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高原山區公路路基邊坡預防性植被養護技術研究

2024-04-19 12:54蘇佳路
交通科技與管理 2024年5期
關鍵詞:養護技術

蘇佳路

摘要 為了保障公路路基邊坡預防性植被的作用可以得到充分發揮,對其實施有效的養護是極為必要的。為此,文章提出高原山區公路路基邊坡預防性植被養護技術研究,分別從高原山區公路路基邊坡預防性植被的人工誘導期、群落形成期以及群落演替期三個階段入手,設計了針對性的養護技術。在實際應用效果中,公路路基邊坡預防性植被切實發揮了保障邊坡穩定性的作用。

關鍵詞 高原山區;公路路基邊坡;預防性植被;養護技術;人工誘導期;群落形成期;群落演替期

中圖分類號 X171.4文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2024)05-0141-03

0 引言

高原山區公路的路基邊坡穩定性對于整個道路的安全和使用壽命至關重要。由于高原山區的特殊地理環境,如復雜的地形、地質和水文條件以及可能發生的自然災害[1],使得高原山區公路的路基邊坡更容易發生滑坡、崩塌等地質災害。這些災害不僅會對道路造成破壞,影響車輛的通行安全,還可能對周邊環境造成嚴重的損害[2]。為了確保高原山區公路路基邊坡的穩定性,需要采取一系列措施進行預防和防護。其中,邊坡預防性植被是一種重要的防護措施。植被的根系可以深入土壤中,增強土壤的凝聚力,防止水土流失,從而有助于維護路基邊坡的穩定性[3]。其次,植物可以阻擋雨水直接沖擊土壤,減少水土流失,防止因沖刷引起的邊坡破壞。除此之外,植被可以改善道路景觀,減少駕乘人員的疲勞感,同時,也可以防止因水土流失引起的環境污染。在維護方面,預防性植被只需要進行適當的養護和管理,不需要額外的加固或維修費用[4],具有較低的維護成本。在進行邊坡預防性植被的選擇時,需要考慮當地的氣候、土壤和地形條件,選擇適合的植物種類,以確保植被的成活率和防護效果。同時,也需要注意植被的管理和維護,以保證其正常生長和發揮防護作用[5]。

為此,該文提出高原山區公路路基邊坡預防性植被養護技術研究,從人工誘導期、群落形成期和群落演替期,分別進行預防性植被養護設計,并通過養護效果分析驗證了所提技術的應用效果。

1 研究高原山區公路環境

該文以四川省阿壩州某山區公路路基邊坡為研究對象,對該山區公路路基邊坡進行預防性植被養護。該高原山區公路位于海拔1 800~3 000 m的地段,地形起伏大,地面坡度在 7 °以下,全線公路 95% 以上的坡度較陡,山坡多呈凸形坡,其下段坡度常達 35 °。路基邊坡坡度在30 °~60 °之間,主要由堅硬的巖石和局部松散的土壤組成,表層土壤較為疏松,易受雨水沖刷。復雜的地形地貌和大量的降雨使得金川縣存在較多的山體滑坡、泥石流等自然災害,對公路邊坡路基的穩定性構成威脅。與此同時,該地區氣候寒冷,凍融現象較為明顯,冬季的嚴寒和冰雪,以及大風、冰雹等惡劣天氣,可能對公路設施和交通安全造成不利影響。為此,需要對該山區公路路基邊坡進行預防性植被養護,提高路基的穩定性,以保障公路的安全運營。

2 高原山區公路路基邊坡預防性植被養護技術

公路路基邊坡的植被養護不僅是為了保護邊坡的穩定性和安全性,更重要的是為了促進生態系統的穩定性和持續性。植被的生長是一個動態變化的過程,從播種、發芽到成熟、演替,每個階段都需要不同的養護措施。按照不同時期進行養護,可以更好地促進植被的生長發育和生態系統的演替,提高生態系統的穩定性和持續性。按照不同時期進行養護,可以更好地適應植被的生長規律,提高養護效果。在不同的養護階段,可能面臨的問題也不同。例如:在人工誘導期,可能需要解決植被覆蓋率低、生長緩慢等問題;在群落形成期,可能需要解決防治病蟲害、控制雜草等問題;在群落演替期,可能需要解決生態平衡被破壞、生物多樣性減少等問題。按照不同時期進行養護,可以針對不同階段的問題采取相應的措施,提高養護的針對性和效果。

2.1 人工誘導期高原山區公路路基邊坡預防性植被養護

人工誘導期主要是指在植被初始種植或恢復的階段,需要通過人工干預和誘導,促進植被的生長和發育。在這個階段,養護研究的主要目的是確定合適的種植品種、播種方式、播種密度等,以及掌握好灌溉、施肥等養護技術,為后續的植被生長打下良好的基礎。對于研究公路路基邊坡預防性植被養護工作而言,該文在人工誘導期內,主要從植被選擇、播種與栽植、養護管理以及工程處理幾個角度進行設計。

在人工誘導期,植被選擇應注重適應性、速生性和護坡性能好的品種。根據高原山區的氣候和土壤條件,可以選擇一些草本植物和灌木,這些植物能夠在短時間內生長繁殖,并形成密集的根系,達到固土護坡的效果[6]。對于播種與栽植,可以采用播種和栽植相結合的方式進行植物種植。對于草本植物,可以采用大面積播種的方式,讓其在自然條件下生長;對于灌木,可以進行定點栽植,以形成一定的景觀效果。在播種和栽植過程中,需要注意控制植物的密度和分布,確保其在短時間內形成連續的綠色覆蓋層。在此基礎上,需要加強植物的養護管理,包括澆水、修剪和防蟲處理等。澆水可以促進植物的生長,修剪可以控制植物的高度和形態,防蟲處理可以防止病蟲害對植物的影響。此外,還需要定期巡查和維護邊坡,及時發現和處理可能出現的地質災害。必要情況下,可以進行必要的工程處理來提高邊坡的穩定性[7]。例如,在邊坡底部設置排水系統,防止水分對邊坡造成損害;對局部較陡的坡面進行加固處理,如噴漿、錨固等,提高邊坡的抗滑能力。這些工程處理可以與植被種植相互配合,共同維護邊坡的穩定性。

按照上述所示的方式,實現對人工誘導期高原山區公路路基邊坡預防性植被的有效養護。

2.2 群落形成期高原山區公路路基邊坡預防性植被養護

群落形成期是指經過人工誘導期后,植被開始形成一定的群落結構,但還不夠穩定。在這個階段,養護研究的主要目的是促進群落的穩定性和生態平衡,通過調整水分、養分等資源的管理,防治病蟲害,以及控制雜草等措施,確保植被的健康生長和發育。對于研究公路路基邊坡預防性植被養護工作而言,該文在群落形成期內,主要從植被結構優化、生態補水管理以及病蟲害防治三個角度進行設計。

為了提高邊坡的防護效果[8],需要對植被結構進行優化??梢赃x擇一些根系發達、固土能力強、適應高原氣候的植物品種,如紫花苜蓿、沙棘、檸條等,以增強植物的護坡性能。同時,可以合理配置草本植物和灌木的比重,形成層次分明的植被結構。結合在高原山區的客觀環境條件,水資源一般較為稀缺[9],因此在群落形成期,需要加強對生態補水的管控??梢愿鶕夂驐l件和植物生長需求,制訂合理的澆水計劃。同時,可以采用節水灌溉技術,如噴灌、滴灌等,減少水資源的浪費。此外,可以合理利用雨水資源,通過雨水收集和利用系統,為植物提供生態補水。除此之外,在群落形成期,植物病蟲害問題也逐漸凸顯。為了維護植被的健康生長,需要采取有效的病蟲害防治措施。具體方案如表1所示。

其中,殺蟲劑的使用周期根據蟲害發生情況和植物生長階段確定。一般在春季和秋季進行全面的病蟲害防治,每2~3個月噴灑一次,連續使用2~3次。殺菌劑的使用周期根據病害發生情況和植物生長階段確定,同樣需要在春季和秋季進行全面的病蟲害防治,每2~3個月噴灑一次,連續使用2~3次。

在此基礎上,可以定期進行植物病蟲害監測,及時發現并控制病蟲害的傳播。同時,可以采取生物防治、化學防治等多種措施相結合的方法,對病蟲害進行綜合治理[10]。

2.3 群落演替期高原山區公路路基邊坡預防性植被養護

群落演替期是指經過群落形成期后,植被群落已經相對穩定,開始向著更為復雜的生態系統演替。在這個階段,養護研究的主要目的是促進生態系統的完整性和自我維持能力,通過優化資源管理、調整生態結構、加強生物多樣性保護等措施,確保植被群落在自然環境中的長期穩定和生態效益的最大化。對于研究公路路基邊坡預防性植被養護工作而言,該文在群落演替期內,主要從植被結構調整、生態補水管理優化以及病蟲害防治強化三個角度進行設計。

在群落演替期,植被結構逐漸趨于穩定,但仍然需要對其進行調整和優化??梢愿鶕咴絽^的氣候和土壤條件,選擇一些適合當地生長的植物品種,如當地特有的草本植物和灌木等,以增強植物的適應性和護坡性能。同時,可以合理配置草本植物和灌木的比重,形成更為穩定的植被結構。具體的配置方式可以表示為:

k=∑hi+si+fi (1)

式中,k——草本植物和灌木的比重配置;hi——草本植物和灌木的相對高度參數;si——草本植物和灌木的相對多度參數;fi——草本植物和灌木的相對蓋度參數。需要注意的是,一般情況下,草本植物和灌木的比重配置理論上為100%,但是實際上達到100%的難度相對較大,因此,可以按照98%或95%的標準進行配置。

在此基礎上,隨著植被結構的穩定,生態補水管理也需要進行相應的優化??梢愿鶕夂驐l件和植物生長需求,制訂更為合理的澆水計劃。同時,可以采取更為高效的節水灌溉技術,如噴灌、滴灌等,減少水資源的浪費。此外,可以合理利用雨水資源,通過雨水收集和利用系統,為植物提供更多的生態補水。另外一個需要特別關注的重點就是在群落演替期,植物病蟲害問題可能更加復雜和嚴重。為了維護植被的健康生長,需要采取更加有效的病蟲害防治措施??梢约訌姴∠x害監測和預警,及時發現并控制病蟲害的傳播。同時,可以采取多種防治措施相結合的方法,如生物防治、化學防治等,對病蟲害進行綜合治理。

3 養護效果分析

按照這三個階段分別對研究的山區公路的路基邊坡進行養護后,對養護效果進行分析。該文以一個植物生長周期內測試該山區公路路基邊坡的植被發展情況為基準,進行了對比。為驗證該文所提路基邊坡預防性植被養護技術的有效性,以高原山區公路路基邊坡的穩定系數為預防性植被的主要養護目的,從邊坡穩定性的角度進行分析。路基邊坡的穩定性是保證公路安全運行的關鍵因素之一。防護和養護措施的目的就是要增強邊坡的穩定性,防止水土流失和滑坡等問題的發生。因此,該文將穩定系數作為評價防護和養護技術有效性的指標,具體的計算方式可以表示為:

λ=FC/F (2)

式中,λ——測試高原山區公路路基邊坡的穩定系數;FC——邊坡的抗滑力;F——邊坡的下滑力。

在此基礎上,一個植被生長周期內,邊坡穩定性的測試結果如圖1所示。

通過直觀的對比可以發現,經過該文所提路基邊坡預防性植被養護技術,對該山區公路路基邊坡進行養護之后,該公路路基邊坡的穩定系數得到了有效的提高,表明所采取的預防性植被養護技術發揮了作用,有效提高了邊坡的穩定性,這種預防性植被養護技術在一定程度上實現了防止水土流失、鞏固土壤的效果,對邊坡穩定性的影響是積極的,可以為高原山區公路的運行安全提供一定的保障。

4 結束語

高原山區公路路基邊坡的穩定性對于道路的安全和壽命至關重要。為了提高山區公路路基邊坡的穩定性,該文以四川省阿壩州某山區公路為研究對象,提出路基邊坡預防性植被養護技術并應用于此。按照人工誘導期、群落形成期和群落演替期,分別進行預防性植被養護,并通過養護效果分析,證明所采取的預防性植被養護技術能夠有效提高邊坡的穩定性,可以為高原山區公路的運行安全提供一定的保障。

雖然經過預防性植被養護后,路基邊坡的穩定系數得到了提高,但仍需要繼續對邊坡進行監測和維護。因為隨著時間的推移和自然環境的變化,邊坡的穩定性可能會受到影響。因此,持續的監測和維護是保證公路安全運行的重要環節。

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