来源： 道路之家 荐读：微土木人，欢迎投稿！ 【导读】 2024年1月发布实施的《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》，明确将“交通运输”列为加快绿色低碳转型重点领域，这为公路交通建设“美丽中国”提供了顶层规划。其中，公路路堤、路堑边坡生态防护，是建设美丽中国、加快建设交通强国、助力实现“双碳”目标的重要的创新场景。在公路新建、改扩建及养护过程中，对路堤、路堑边坡进行绿化提升，既实现安全防护，又达到景观效果，是当前业内关注和实践的热点。
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【导读】 2024年1月发布实施的《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》，明确将“交通运输”列为加快绿色低碳转型重点领域，这为公路交通建设“美丽中国”提供了顶层规划。其中，公路路堤、路堑边坡生态防护，是建设美丽中国、加快建设交通强国、助力实现“双碳”目标的重要的创新场景。在公路新建、改扩建及养护过程中，对路堤、路堑边坡进行绿化提升，既实现安全防护，又达到景观效果，是当前业内关注和实践的热点。
在此背景下，中国公路学会科技成果转化中心针对各类型边坡需求，筛选出五项绿化及生态修复技术，为公路边坡绿色低碳建设提供解决方案。具体如下：
（一）技术原理
植物纤维毯是利用稻、麦等秸秆或大麻、椰壳纤维、杂草等作为基底，机械加工形成毯状纤维网，用于控制坡面侵蚀并恢复植被的生态防护技术。将植物纤维毯铺设于土壤表面，通过其发挥保水、保温、保种、抗冲刷等作用，同时帮助植物快速发芽成长，形成植物群落，起到生态修复和水土保持的效果。
图1 植物纤维毯结构示意图
该技术综合考虑当地地域特点，采用土质改良及再造技术、群落配伍及建植技术、生态系统重建及循环，开展生态大循环圈层构建。通过特定的物种搭配，使人工建植能够适应当地的环境和物种结构，恢复当地植物群落的生态环境。该技术适用于砂质土、粉砂土、黏质土、壤土、荒漠，盐碱等地质环境，可广泛应用于公路边坡防护、河道治理、矿区修复和沙漠复垦等。
（二）技术优势
1.施工效率高。平整坡面后，通过简单的坡面清理、施肥、撒种，就可以铺设植物纤维毯；可在不增加大型机械和额外投入的情况下实现全线同时施工，从而大幅缩短工期时间，相比拱形骨架等圬工防护，极大提高了施工效率。
2.成本造价低。相比于拱形防护技术所需的水泥原材料成本高，现场搬运工作量大，施工复杂，消耗人工成本较高，植物纤维毯所需料稻、麦秸秆等综合原材成本更低，施工简单，可大幅节约成本造价。
3.防护效果好。纤维毯作为一种辅助性措施可以在植被恢复之前，有效防止土壤发生剧烈侵蚀，阻挡雨滴击溅、减缓径流，保护裸露种子，同时发挥平稳表土温度变化并保持水分的作用，为种子萌发和植被生长创造适宜的微生态环境，保证植被顺利恢复。
4.低碳环保。经过一定时间，纤维毯发生降解，可有效增强土壤肥力，从而起到改善土壤的作用。据某项目的植物纤维毯防护减碳检测报告，植物纤维毯护坡产品通过施工材料和工艺创新，采用植物纤维毯护坡替代预制拱形骨架护坡，实现碳足迹减少9.10kgCO?e/m 2 ，减量百分比66.37%。
总结以上，植物纤维毯存在以下几点优势：
图2 植物纤维毯优势
（三）项目应用
目前在山东、内蒙、河北、新疆、宁夏、广西等地已有规模化应用，包括京沪高速改扩建、京港澳高速、内蒙古准兴高速、董梁高速新宁段（风化砂路堑）、新疆阿乌高速（克拉美丽服务区）等项目。
图3 植物纤维毯防护效果图
（一）技术原理
SSP稳定土植生护坡技术是一种水泥基类生境基材喷播植被护坡技术，主要工艺是在壤土中掺入硅酸盐水泥、活性添加剂、有机肥和植物种子，使用干喷机喷射到坡面上，形成半刚性护坡结构，完成边坡生态复绿的同时对边坡实施浅层防护。该技术广泛 适用于高陡岩质边坡、红砂岩边坡等特殊类型边坡安全防护与生态修复。
图4 SSP稳定土植生护坡技术机理图
此项技术的核心是 稳定土植生护坡配方。 它是集岩石工程力学、生物学、土壤学、肥科学、硅酸盐化学、园艺学、环境生态学和水土保持工程学等学科于一体的综合环保技术。
（二）技术特点
1.能够在坡面上形成具有一定强度的防护层（0.3～0.45MPa）。具有良好的抗冲刷和抗渗性能（抵御降雨强度≤200mm/24h），实现坡面快速封闭、防止边坡水毁浅层防护。
2.施工速度快。施工功效250～300m 2 /d，与圬工骨架护坡相比，工效能够提高2～3倍。
3.适应性强。适应砂性土、风化岩、硬质岩石等边坡类型，极限使用坡率为1：0.1。
4.能够快速恢复植被。30～45天形成茂盛草坪和初期根土复合体，90天形成稳定群落。
5.有效替代锚杆框格梁，大量节省工程造价。
SSP含有 土壤和胶凝材料，具备水稳定性、力稳定性和生物稳定性。 覆盖裸露坡面形成封闭式防护结构，为植物生长发育提供良好的基础环境，能够达到边坡浅层防护、修复坡面营养基质、营造植被生长环境、促进植被良好生长的多重功效。
（三）项目应用
1.河池（ 宜州 ）西过境高速
河池（宜州）西过境高速位于河池市宜州区，路线全长45.443km，采用双向四车道高速公路标准。下图是SSP技术在此项目中的应用情况。
图5 SSP技术应用于河池 （宜州）西过境高速
图6 SSP技术应用于平南高速
3. 沪昆高速梨东改扩建项目
沪昆高速梨东改扩建项目路线全长201.158公里，全线采用双向八车道高速公路标准建设，是横贯江西的东西向大通道。下图是SSP技术在该项目中的应用情况。
（一）结构原理
图8 高分子蜂巢约束系统结构示意图
表1 高分子蜂巢约束系统组件示意表
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系统组件—高强度高分子加筋带
使用不同抗拉强度的高强度高分子加筋带，满足不同场景应用的强度设计要求。 1.提供额外稳定性抵御重力、水力及浮力。 2.可用于有高流或有土工膜垫层、硬土/岩石阻止钎固的情况。 |
系统组件—专用锚钎
在安装蜂巢约束系统过程中，专用锚钎可减少时间和材料成本。 1.比J形钩锚钎更易操作，提高安装生产率且用料更少。 2.加筋带和锚钎阵列可提供额外的锚固以抵御下滑力或隆起力。 |
（二）技术特点
(1)坡体稳定防护性能强，使用不同抗拉强度的高强度高分子加筋带，增强稳定性。
(2)形成20-30cm厚土壤基质，为植被恢复提供充足条件。
(3)施工快捷(3000㎡/天/4人)，节省人工、机械设备台班。
(4)不受气候影响，适应降雨较多的南方地区。
(5)后期免维护，植物自然演绎，形成植物群落，后期无需养护。
（三）应用场景
场景1：特殊路基加固处理
巢室负载支撑系统可侧向约束所选填料，并在四个关键层面，为不稳定表面或基础问题提供经济解决方案：
（1）软弱土基上处理;
（2）不均匀沉降防治；
（3）高、中级路面的基层稳定;
（4）无硬化路面表面的稳定。
图9 路基加固处理图
表2 轮载路基作用力对比表
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1.静载能力提高>50% 2.垂直沉降减少>65% 3.可使用低质或再生填料 4.设计年限内免维修 |
1.土壤应力减少>30% 2.适应各种土基CBR 3.土基CBR有效提高2.5～5倍 |
场景2：边坡安全防护与生态修复
1. 技术原理
采用高分子复合合金材料加工成类似蜂巢的土工格室系统，通过系统中相互连接的巢室形成高强度网络来限制和稳定土壤，形成有效的边坡保护，及对表土、植被和边坡土岩体材料有效的约束结构。
2. 技术特点
（1）坡体稳定防护性能强。
（2）能形成20-30cm厚土壤基质，为植被恢复提供充足条件。
（3）施工快捷（3000㎡/天/4人）、节省人工、机械设备台班
（4）不受气候影响，后期免维护。
3. 经济效益对比
以1:0.75坡率为例，巢室生态边坡和格构梁边坡参数对比如下表所示：
表3 巢室生态边坡与格构梁边坡技术经济比较表
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场景三：山区公路山体陡立面生态挡墙安全防护
1.生态挡土墙形成植被化墙面并且结构灵活。
2.即使在软土环境，结构稳定性和安全性也能得到保证。
3.相比展铺式巢室护坡与护堤，边坡可以更陡更高，且边坡稳定性更好，同时节省工程用地。
图10 高速路侧岩质边坡生态挡墙防护
（四） 项目应用
目前，蜂巢约束系统安全防护与生态修复技术已在广西大凭高速、河池（宜州）西过境高速、广西田新高速、深圳黄阁路等项目取得了较好的经济和社会效益。图11、图12是该技术在项目中的应用情况 。
图11 广西大凭高速膨胀土边坡生态修复
图12 各项目边坡防护与生态修复效果
（一）结构原理
第1层：生物保护
1.合成蛋白质-根据不同自然环境、气候等条件进行人工配对，提取、生产合成糖蛋白具有唤醒属地微生物，调节微生物种群平衡，提高植物抗逆性等功能。
2.植物提取物-抑制土传疾病。
3.生物可降解聚合物涂层-保护矿物质颗粒不受土壤PH、湿度、结构和质地等因素的影响，发挥功效。
4.硅藻土-提高土壤肥力，有效抑制病虫害。
第2层：营养供给
1.火山矿物质-多达64种矿物质，满足植物生长需求。
2.热加工有机纤维-高温消毒，包含多种混合草质和木质纤维，提高土壤肥力，提供蛋白质、氨基酸、微量元素等植物生长所需元素。
3.保水剂-含有水凝胶，大幅度提高水分利用率。
第3层：外层保护
1.自然可降解的互锁式人造纤维-锁住水分，减少高温蒸发导致的水分流失。
2.白云石-提供钙、镁，调节土壤酸碱度，抑制土传疾病。
3.天然驱虫剂-含有丁香、薰衣草等。
4.粘合剂-含有水胶体联增粘剂和聚丙烯酰胺，有助于土壤形成团聚体，缓解土壤板结。
（二）应用效果
属地微生物唤醒功能型互锁纤维生态矩阵修复技术，对于岩质边坡、湿陷性土质边坡、矿渣场、盐碱地有着很好的生态修复效果。以下是该技术在项目中的应用情况。
图13 岩质边坡效果对比图
图14 湿陷性土质边坡、矿渣场效果对比图
（一） 技术原理
碳汇卷由防护层、生态层、承力层组成，本质是一个完整的植物生命系统，是一种免浇水、更高强的绿色、低碳、生态建筑材料。工程结构由锚杆和碳汇卷组成，施工快速、经济、可靠。适用于护坡，防治坡面侵蚀、风化、剥落、坍塌、崩塌等浅层灾害，替代圬工骨架、圬工护面墙、空心砖、植生袋、植被混凝土、挂网喷基材、挂网喷混凝土等。
图15 碳汇卷结构图
（二）应用案例
碳汇卷技术已经在川藏铁路、成兰铁路、四川成绵仓巴高速公路、广西平南高速公路、广东遂溪高速公路等项目得到应用，取得了良好的效果。
图16 碳汇卷植物生长图
我国交通运输已经进入加快建设交通强国的新阶段。交通运输部、国家铁路局、中国民用航空局、国家邮政局、中国国家铁路集团有限公司联合印发的《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》，提出了未来五年加快建设交通强国的行动目标和行动任务，“交通运输绿色低碳转型行动”是其中的重要内容。相信以上五项新技术的落地应用，将有力促进公路边坡绿化及生境修复，以公路绿色低碳发展助力加快建设交通强国，助力绘就美丽中国新画卷。
（来源： 道路之家 ，微土木人荐读 ）
