王峰张森
北京市首发天人生态景观有限公司北京100026
[摘要]京承三期边坡的植被恢复工作,在2011年底结束了边坡缺陷责任期的养护,2012年春季进入了正常养护期。经过近一年的养护,进行调查、分析和总结,论述以下5方面问题:施工遗留问题、喷播种子配比问题、养护浇水问题、立地条件对植被恢复效果的影响、和水毁滑坡原因分析,对5个问题分别进行了阐述。
[关键词]高速公路植被恢复水毁滑坡岩体坡面
京承三期进行植被恢复的岩体坡面达到58万平方米之多,此植被恢复工程在北京地区属首例。我国公路边坡植被恢复工程开始于上世纪90年代,发展时间较短,关于公路边坡绿化养护可供参考的经验不多,因此关于公路边坡绿化养护研究的研究处于摸索阶段,并且对指导实践具有非常重要的意义。希望能通过对京承三期绿化养护的探索、研究、调查、总结,找出适合京承三期岩体坡面植被恢复绿化养护最有效、最经济的方式。
1.施工遗留问题
经过对京承三期岩体坡面绿化养护接近一年的调查总结,发现前期施工遗留下的问题会在养护过程中体现出来。进入正常养护期后,根据目前边坡植被现状可将岩体坡面分为四种类型。第一类,以紫穗槐为主的坡面;第二类,以胡枝子为主的坡面;第三类,以波斯菊(或沙打旺、紫花苜蓿)等草本植物为主的坡面;第四类,以野生杂草为主的坡面。
经过近一年调查,前三类坡面形成的主要原因是前期种子配比问题。第四类坡面的形成主要有以下三方面原因,(一)客土层太薄,个别坡面现已露出原土层或岩体;(二)当时喷播土层深度已够,但其中加入的粘结剂等材料不合要求,经过雨水冲刷,导致喷播的客土层易发生水土流失;(三)喷播后养护问题,抛开种子配比问题,如果喷播后的坡面养护浇水不及时,即使种子发芽出苗也不会成活,最终导致的结果就是杂草的竞争优势最强。
2.种子配比问题。
经过三年的植被恢复,为什么没有形成理想的植被效果,究其原因,应该是种子配比问题。调查发现,对边坡适宜性较强的木本植物有紫穗槐、胡枝子、刺槐、榆树、臭椿、荆条、山杏等,但是目前边坡形成的植物群落,群落丰富度都较低,物种比较单一,一般每个边坡只有2-3种木本植物,多种目标植物共生的边坡较少。
种子配比植物种子依种类、采集年份不同,在发芽率、纯度、单位重量的粒数等方面都存在差异。而且,由于不同生长发育的基础,具有各自不同的特性,决定了植物种子发芽适宜的覆土厚度上的差异。不同植物种之间存在着较大的差别。因此,确定播种量时,需要充分掌握有关的基础数据,对经常使用的种子要采用最新的调查资料。确定种子配比,首先要以期望形成株数为基础,求算播种量[1]。京承三期所使用的种子配比方案中,用量多是5g/m2,由于各种子单位重量的粒数不一样,这样造成重量轻的种子粒数多,如果该类植物种子发芽率高,并且出苗后长势快,竞争优势大,就会很容易占据坡面大部分空间,造成其它目标植物无法生长。要达到长期稳定的植物生态群落,应分析喷播所选用的种子,控制优势种种子用量,增大其它目标植物种种子的用量。
3.养护浇水问题
根据以上分类的坡面类型及新喷、新补植坡面采取不同的浇水方式,从接养后的坡面现状看,缺陷责任期的浇水对形成坡面植被恢复的效果起到至关重要的作用。阴坡的植被恢复效果普遍比阳坡的要好,这说明当时未采取分类养护。采用水车浇灌方式,要加强过程控制,注重水车浇灌的有效性,避免水车一走而过,单次浇灌到应湿润基质层1-1.5cm左右,浇完第一遍后间隔2小时左右再浇一遍。采用喷灌方式,应控制喷灌时间,做好有效而又不浪费资料,目前正在测定最佳喷灌浇水时间。
4.立地条件对恢复效果的影响
立地条件是植物生长最原始的基础,其特点影响着植物后续的生长及植被恢复效果,本文分别从坡度、坡向以及坡质三个方面分别进行论述。经过近一年的观察,发现坡度40°-50°的坡度是最适合的,植被恢复效果较好,高于50°的边坡很难达到较理想的效果,故建议对于50°以上的高陡边坡不应确定太高的植被恢复目标。从坡向来看,普遍阴坡的植被恢复效果好于阳坡,但是施工时这是无法改变的因素,生长实践上可以通过加强阳坡的养护强度来提升其恢复效果。京承三期的坡体组成主要分以下几类,(1)土石边坡。土石边坡的数量极少,目前已经形成较好的植物群落,并且在缺陷责任期的最后一年基本就进入到了免养护阶段。此类边坡上的植物不容易发生干旱;(2)强风化岩质边坡。岩体表层风化严重,似土,植物根系完全可以扎入坡体,调查发现此类边坡的木本植物较高、较密,胡枝子和紫穗槐的高度超过200cm,榆树和刺槐的高度可达到300cm以上,单位面积的木本植物数量能达到10株以上;(3)中度风化岩质边坡。岩体出现裂隙,植物根系的某些部分能够扎入到岩体缝隙,虽然此类边坡的植物恢复效果较土石坡和强风化岩质边坡稍差一些,但是其单位面积的木本植物基本能达到每平米1株,胡枝子的高度能达到100-150cm,植物抗旱能力要弱于以上2类边坡,但强于弱风化的岩质边坡;(4)弱风化岩质边坡。岩体坚硬,少有裂隙,植物生长基础为客土层,如果客土层稍厚一点,还能有不错的恢复效果,如果客土层较薄的话,就会出现边坡覆盖度低、木本植物稀少、植物抗旱能力差的现象,故建议在以后的工程施工时,如果想得到较好的植被效果,要增加其客土层的喷播厚度。
5.水毁滑坡的原因分析
近两年,长时间大雨对京承三期岩体坡面造成了严重破坏,引发了多处边坡滑坡,滑坡的边坡不乏有植被恢复效果较好好的。调查滑坡后的边坡发现,植物根系入土深度能达到地下50-60cm。植物主要通过根系的力学效应和植被的水文效应来提高边坡浅层土体的稳定性,以及对表层水土侵蚀的控制。虽然坡面植物具有同锚杆或桩相类似的功能,但不应该简单地把坡面植物的力学增强效果同锚杆或桩的加固效果类比[2]。无论是削土坡面还是填土坡面,即使在坡面建造时处于相对稳定的状态,但经过一定时间后可能失去稳定,随着侵蚀、落石、崩塌的产生和发生规模逐渐扩大,常演变为大规模的滑坡[1]。在引种植物时,考虑是否需要设置护坡工程,单靠引种植物不能保证坡面稳定的情况下,需要用工程措施,护坡工程的最终目的是使坡面尽早处于稳定状态。确保道路设施有效地发挥其功能,特别是在护坡工程实施之前,对包括坡顶及纵向排水设施进行设计和施工是非常必要的。
总结以上问题分析,在施工阶段要做好关键过程控制,进入缺陷责任期时非常有必要通过监理对养护进行监督,接养后,养护单位除浇水措施外,还应进行刈割、病虫害防治、剔杂、施肥、补播(栽)等措施,只有控制好以上三个环节,才能使坡面达到理想的植被效果。
参考文献
[1]山寺喜成.恢复自然环境绿化工程概论——坡面绿化基础与模式设计[M].北京:中国科学技术出版社,1997.
[2]周德培,张俊云.植被护坡工程技术[M].北京:人民交通出版社,2003.