淺析生態護坡技術

陳露

摘 要：通過分析傳統護坡工程的弊端，指出生態護坡的必要性，闡釋了生態護坡的優勢及基本設計原則，并介紹了生態護坡的類型及比選，最后針對生態護坡在實際工程應用中的不足提出了改進建議。

關鍵詞：生態護坡；土工材料；綠化混凝土；生態環境

中圖分類號：TV861 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.130

隨著社會經濟的快速發展，城市及其基礎設施的建設步伐不斷加快。在水利工程建設中，將不可避免地要大量開挖邊坡，而邊坡的開挖將破壞原有植被覆蓋層，導致大量次生裸地的出現和水土流失，進而導致城市生態環境嚴重失衡。因此，有必要采取一定的護坡技術。傳統的護坡技術采用的是拋石、干砌塊石、現澆混凝土、預制混凝土等剛性護坡形式，雖然它們能夠起到抵御風浪沖擊、防止雨水對坡面的沖刷的作用，但在實際應用中發現，這些護坡形式不僅施工強度高、材料用量多、維護費用高，而且生態環境效益差，已經無法適應現代水利發展的要求。因此，生態護坡技術應運而生。

1 生態護坡的優勢及基本設計原則

生態護坡是指單獨用植物或植物與土木工程和非生命的植物材料相結合，以減輕坡面的不穩定性和侵蝕。它主要是利用植被進行坡面保護和侵蝕控制。與傳統護坡形式相比，它具有以下幾個優勢：①屬于一個開放性系統。生態護坡在為河道生物提供棲息環境的同時，還能夠對城鎮河流生態系統起到凈化、修復的作用，提高水體的自凈能力。②植物能夠截留降雨、蓄積雨水、減輕侵蝕，從而減輕城市排澇壓力，并減少水土流失。③生態護坡符合現代社會人與自然和諧相處的理念要求，有利于建設和諧的人文景觀和環境優美的現代城市。

生態護坡的出發點在于保護并創造適于生物生存的良好環境，在保證工程安全、可靠的前提下，需要兼顧其生態環境效應，因此在設計生態護坡時，需要遵循三個基本原則，即穩定性原則、生態性原則和適用性原則。

護坡的基本功能是護坡和固坡，因此必須保證其穩定性——在充分考慮影響護坡穩定因素（例如水流沖刷、表層及深層土滑動等）的基礎上，選擇合適的護坡材料和植物種類，并確定合理的坡度和排水措施。

生態性原則要求護坡的建設與周邊的生態系統和諧共處，盡量不對原生動植物的棲息地環境產生重大的擾動和影響，同時在建設過程中保護不可再生資源。

適用性原則指因地制宜地考慮地形、土壤和環境等河流坡面的自然特征，盡可能選用現有的當地植被和材料來設計建設方案。

2 生態護坡的類型及比選

生態護坡既能對護坡起到良好的防護作用，又能有效地改善工程環境，因此近年來人們開發了多種生態護坡新技術，按照護坡類型的不同，有植物護坡、土木材料護坡和綠化混凝土護坡。

2.1 植物護坡

在植物護坡中，采用的技術有片石骨架植草、鋪草皮、灌木護坡、喬灌結合護坡等。它將水、河道、堤岸及各種植被生物組合成了一個完整的河流生態系統，能夠發揮巨大的生態效能，其功能具體表現為：①地表以上形成的植物覆蓋層能夠減少外部水流與土壤的接觸面積，同時減輕水流對堤岸的沖刷力，能夠起到護坡的作用；②土壤中植物發達的根系能夠提高土層的抗沖刷能力，提高坡面穩定性；③植物根系上存在的微生物能夠對污染水體進行凈化，從而提高水體的自我凈化能力。

建立植物護坡的關鍵在于建立坡面植物群落，這就要求科學地選擇邊坡的植物種類。考慮到不同的植物種類對環境條件具有不同的適應性，在選擇植物種類時，要保證其對當地氣候條件和土壤條件具有較強的適應性；要以本地植物種類為主，輔以外來優秀品種；要以草本植物為主，輔以喬木、灌木等；要有較強的抗熱性、抗寒性、抗病蟲害能力；宜選擇枝葉茂盛、觀賞價值較高的植物。

2.2 土工材料護坡

土工材料護坡是通過土工網墊、土工單元等結合植物來達到護坡的作用。與植物護坡相比，土工材料護坡增加了三維土工網，它通過保護表層土壤免受風雨侵蝕，從而起到穩固草種的作用。這樣在草皮形成后，植物根系深入土中，就能夠有效防止坡面遭到沖刷破壞。目前常見的土工合成材料有以下幾類：①土工織物。土工織物又叫土工布，它是通過先把聚合物加工成絲、短纖維、紗等，然后再制成平面結構的織物。根據制作材料及工藝的不同，可分為四個類型，分別是紡土工織物、針織土工織物、無紡土工織物和復合土工織物。②土工膜。土工膜的特點是它基本不透水，根據原材料不同可分為瀝青膜和聚合物膜，前者主要在現場制造，而后者則多在工廠制成。根據強度和變形的需要，土工膜又有加筋和不加筋之分。③特種土工合成材料。特種土工合成材料是一種新型土工合成材料，包括了土工格柵、土工網、土工膜袋和土工墊等。④復合土工合成材料。該材料由以上材料組合而成，因而具有各種不同材料的性質，能夠滿足復雜工程的特殊需要，是土工材料發展的大趨勢。

2.3 綠化混凝土護坡

綠化混凝土護坡采用的材料主要是由粗骨料和水泥漿等組成的綠化混凝土。在其表面，需覆蓋植被基床材料，包括覆土材料、噴播材料或草皮，它們既能夠為植被生長提供必備的養分和水分，又可以抑制干燥、防止混凝土溫度過高。綠化混凝土獨有的連續空隙使得植物根系可以進入混凝土，為植物提供了充足的生長空間，進而促進了自然生態的修護。

綠化混凝土的特點較為突出，包括以下幾點：①透水性高。綠化混凝土主要由粗骨料組成，屬于骨架空隙結構，具有較大的空隙率，空隙可從構件頂部通到底部，這就使得水分能夠自由通過，方便植物吸收養分。②強度較高。綠化混凝土的抗壓強度在4～15 MPa之間。③透氣性好。獨有的空隙結構使植物能夠進行有效的呼吸作用，有利于保持植物良好的生長環境。

3 結束語

作為一種新興的護坡技術，生態護坡在對邊坡進行防護的同時，還給人們帶來了美的享受。通過采用合理、實用的工程措施，同時科學、合理地選擇綠化材料，就能夠在一定程度上解決坡面沖刷和環境污染問題，進而起到美化環境的作用。但是，生態護坡仍然存在一定的缺陷，例如，植物根系的過度延伸將導致土體裂隙的出現，這不利于土體的穩定；根系延伸范圍內如果沒有穩固的土層，那么其固定土層的作用也將大打折扣。因此，在實際設計中，應當將生態護坡技術與工程措施相結合，從而更好地發揮其維護邊坡穩定性的功能。

參考文獻

[1]邢坦.生態防護技術在水利工程中的應用探討[J].江蘇水利，2015（03）.

[2]胡安春.植生型生態護坡施工工藝要點[J].中國水運，2014（11）.

〔編輯：王霞〕