基于生态理念的市政道路边坡防护设计

引言

市政道路边坡作为道路工程的重要组成部分，其稳定性直接关系到道路运营安全，而边坡的生态状况则影响着周边环境的可持续发展。传统的边坡防护多采用硬质材料，虽能满足工程稳定性要求，但往往忽视了生态功能，导致生物多样性减少、水土保持能力下降等问题，与现代城市建设中对生态环境保护的需求相悖。

一、基于生态理念的市政道路边坡防护设计原则与影响因素

1.1 设计基本原则

基于生态理念的市政道路边坡防护设计需遵循多重原则，以实现安全与生态的平衡。安全性原则是首要前提，防护措施必须能抵御自然与人为因素引发的边坡失稳，如防止雨水冲刷导致的滑坡、坍塌，保障道路通行安全。乡土性原则强调优先选用本地物种与材料，本地植被适应力强、易养护，能降低后期维护成本，且与周边生态系统更易形成共生关系；本地材料的使用可减少运输能耗，降低对外部资源的依赖。景观协调性原则注重边坡防护与周边景观的融合，通过植被搭配、自然式造型，使边坡成为道路环境的有机组成部分，而非突兀的工程构造。

1.2 影响设计的关键因素

影响边坡自身条件因素在设计中很占分量，边坡坡率及边坡高度决定边坡防护的形式，坡率较小可单纯用植物防护，坡度较大时需要结合工程措施来防护；边坡的岩、土特性决定了防护设计所采取的方法，对土质边坡要加强水土流失的防护，对岩质边坡要考虑植物生长的附着问题；气候水文的影响也主要表现在地质灾害对水文的承载力，降雨量较大地区要提高边坡的排水系统，防雨流对边坡的危害，干旱地区应选用抗旱植物，减少用水量；寒冷地区的冬季需要考虑植物的防冻措施，以免来年植物枯萎无法起到保护作用。

二、基于生态理念的市政道路边坡防护技术类型与设计要点

2.1 植被防护技术

植草技术是一种利用植物固土、保水能力来对边坡进行防护的一种技术。喷植植草法是通过喷植设备将植物种子和覆盖基料混合均匀喷到坡面的一种边坡防护处理技术，喷播土壤用于植被护坡时主要用于土质和缓坡岩质边坡防护。具体施工步骤为清理坡体表面的渣石、将坡面整平，然后对坡面进行喷播，喷播以后再对坡面进行覆盖无纺布，当植株长大能够独立抗风、能够稳定后就移除无纺布，用于植被护坡的植物选取，不仅要考虑其固土作用，还要兼顾植物的生态效果，草类植物在短期内具有很高的固土能力，能够快速覆盖坡面，而灌木则能够长期起到固坡的作用，草和灌木构成多层次防护。植生袋防护采用填充土壤与种子的布袋堆叠成坡，布袋材质多为可降解材料，随时间推移自然降解，与边坡融为一体。

2.2 生态与工程结合防护技术

工程 + 生态防护技术则是将工程措施的可靠性、持久性与生态措施的可再生能力相结合。生态格宾网护面，即石网箱填充石料、相邻网箱间留缝种植，石料作为结构基础，植物根系具有固土的功能。生态式挡土墙即多孔材料筑墙如干砌块墙、加筋土挡土墙，挡土墙留孔可填入土壤种植植草，既能挡土又能种植植物。挡墙需有泄水通道避免墙后积水造成挡土墙失稳；植物根系对挡土墙墙身和周边土具有加固作用。该类技术适用于边坡护坡需要挡土的情况。

2.3 特殊边坡的生态防护设计

生态防护的难点在于岩质边坡如何让植物生存的问题，比如破碎坡削坡成阶梯，在阶面挖种池，其中放入改良土及种子，使得种池起到幼苗基床作用。而后，再在岩壁上挂网并喷洒，网用以固定岩壁使其不被碎石滚落，在种植种子时又需要在种池内增加粘接性物料及水分保持剂，其作用在于让种子更易生根发芽。针对软土边坡的防护，一方面要与排水保持同步，另一方面又便于植被的生长，可以将边坡与地面之间设置一些生态盲沟、透水层等将多余的水排出，降低土质含水量，从而提升边坡的滑坡稳定性。而后在岩石上面进行种植，选择具有耐水性的植物进行栽种，比如莎草科植物，由于其具有广泛的根系，具备与水土之间的固定性，将其生长在边坡上面，可以减少表面的雨水直冲情况。当岩质边坡坡面较陡时，可以借助生态袋堆砌来形成缓坡，将生态袋放置在堆砌的边坡中间，然后里面放改良软土，具备上述作用，以便于植物生长。

三、基于生态理念的市政道路边坡防护设计优化与养护策略

3.1 设计优化方向

新材料设计优化，加强推广运用可降解材料的植物纤维生态袋、淀粉基粘合剂，少用、慎用不可降解材料的塑料、水泥，降低材料对土壤和地下水的破坏。技术集成创新，比如防护 + 生态廊道模式，可在边坡防护设计中预留动、植物迁移通道，比如设置低矮涵洞、植被连接带，促进边坡与周边生态系统中的物质交换；比如防护 + 雨水花园模式，针对边坡地形特点建设小型雨水花园，以收集、净化雨水及为植被提供浇灌水源，提升边坡的生态功能及景观效益；数字化设计优化运用 BIM 技术，构建边坡防护三维模型，模拟边坡防护的不同植被生长状态、雨水冲刷过程对边坡的影响情况，优化防护设计。

3.2 生态养护策略

绿化养护要顺应自然发展，以减少人为破坏为主，初期可根据植被生长情况进行浇水来定植植被，待植被成活后通过自然降水即可。在肥料选择上应尽量以有机肥料为主，避免化学肥料对土地及附近水域的污染，根据植物生长情况施肥数量和次数可不定期进行，在过度施肥时应及时管控，防止大量化学肥料破坏生态平衡。土壤改善是长期养护工作的重点，定期可以施加腐叶土及微生物调理剂等优化土壤，加强土壤的储水储肥能力，提供一个良好的生长土壤环境，对于低肥力的山边可种植豆科作物，根瘤菌可在土壤内固定空气中的氮，提高土壤养分，也可对土壤实现自我改变。

3.3 成本控制与效益分析

对于公路两侧边坡防护的生态保护与综合效益的分析，应在规划设计阶段就开始进行，从而合理选取防护方法与材料，防止为了所谓的高品质而盲目，一味进行高成本防护，不依据公路的等级与生态指标严格规划，控制公路两侧边坡防护的成本。施工方案的优化也应当注重流程的精简，将必要的程序过滤掉，例如对于公路两侧边坡，采用整体的喷播机器，以提高喷播效率，进而能够节约对人工的投入。对于综合效益评估来说，其是不能单纯地将经济收益作为重要的衡量依据，而应当注重对于生态环境的改善和后期生态效益、社会效益的提升。对于生态效益而言，经过对边坡防护的构建，进而实现对水土的保持以及雾霾、粉尘等大气污染的改善，使得公路边坡的防护植被对河道具有明显的阻滞淤积作用，同时利用树木的光合作用，能够降低空气中二氧化碳浓度，增加氧气含量，以使得植被防护能够对环境起到一定的保护作用，也能使得气候环境更加清新宜人，从而使生态效益发挥最为显著，能对周边环境空气的改善具有显著功效。

结语

基于生态理念的市政道路边坡防护设计打破了传统工程防护的局限，通过融合生态原则与工程技术，实现了边坡安全、生态修复与景观美化的多重目标。设计中需充分考虑边坡特征、气候环境等因素，遵循安全性、生态兼容性等原则，选择适宜的防护技术，如植被防护、生态与工程结合防护等，针对特殊边坡采取个性化设计方案。

参考文献

[1] 孙超. 简析市政道路边坡设计及防护核心思路[J]. 城市建设理论研究( 电子版 ),2023,(03):140-142.

[2] 刘敬华 . 简析市政道路边坡设计及防护核心思路 [J]. 中国设备工程 ,2022,(05):229-231.