护的形式是时代推动的结果，它及有效地加固了路基的边坡，使之比以往传统的加固方式更具效力，它利用了草木植被的根系作用，使边坡在自重的作用下更能达到巩固的作用，与此同时，切实的履行了保护环境的原则和可持续发展战略，使路基的边坡绿色盎然、生机勃勃，极富生态美感。这种科学、适用、两全其美的边坡加固措施应该得到更加广泛的推崇，使之最大限度的造福于全人类。

参考文献：

［1］唐秋元,李杨秋,施毅,周峰. 边坡工程事故原因综合分析及防治措施[A]. 自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（1）[C], 2009 .

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Abstract: Water Conservancy and hydropower project construction can promote local economic development, but also to people's life and production of electricity has brought great convenience, is an educational project, however, water conservancy and hydropower project construction while promoting economic development, but also bring some damage to the surrounding environment, if you did not do a good job in work related, will lead to further deterioration of the environment, this paper mainly analyzes the influence of water conservancy and hydropower project on the environment.

Keywords: Water Conservancy and Hydropower Engineering; environmental impact; analysis

[中图分类号] TV[文献标识码]A[文章编号]

一、引言

近些年来，水利水电工程受到了国家的重视，得到了迅速的发展，国内各种大中小型的水利水电工程给人们的生活和生产用电带来了很大的方便，截止到目前，我国已经成为世界上水利水电站最多的国家，但是，福兮祸所伏，水利水电工程的修建虽然推动了经济的发展，但是也为周围的环境带了一定的破坏，在上世纪90年代，我国相关部门已经开展了大中型建设项目对环境的影响分析工作，也取得了一定的进展，水利水电工程与其他的大中型建设项目有着一些不同，最为突出的表现就是对环境的影响范围广，影响时间长。

二、水利水电工程对环境的影响

（一）水利水电工程对环境的积极影响

水利水电工程对环境的积极影响主要表现在对水资源的积极影响，一般情况下，水利水电工程的兴建可以实现对水资源的合理开发和利用，有效的调整水流量，控制和减少水害的发生，为当地居民的生产提供极大的方面；水利水电工程的开发可以实现供电，减少对传统供电站的压力，有效的节约煤炭资源的使用，且水利水电工程提供的电能属于一种可再生的清洁能源，对环保的意义重大；此外，一些大型和超大型的水利水电工程还能够有效的调节周围的气候，改善水库周围生态环境，调节降水量的分布情况，当地政府和居民也可以从中获益，可以通过开发当地的旅游业来带动经济的发展。

（二）水利水电工程对环境的消极影响

除了积极影响外，水利水电工程对环境的消极影响较大，且消极影响影响范围广，持续时间较长，主要表现在以下几个方面：

1.水利水电工程对河流生态环境的消极影响

水利水电工程大多修建在天然的河道上，在其修建的过程中，必然会改变天然河道的生态多样性，此外，水利工程的大坝也会改变河流的含沙量以及水深，从而影响河流的水质、温度和地质环境，以及整个地区的气候。此外，大中型水利水电工程修建工期相对较长，施工时间从几年到十几年不等，在整个修建过程中，施工人员会修建临时营地，在临时营地中进行石料开采等工作，如果在工作过程中没有做好必要的防护措施，就会出现严重的水土流失，水土进入到河流中就会影响河流水质。此外，在工程施工过程中无法避免的要排出一些废弃物，如果直接将废弃物排入水中，那么就会破坏整个河流的生态环境，导致河流生态环境发生不可逆转的变化；在水利工程修建完成之后，将会改变原有的大坝宽度进行蓄水，由于陆地和水面对太阳的反射率有所不同，在长时间的光照下，河流原本的水温就会发生变化，水库下面长期维持低位，就会对生存在其中的动植物带来不利的影响，导致生物物种发生变化。

2.水利水电工程对陆地生态环境的消极影响

在水利水电工程的建设过程中，其对陆地生态环境的影响较大，在施工过程中，必然会对周围的树林、草丛和农田等造成破坏，破坏了修建地原有的生态平衡，此外，在水利水电工程的修建过程中，也会向河流排放出大量的污染物，这些污染物进入到河流中必然会改变河流水质，改变河流内部的生态环境，导致大量的河流生物被迫迁移，改变了整个地区的生态平衡。在水利水电工程修建完成的后续使用过程中，也会导致水面逐渐升高，升高的水面会淹没河岸周围的植物，这就对在河岸周围生存的动植物带来负面的影响，导致物种数量减少，动物不得不向其他地方迁移，严重的破坏了当地的陆地生态环境。

3.水利水电工程建设对土壤环境的消极影响

水利水电工程的修建过程之中，由于管道开挖以及工程施工等因素会导致土壤的，如果没有及时做好防护措施，那么这些的土壤在水流的影响和雨水的冲刷下，就会出现严重的水土流失，情况严重时甚至会出现泥石流和山体滑坡，严重的威胁着当地居民的生命安全。此外，水利水电工程的也会致使河流下游土壤肥力下降，地下水位抬高，情况严重时就会出现土壤的盐碱化和沼泽化，因此，在水利水电工程施工完成后，一定要做好土壤的保护措施。

三、结语

水利水电工程的修建可以促进当地经济的发展，是一项利国利民的工程，但是，在修建过程中也必然会对当地的生态环境、水流环境以及土壤环境产生一定的消极影响，因此，在水利水电工程的承建中，施工方一定要树立起环保意识，充分的意识到水利水电工程对施工地生态环境产生的潜在影响，做好事前预防工作和事后的处理工作，降低水利水电工程对当地环境的破坏。

参考文献：

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1. 生态公路设计理念

1.1 生态恢复设计

生态恢复设计是会对整个公路的设计都有影响的。在进行边坡的防护设计时，要选择适合的植物、坡度和类型，有利于生态的恢复；在进行路域生态设计时，要考虑到当地的生态特点来进行植被的选择；在建设公路时临时征用的土地可以将其变为农田，这样会对生态环境的影响降低到最低。

1.2 保护环境、融入环境

要将自然式的设计理念融入到传统式的设计理念中，这样能够做到对公路沿线的自然环境的最小破坏；改变原有的设计方法，利用原有的景观植被来进行公路设计，尽量减少人工对环境的影响；另外还要尽量多引进不同种类的物种，对沿线的文物也要进行保护，让公路真正成为环境的一部分。

1.3 采用乡土化技术

乡土化技术指的是将乡土材料、植被、文化等引进到公路设计中，使公路设计具有个性化特点。在建设生态公路时，要尽量选用本土的植物物种，这样能够避免外来品种对本土环境的影响，也利于植被的成长。

1.4 科学的生态绿化设计

建设生态公路，还需要对本地区的气候和土壤的特点进行分析，选用与本区域自然环境相融合的植被；在进行边坡绿化时，则要考虑土壤的结构特点。同时在选择植被时，要尽量做到多种类型相结合，避免物种单一，也可以采用散丛结合的方法，实现绿化的科学性。

1.5 公路工程和生态工程结合

环境的一体性，还能够全面考虑公路工程中各种生态环境的关系，减少公路工程对环境的影响，有利于沿线生态环境的保护、恢复及优化。生态公路的设计是基于环境保护来进行的设计，它不仅能够体现出自然环境与人类活动的自然和谐，而且会将公路建设与生态环境紧密联系起来，减少公路建设对生态环境的不利影响，有利于环境保护措施的实施。

1.6 灵活创新设计理念

灵活性设计理念是指在不违背国内外现有标准的前提下，在不影响使用安全的基础上，运用灵活创新的技术来对公路设计进行改造，以达到可持续发展的目的。公路生态设计则需要相关人员灵活运用相关理念，对区域环境进行全面考察，利用现有生态工程、恢复技术等来进行公路生态设计。

2. 环保理念指导生态公路的设计与施工

2.1 公路景观设计施工

公路景观是由公路和公路周围的景物组成的综合体。它不仅包括公路设计完成后形成的景观，也包含有沿线的自然、人文景观。因此人们对公路景观的印象就是公路及其周围景观的综合体。

（1）公路自身景观设计。公路的自身景观，我们常常可以接触到，那就是人们出行的道路；公路周边的护栏、排水沟、隧道、桥梁等；公路边上的服务区、加油站、观景台、收费站、标志牌等一系列辅助设施；还有公路边上的绿化带等。公路是人工修建完成的，因此公路的自身景观是公路路权的一部分，他为整个公路景观做出了突出贡献。另外，公路的自身景观，如服务区，是可以通过人们的设计而达到观赏目标的，因此它是可以由人为控制的。

（2）沿线自然景观设计。公路自然景观则是指公路所经路段的人文景观和自然景观，它是整个公路景观的主要部分，人们在行车过程中主要观赏的就是这些景观。自然景观就是由平原、丘陵、大海、森林、植物、动物、河流湖泊、气象变化等一系列自然现象组成的景观。它是大自然自身作用的结果，不受人为控制，因此需要通过根据不同地区特点来进行设计，表达主题，用当地的独特材质和设计过程来进行自然景观的凸显，这样就组成了不同特色的自然景观，为驾驶人员和乘车人员带去了独特的风景，驱除疲劳。

（3）沿线人文景观。公路的人文景观主要是指所经地区的文化、历史特征。由于公路行进区域和视野的限制，驾驶人员和乘客只能领略到所经区域人文景观的一部分，而且由于不同的排序，不同阶段给人的感受也不尽相同。人文景观的具体体现主要是村落、城镇、民寨等人类聚集空间，它们因城市化程度的不同而呈现不同的形态，也有一些是散布在不同地区。某些人文景观具有鲜明的地方特点，例如具有传统特色的寺庙等，它们互相融合形成了景观的宏观特色，这些能为路人带来不同的愉悦感。而一些人文景观可能会造成公路整体景观的不和谐，因此在对人文景观的改造方面需要了解和分析各地人文景观的本质内涵。与公路本身景观相比，自然和人文景观往往不属于路权范围，因此需要与当地政府进行协调沟通，对周边环境进行整体改造，以达到优化整体景观的目的。

2.2 路侧生态设计施工

路侧设计采用的最多的方式就是容错设计，它正是体现了人与自然和谐的安全理念。首先，要在保证不破坏环境的基础上，针对当地地形特点，综合考虑工程造价，将路侧的宽度加大，将坡度放缓；其次，对于有挡土墙的，可以将其取消，并建设两米以上的平台，平台上的植被要注意保护；再次，为了方便排水，路侧净区应该采取与路面一样的坡度，这样也能够保证车辆的安全和环境的和谐；最后，对路侧边沟的设计也要按照以上原理来进行，采用隐形的边沟来设计，这样既能够增强路面的承载力，也能够将路侧的净区拓宽，这样可以保证路侧的安全，也可以种植植被，形成一条生态边沟。生态边沟的设计形式是指将开放式变为隐藏式，这样路面的集水可以通过边沟流入地下，在地下水渗透阶段设置排排的碎石垫层，这样不仅能够解决地上、地下、和基层的排水问题，也能够将路侧净区拓宽，这样就保证了道路的安全。

2.3 边坡防护与绿化设计施工

（1）工程防护。在工程中常用的防护措施主要有护坡、护面墙等。在选择防护措施时，要充分考虑工程的比例、尺度以及与周围环境的关系。根据当地环境特点、施工状况等，来选择恰当的防护措施，这样可以减小对环境的不利影响，同时也能够保证道路与生态环境的和谐。

（2）植被防护。除了工程的防护措施，还可以采用植被来进行道路防护，这主要有挖沟绿化防护、喷播绿化防护、喷沟绿化防护等等一系列技术可以使用。生态公路的设计，则主要采用植被防护的技术。对于不同状况的路段，要采用不同的绿化技术来实施植被防护，如在坡度较缓的路段，则可以采用喷沟技术和挖沟技术；而对于高要求的地段，则需要采用喷播的技术来进行绿化，同时也要注意喷播的厚度和质量。

3. 结语

生态公路建设发展时间不长，还比较新，但它代表这未来公路建设的主流走向，发达国家以及我国比较发达的城市这方面的研究则比较多。我们可以向发达国家借鉴经验，例如沥青路面、水泥路面的降噪工程，混凝土路面的尾气吸收等，都可以学习。另外还应该对先进地区的生态公路进行考察，学习先进技术，为生态公路的建设提供条件。

参考文献

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本文主要针对具有生态环保功能的生态混凝土的配合比设计、强度、干湿交替作用下的耐久性、护坡构建和综合生态效应等方面进行了探讨和研究。在基本性能方面，本论文研究了生态混凝土在掺加矿物掺合料时，其强度随着掺合料掺量的变化规律。除此以外，还研究了掺加矿渣的生态混凝土处在干湿交替作用下的耐久性特点，进行了生态混凝土抗干湿交替性能的试验。在护坡构建中，还研究了植物必要的生长环境、生态护坡植物的选择以及生态护坡基质的选择。此外，本文最后研究了不同粗骨料的生态混凝土水质净化性能和污水处理的标准。

关键词：生态混凝土，干湿交替，生态护坡，强度，水质净化

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

第一章 绪论

1.1 研究背景

近年来，在水利工程建设中，人们逐渐意识到河堤护坡是河流生态系统的一个重要组成部分，它是河道水流生态系统向陆地生态系统过渡的一个通道。河道不仅仅具有防洪、航运等基本功能，还应具有生物栖息地和人文景观等功能。传统的浆砌石或混凝土河堤护坡虽然结构稳定，具有防止水流和波浪对岸坡基土的冲蚀和淘刷作用，但水体封闭在河道中，切断了水体和近岸陆地土壤之间各生态要素间的物质、能量及信息系统的有机联系，破坏了原有水陆交错带的生物群落。水生植物、水生动物不能正常生长而消失，生物多样性急剧下降，从而影响整个河流的生态环境。

此时就需要考虑发展能与自然协和共生的建筑材料来建造护坡。此护坡可保持水土，加固堤岸，又可维持甚至增加生物多样性并净化水质。这样，生态混凝土的概念就被引进了。生态混凝土又称环境友好型混凝土，又名亲环境混凝土，可以减轻环境负荷同时也与有机物相适应，它实质上是一种有着连续孔隙的多孔混凝土，水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内,能与生态环境相适应，可使水质得到净化。虽然与普通混凝土相比，它的强度和耐久性都有所不及，但是其有着极为广泛的应用前景，对人类社会的可持续发展有着深远的意义。

生态混凝土的净水功能主要由于它存在大量的孔隙，所以具有良好的透水与透气性。就目前国内外的研究现状来看，它的净水机理主要是物理作用、化学作用以及生态综合效应三个方面：

1．物理作用

多孔混凝土的孔隙率在5%～35%之间，并且连通孔占15%～30%，平均孔径为4～5 mm，并且孔隙弯弯曲曲，这就形成了很好的过滤材料，但是它的比表面积是远远小于如沸石、活性炭等良好的吸附净水材料。而且在实际应用中，我们可以想像到，它的孔隙会慢慢堵塞，从而丧失了过滤的功能。因此它通过物理作用来净水的效果是不会太明显的。

2．化学作用

大家都知道,我们经常使用石灰来净化水质,因为它不但可以调节pH,而且作为无机混凝剂可使污水中的悬浮物质絮凝沉淀,在澄清的同时也降低了水中污染物质的含量。混凝土组成材料中的水泥在水化过程中,以及混凝土浸泡在水中都会不断地溶蚀出Ca（OH）2, 从而起到净化作用。但是这会影响混凝土的耐久性，其碱性也会对生态植物产生影响。

3．生态综合效应

由于生态混凝土是多孔结构的，所以它就提供了适合微生物生长的生存环境。在其表面和内部有大量的细菌栖息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脱氮菌等喜氧性和厌氧性细菌。而且多孔混凝土上形成的生物膜中生物种群较多,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质。另外水草等植物附着生长在生态混凝土上时，可以吸收水中的N、P等污染物质。

总之，生态混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，因此是我们研究的重点。

1.2 国内外研究现状

由于环境保护的需要，水土保持、水质净化和退化生态环境的修复和重建得到了世界各国的重视。人们试图通过多种途径解决保水、排水、保护水资源、保护生物的多样性等一系列包含复杂技术的生态环境保护问题。多孔混凝土是一种采用特殊工艺制备的含有连续空隙的混凝土，它既有一定的强度同时又具有透水性和透气性；多孔混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，在美国、日本、欧洲等国家得到了较为广泛的应用。

直到20世纪90年代美国、日本、欧洲等国家才开发使用生态混凝土这种新型的材料，尤其是日本在这方面做了深入细致的研究。日本大成建设技术研究所进行了连续四年的探索性研究，在1993年提出生态材料(environment conscious materials)概念的基础上, 日本混凝土工学协会在1994－1995年设立了“生态混凝土研究委员会”，1995年日本混凝土工学协会提出了生态混凝土(environmentally friendly concrete / eco-concrete )的概念。[1]

在生态混凝土的水质净化方面，文献报道日本近畿大学的玉井元治教授从90年初就开始进行多孔混凝土（POC）在自然水环境中生物附着和水质净化的可能性的研究。表明POC在自然水环境中会有大量不同的生物附着生长在其上面并具有水质净化的效果。[2]文献报道日本长崎大学于1994年起进行海水现场试验,将直径1m高0.5m的有孔试块10个一组地投入海中,并于1995年2月至1996年2月每月实测一次水质变化,发现生态混凝土有富集营养物质的功能. 另有文献报道,使用生态混凝土在公园内小河上建造净水渠(15m×2m×0.4m),水在其中停留1～3h可去除水中的BOD40%～50%,长时间停留可去除80%～90%。[3]日本德岛大学的水口裕之教授1997年在实验室建立了POC水质净化装置并开始研究多孔混凝土的空隙率，粗骨料粒径，孔隙直径对混凝土的强度，生物膜附着和水质净化效果的影响。发现空隙率20%～30%，粗骨料粒径5～20mm的混凝土（28天强度7.5～23MPa）在实验装置中浸泡30天，T-P除去率达60%，T-N去除率达50％。[4]林正浩和水口裕之教授通过在生态混凝土中添加高炉矿渣和沸石粉方法，研究其对多孔混凝土强度和水质净化的影响，取得了较好的成果。[5]日本宫崎大学中泽隆雄博士等也通过室内实验装置对POC的水质净化效果进行了研究，表明POC对废水的TOC、T-P、T-N的去除有明显的效果。[6]

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Abstract: the ecological protection of highway side slope has become a trend of slope protection, represents the development direction of slope protection, according to the current development of China's highway ecological slope protection technology, the main form and the mechanism of slope failure, the main measures are summarized to slope ecological protection, in order to achieve the purpose of guiding the practice of engineering.

Keywords highway slope ecological protection, slope, resistance

中图分类号：F540.35 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

随着经济实力的提高和基础设施建设的需要增大，我国公路工程建设迅速发展，出现了大量的边坡工程。生态防护是一种新型边坡防护方法，采用生态防护，可以有效提高边坡稳定性且取得良好生态和景观效果。目前边坡生态防护主要集中在对施工工艺以及水土保持的研究，忽略了生态防护和工程防护的结合，本文在生态防护及工程防护理论及实践的基础上，阐述生态防护的主要形式和机理，并介绍生态防护的主要措施，以便总结经验指导实践。

一、边坡破坏的主要形式与机理

1.1公路下边坡

路基下边坡一般都是填土路堤，路堤的稳定性容易受到威胁，会出现坡面以及坡脚的冲刷现象等等。坡面冲刷主要来自大气降水的直接冲刷和坡面径流的冲刷使路基边坡随坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏。沿河路堤以及修筑在河滩上、滞洪区的内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁边坡坡脚导致边坡破坏。

除此之外，路基填料的好坏，填筑高度以及路基压实度等等也会造成边坡稳定性的破坏。一般来说，砂性土以及较黏性土填筑的路基更容易受到破坏，填筑高度高的路堤比填筑高度低的路堤更容易受到破坏，压实度低的路堤比压实度高的路堤更容易受到破坏。

1.2公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应该够满足相关的边坡稳定要求，使得边坡在不良天气情况的作用下，能够存在对不良天气的抗力，减少不良天气对边坡的破坏，进一步抵挡雨水的冲刷。

对于土质边坡的破坏最容易出现的就是边坡的冲刷以及坡脚的破坏。部分地质边坡容易出现一定的冲刷破坏，比如砂性土边坡、亚粘性土边坡、黄土边坡等，在大气降水的作用下，沿着水流方向，会产生许多的小冲沟，如果没有采取相关的措施，破坏将进一步扩大趋势。边坡坡脚是最薄弱的环节，在冬季遇到积雪问题，造成坡脚湿软，强度低下，为了防止破坏，就要进一步加强相关的坡脚支撑力，使得破坏的程度减少，将雨水和雪水的冲刷破坏减到最低，实现坡脚薄弱环节的增强，这样就能够进一步增强堤坡的效果。

对于岩石边坡，比较容易出现的是岩崩、岩滑、断层及错落等现象。崩塌是指块状岩体与岩坡分离，向前翻滚而下，在崩塌过程中岩体无明显滑移面，经常发生在坡顶裂痕发育的地方。岩体滑动是一部分岩体在重力作用下沿着某一软弱面（面层、断层、裂痕）的滑动。在软岩中，滑动的倾角远远大于滑面的内摩察角而产生滑动，在硬岩中，结构面如果横切到坡顶，解除了两侧约束时，才可能发生平面滑动。错落是指被陡倾的构造结构面与后山完善山体分开的分化破碎岩体因坡脚受冲刷或人工开挖而被压缩，引起的坡体的垂直下错的现象。产生破坏有以下几个影响因数：1、顺坡向结构面周边的压力集中，导致破坏产生。2、人工削坡时未考虑岩体结构特点，切露了控制斜坡稳定的主要软弱结构面，形成或扩大了临空面，使坡体失去支撑，会导致斜坡的变形与破坏。3、岩体风化导致力学性质弱化及地下水浸润和软化效应。4、区域构造应力的变化、地震、爆破、地下静水压力和动水压力，以及施工荷载等，都使斜坡直接受力，对斜坡稳定的影响直接而迅速。

二、主要防护措施

2.1植物防护

可以采取用植物防护的措施，将边坡覆盖，实现植物根基的作用，将路基保护以免受到水浸的伤害，减少地表径流的冲刷力度。

（1）植草

适用条件：边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡，一般要求边坡坡度不陡于1:1，边坡坡面水径流速度不超过0.6m/s，长期浸水边坡不适用。

（2）种草皮

适用条件：适用于各种土质边坡，特别是坡面冲刷比较严重、边坡较陡(可达60°)，径流速度达0.6m/s时。铺草皮的方式：平铺、水平叠铺、垂直坡面或与坡面成一半破脚的倾斜叠置，以及采用片石等铺砌成方格或拱形边框、方格内铺草皮等。

（3）植树

适用于：各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，边坡坡度不陡于1：1.5，在路基边坡和漫水河滩上种植植物，对于加固路基与防护河岸收到良好的效果。可以降低水流速，种在河滩上可促使泥沙淤积，防止水流直接冲刷路堤。植树最好与植草相结合，高等级公路边坡上严禁种乔木。

2.2骨架植物防护

框格防护在边坡上形成骨架，能有效地防止路基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟，而用混凝土或浆砌块（片）石等材料，进一步增强了地表的粗度，增加地表的粗度能够一定程度上抵制水流问题，采取和植物相结合的方式将效果进一步增强，除此之外，还能够提高绿化，美化环境。

框格防护是一种辅的防护措施，因此一般除了能够对路基的下坡有着一定的防护作用之外，还能够实现美化路容的作用，能够将一定范围内的坡边形成完善的整合，人们现在的观念提升进一步注重环境的优越性，所以，可以采取这种形式的防护。

2.3圬工防护

（1）喷护

适用于坡率缓与1:0.5、易风化但未遭强风化的岩石边坡。喷浆防护厚度不宜小于50mm，采用的砂浆强度不应低于M10，喷射混凝土防护厚度不宜小于80mm，混凝土强度不应低于C15。

（2）护坡

对于铺砌的方式，一般来说有浆砌，个别情况下也可以使用干砌。干砌片石护坡适用于坡度缓于1:1.25的土（石）质边坡，干砌片石护坡厚度不应小于250mm。将砌片石护坡适用于坡度缓于1:1的易风化岩石和土质路堑边坡，浆砌片石护坡厚度不应小于250mm，砂浆强度不应低于M5，护坡应设置伸缩缝和泄水孔。

（3）护面墙

护面墙多用于易风化或风化严重的软质岩石或较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，边坡不宜陡于1:0.5

2.4封面、捶面

（1）封面

封面适用于坡面较干燥、未经严重风化的各种易风化岩石边坡，但不适用于由煤系岩层及成岩作用很差的红色粘土岩组成的边坡。抹面防护防护由于适用的期限比较短，因此寿命就比较短，能够采取防护措施的力度不够。封面厚度不宜小于30mm，表面可涂软化点稍高于当地气温的沥青保护层。

（2）捶面

捶面适用于边坡坡率缓于1:0.5、易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩石边坡，使用年限为10-15年。捶面采用等厚截面，其厚度不宜小于100mm。

三、总结

公路边坡是公路建设中破坏最为严重的区域之一，为此，对其进行有效防护是公路生态恢复的重要内容。由于生态防护的防护效果突出，且具有较好的景观效果，它是公路边坡防护的主要形式。但每一种生态防护形式都有一定的适用范围和局限性，为此在实际应用中应本着因地制宜的原则，根据具体的工程特点合理选用合适的防护方式。

参考文献

【1】张宇顺;;金字塔边坡柔性生态系统防护系统与生态修复和节能绿化[A];第三届全国河道治理与生态修复技术交流研讨会专刊;2011年

【2】 张宇顺;;金字塔边坡柔性生态系统防护技术在河/湖/海堤岸、道路边坡治理中的应用[A];中国河道治理与生态修复技术专刊;2010年

【3】 桂林;;生态植被护坡的实践和研究[J];中国水运;2007年

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论文摘要：在评价辽宁省多年河道整治工程建设的基础上，总结了辽宁省河道防洪工程建设从以单一防洪的目标向多目标建设思路的转变．达到河流治理模式与河流系统的整体格局相协调，恢复河道自然生态，建设人水和谐的理念，并概括总结了辽宁省河道治理的几种模式．希望对以后的河道治理起一定的借鉴作用。

辽河流域是我国七大江河流域之一，洪涝灾害频发，特别是最近一次发生在2005年的大洪水造成直接经济损失605．63亿元。因此，解决好辽河流域的防洪伺题，是保证辽宁省社会经济可持续发展的首要任务。辽宁省河道防洪与治理模式经过多年的努力，大江大河道按照流域综合规划，坚持每一个5年计划综合整治一条大河，使辽河流域整体防洪达到设计标准；中小型河流的治理探讨出生物防护为主的新模式；城市防洪从单纯以防洪为目的的治理模式逐渐走向人水和谐的治理模式。

1国内外河流治理进程

1．1国外河流治理进程

国外对河流实施以河流防洪为主的单一目标管理，以保证居民的安全，即通过建设大坝堤防等工程措施，降低洪峰流量。但这样做改变了河道原有特性，河流的生境趋于恶化。国外对河流生态环境的研究和实践已有几十年的历史，取得了显著的效果。河流综合管理研究则弥补了单一目标管理的不足，从河流的研究范围和尺度、河流系统分类和评价、河流恢复、稀释用水及维持生物多样性的河流流量5个方面统筹考虑，以维持河流生态环境的自然平衡。最具代表性的是ward提出的四维河流生态系统，即河流在纵向、横向、垂向和时间分量上具有连续性、相互性、融合性、延续性特点。

1．2国内河流治理进程

与国外相比，我国的河道整治建设也经过了一个单一的防洪为主的时期，由于缺少对河流生态环境的正确认识。过于注重经济建设，忽视对生态环境的维持，出现了城市和工业用水挤占农业用水，农业用水挤占生态用水的现象，导致生态环境恶化，进而对经济的可持续发展构成极大威胁随着近年来对环境、生态的重视，生态治河的理念才逐步受到重视。对河流的生态环境治理从原来仅对河流水环境污染进行改善和治理逐步向河流生态用水、河流生态恢复及湿地、流域生态建设等方面扩展，如成都的府南河、太原的汾河、济南的小清河等河流水环境改善工程问。但从流域及河流两侧的社会发展、产业调整、土地及规划控制、生态景观建设等方面进行综合研究的成果甚少，缺乏工程实践。

2大江大河治理模式

2．1辽宁省防汛工程体系建设现状

经过50年的江河治理和防洪建设，已修建各级江河堤防18729km，大中小水库926座，各类排水闸站1910座，有效提高了全省的防洪减灾能力。“七五”期间，对辽河干流福德店至盘山闸河段进行系统整治，共整修干支流堤防875km，完成堤防土方9156．7万立方米，共投入资金3．71亿元。使辽河干流防洪标准达到30年一遇。2005年，辽河干流控制性骨干工程石佛寺水库一期建成，使辽河石佛寺水库以下防洪标准将达到100年一遇，以上防洪标准为30年一遇。“八五”、“九五”、“十五”期间，分别对太子河辽阳铁路桥至三叉河、浑河大辽河整治和绕阳河沈山铁路桥下进行综合整治，使其防洪标准达到50年一遇。再加上太子河干支流上观音阁、菠窝、汤河、大伙房和闹德海水库等控制性骨干工程，辽河流域基本上形成了上拦下排、堤库结合的防洪工程体系。横向比较，在全国各大流域中，辽宁省农村堤防的防洪标准是比较高的。

2．2辽宁省大江大河治理模式探讨

辽宁省大江大河的治理主要是立足于流域综合治理的层面上，以流域为整体进行规划治理。治理模式可以概括为全面规划，全面治理；大江大河上修建控制性骨干工程，坚持每5年全面整治一条河流使其达到设计防洪标准；河道与水库建设相互协调，在防御大洪水的过程中进行河库联合调度，使整个流域达到整体防洪的模式。在2005年抗御大洪水的过程中，辽宁省在总结多年防洪调度实践和经验基础上，结合辽河流域2005年汛期的实际情况，采取了“短期预报调度、及时滚动修正、汛限动态控制、库堤联合调度”的防洪调度新方法，发挥流域防洪工程体系作用以河库联合为基础的防洪预报调度。经分析计算，水利工程体系在抗御辽河流域“2005．08”暴雨洪水中防洪效益达605．63亿元其中，防洪直接效益为457．87亿元，间接经济效益为147．78亿元。应用“全信息动态综合优化预报调度”新方法产生的防洪效益为67．72亿元。其中，工程化调度条件下产生的防洪为直接效益为21．12亿元，间接经济效益为46．60亿元辽宁省应用河库联合防洪调度新方法——“全信息动态综合优化预报调度新方法”的成功，得到各级领导和广大群众的一致好评。

3中小河流治理模式探讨

3．1中小河流治理现状

辽宁省在河长16500kin的中小河流上共修建堤防约7500kni，但由于需要治理的河流太多，缺少治理所需资金，使中小河流治理缺乏系统性、彻底性，治理效果很不理想，严重滞后于大江大河的系统治理和防洪体系建设，未能建立中小河流防洪工程体系。近年来，中小河流造成的洪涝灾害损失占辽宁省总洪涝损失的75％以上，成为辽宁省洪涝灾害的主体。自1987年以来，省政府开展农田基本建设大禹杯竞赛，辽宁省加大了中小河流治理力度，各级水利部门对中小河流治理进行了大量有益的探索，努力寻找一条防洪保安，面向经济发展，体现人与自然和谐发展，集防洪、生态和经济效益为一体的中小河流治理模式，取得了良好的效益。20世纪70-80年代，岫岩、庄河一带针对河道特性，结合本地实际，科学规划、因地制宜、合理选择树种、积极施工、注重后期管理，建成了大量的生物防护工程，在中小河流治理中开始采用生物防护工程。这种新的治河理念，逐渐体现出较好的综合效益，经过总结和推广，目前建成的生物防护工程一半以上已经成林，发挥着应有的作用，取得了良好效果，中小河流治理生物防护工程已在抗御暴雨洪水中显现优势，发挥了重要作用。

3．2中小河流治理模式研究

以前，我们把治理重点放在水毁工程修复上，属于防御型被动性治理。每次暴雨洪水给我们的一个重要启示是，单靠工程措施治理的河道，不能有效防御暴雨洪水；遭遇暴雨洪水袭击时，自身毁坏非常严重；甚至有些小河流的堤防或护岸工程年年治，年年毁。由于单纯的工程措施存在诸多问题．现实要求我们必须探索新的中小河流治理模式。20世纪70--’80年代。科技人员在凤城调研中发现，由于资金等因素，在个别山区小河道治理中采用坝前埋植柳干或栽植枫杨，堤后栽植杨树的一种冶河护岸(坡)的方法比较有效。1992年，以枫杨为主的生物防护工程技术，列入鞍山市星火科研项目加以研究推广，成果获得市科技进步奖。“十五”以来，生态型河道建设工作被提到了前所未有的高度，得到了空前的重视。大连市提出了“青草、清水、青蛙”的“三青”河道治理模式。青草代表河流全方位立体绿化，清水代表河水清洁无污染，青蛙代表河道生态结构良好。在长期的河道治理实践中，总结提出了“宽窄结合、深浅兼顾、随弯就势、重点防护、生态优先、保障防洪”的河道治理规划建设思路，在保证防洪安全的前提下，河道整治最大限度的接近自然状态，尽可能达到人与自然的和谐统一。

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中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0058-01

高陡岩质边坡容易引发各种地质灾害,越来越多的高边坡防护引起了人们的注意。目前,高陡岩质边坡采取的主要治理措施有放缓边坡、支撑、加固和防护,但随着边坡高度增高,地质复杂性增大,对边坡的处治技术要求也越来越高,以往的治理措施不能满足工程的安全要求。

1 高陡边坡的地质灾害特点

高边坡病害从病害体形成的时间以及与边坡工程的关系等方面分两种情况:第一类是在边坡工程开挖之前,既己存在的老的斜坡病害,因边坡工程活动而复活。第二类是在边坡工程活动中,主要由于边坡工程的开挖等原因引发的新的边坡病害问题,包括边坡开挖引起的坍塌、崩塌、滑坡等。

高边坡在边坡顶部常常产生平行于坡面的张性拉裂缝,表现为边坡中上部极易失稳破坏,一旦失稳,造成的后果是比较严重的。因此,在高边坡治理时,对于中上部应加大削坡减载的力度,放缓边坡,并采取必要的加固处理措施,确保一次根治,不留后患。在现在边坡治理过程中,越来越多的人开始注意到,在边坡治理过程中,不仅要满足边坡稳定性的要求,还要使边坡与周边环境结合到一起,形成再造绿色人文景观。

2 高陡边坡常用防护方法

2.1 整体喷护

对于稳定性较好的岩质边坡,可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化、剥落,达到稳定边坡的目的。整体喷混适用于以下几种情况。

(1)适用于岩性较差强度较底易风化或坚硬岩层风化破碎节理发育其表层剥落的岩质边坡。

(2)当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落,以及局部小型坍塌、崩落可采用局部加固处理后,进行大面积喷浆(喷射混凝土)。

(3)对于上部岩层风化破碎下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡。

2.2 支挡加固

对于不稳定的边坡岩土体,使用支挡结构(挡墙、抗滑桩等)对其进行支挡,是一种较为可靠的处治手段。它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题,达到根治的目的。

以上两种治理措施过分的追求强度功效,破坏了多样性自然生态的和谐,工程所到之处,绿色清溪一去不复返,取而代之的是坚硬呆板的水泥和混凝土,而且随着时间的推移,混凝土表面会风化、老化,甚至造成破坏,后期整治费用高,生态环境效果极差。

2.3 植物防护

植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物,通过植物根系发育,起到固土,防止水土流失的一种防护措施。植被防护的局限性是一般只适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡。

3 喷锚和立体柔性防护技术

对于岩层风化破碎严重、节理发育、破碎岩层较厚的情况可以采用喷锚的措施。它具有较高的强度,较好的抗裂性能,能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强,并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡,可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆或锚钉将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土,对边坡进行封闭防护。

边坡柔性防护系统是以钢丝绳网为主要特征构件,以覆盖和拦截两种基本形式来防治各类坡面地质灾害和爆破飞石、坠物等危害的。土工格室植草护坡是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土,然后在格室上挂三维植被网进行喷洒施工的一种护坡技术。利用土工格室可以为草坪植物生长提供稳定良好的生存环境。将挂网与土工格室防护结合在一起,可以避免岩石边坡飞石带来的危害,又增加边坡的美观性,是一种典型的立体柔性防护技术喷锚技术与立体柔性防护技术相结合,发挥二者各自的优点,可有效解决边坡工程防护与生态环境的矛盾,既保证了边坡的稳定,又实现了坡面植被的快速恢复,达到人类活动与自然环境的和平共处,使边坡不仅是一项工程项目,更形成与环境相结合的一个景观。

4 工程实例与效果评价

4.1 工程概况

千灵山边坡工程位于北京千灵山景区入口处,山坡临空面面积约18154m2,其中边坡度较缓区面积约8510m2,边坡陡直区面积9644m2。该工程由3段边坡组成,边坡高度均在30m以上,最大高度为63.5m,属于岩质高陡边坡。

4.2 方案与措施

根据千灵山边坡工程的实际情况,边坡质地主要是岩石,落石较少。设计主要包括步骤和设计内容有以下几点。

(1）根据工程需要,在小于70°的边坡部分主要采用挂网拦截落石,同时运用土工格室植被防护技术。对于>70°的边坡部分采用打入锚杆及喷护混凝土的措施进行防护。

(2）运用FLAC软件计算初始状态下的地应力及安全系数,得出、边坡稳定所需要的锚固力。

(3）在边坡表面加护网,护网采用10×10,之后喷护采色混凝土8cm～10cm。

(4）在坡体内施工预应力锚杆和一定数量的系统锚杆。根据计算,选择锚杆直径为20mm～33mm,锚固长度5m,锚杆间距2m×2.5m梅花型布置。锚杆采用M30防水水泥砂浆灌浆固定。

(5）运用FLAC计算加固状态下的的地应力及安全系数,进行稳定性验算。

(6）对验算后不稳定的地段进行锚杆加固并根据滑动面的埋深,确定所需锚固力。

4.3 施工效果

结合坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程度合理选择喷锚和立体柔性防护技术相结合,使其不仅提高了边坡潜在滑移面的抗剪强度、加固了危岩同时与周围环境相结合,形成了边坡景观。

5 结语

喷锚和立体防护技术相结合在此高边坡中的应用,可以解决传统边坡防护措施难以解决的难题。在满足稳定性的同时,使边坡成为与周边环境相结合的景观。喷锚与立体柔性技术相结合可靠的安全保障性、施工的快速标准化和利于环保等综合技术经济优势,及其新颖而巧妙的防护观念和设计思想使边坡柔性防护技术有着很好的推广应用前景。

参考文献

[1] 贺咏梅,彭伟,阳友奎.边坡柔性防护系统的典型工程应用[J].岩石力学与工程学报,2006.

[2] 李宁,张鹏,于冲.边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007.

[3] 王国体.以土体应力状态计算边坡安全系数的方法[J].中国工程科学,2006.