植被邊坡防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展

朱孝龍 王海祥

植被邊坡防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展

朱孝龍1王海祥2

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇徐州 221116）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路鐵路和水利等工程的邊坡水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，植被邊坡的防護(hù)技術(shù)越來越受到關(guān)注。本文總結(jié)了已有的植被邊坡防護(hù)技術(shù)，針對(duì)土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡分別論述其特點(diǎn)及適用范圍，并指出植被邊坡防護(hù)技術(shù)的研究方向。

植被邊坡；土質(zhì)邊坡；巖質(zhì)邊坡

1.前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，公路鐵路里程數(shù)大幅度增加，建設(shè)形成的邊坡也在逐年遞增，邊坡的開挖破壞了原有的植被覆蓋系統(tǒng)，引起了地表的裸露和水土的流失，使我國本已脆弱的生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化，經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人口、環(huán)境的矛盾更加突出。因此國家“十三五”規(guī)劃中提出要“以提高環(huán)境質(zhì)量為核心，以解決生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域突出問題為重點(diǎn)，加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，提高資源利用效率。堅(jiān)持源頭保護(hù)、系統(tǒng)恢復(fù)、綜合施策，推進(jìn)荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理”。

植被護(hù)坡是利用植被涵水固土，通過對(duì)坡面采取有效的植被覆蓋使其免遭表土侵蝕和土壤退化，從而降低滑坡、水土流失等災(zāi)害出現(xiàn)的幾率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。是涉及巖土工程、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合工程技術(shù)。與普通的護(hù)坡工程相比，植被護(hù)坡具有自我修復(fù)作用，且環(huán)境兼容性好、能耗低和經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。植被護(hù)坡技術(shù)根據(jù)土壤不同主要分為土質(zhì)邊坡植被技術(shù)和巖質(zhì)邊坡植被技術(shù)。

2.土質(zhì)邊坡植被護(hù)坡技術(shù)

土質(zhì)邊坡的坡面為土壤，因此可以在坡面上直接進(jìn)行植物的種植，常用的方法有鋪草皮護(hù)坡、植生帶護(hù)坡、液壓噴播植草護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、香根草籬護(hù)坡和漿砌片石骨架植草護(hù)坡等。

2.1鋪草皮護(hù)坡

鋪草皮護(hù)坡一般用于各類土質(zhì)邊坡，也可以用于強(qiáng)風(fēng)化巖護(hù)坡，是將培育好的草坪用機(jī)器鏟起運(yùn)至需綠化的坡面重新鋪植形成的護(hù)坡的綠化技術(shù)。其具有成坪時(shí)間短、護(hù)坡功能見效快和施工季節(jié)限制少等優(yōu)點(diǎn)。施工工序?yàn)?/p>

2.2植生帶護(hù)坡

植生帶護(hù)坡一般用于土質(zhì)的路堤邊坡或者路塹邊坡，土石混合的路堤邊坡在處理以后也可以使用。是用專門的機(jī)械設(shè)備，把草種、保水劑和肥料等按照一定的工藝定植在可自然降解的材料上，然后用機(jī)械滾壓和針刺形成一定規(guī)格的產(chǎn)品。其施工流程為

植生帶護(hù)坡技術(shù)在國外應(yīng)用較早，我國在20世紀(jì)80年代引入這種技術(shù)，目前廣泛的應(yīng)用于城市園林的綠化和公路鐵路的護(hù)坡工程中。

2.3液壓噴播植草護(hù)坡

液壓噴播植草一般用于土質(zhì)路堤和路塹邊坡，是用噴播機(jī)將草種噴射到預(yù)定區(qū)域進(jìn)行植草的高效綠化技術(shù)。其播種和覆蓋等多種工序一次完成，具有地形條件適應(yīng)性強(qiáng)、植被分布均勻、建植速度快等優(yōu)點(diǎn)。噴播材料一般有草種、木纖維、肥料、粘合劑、保水劑、染色劑和水等。噴播材料在坡面形成噴播層，噴播層應(yīng)能牢固地附著在坡面上，同時(shí)應(yīng)具有良好的吸水、保水和保肥的性能，滿足草種的迅速萌芽和生長。其施工工序?yàn)?/p>

我國在上世紀(jì)90年代引進(jìn)此種技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路和水利等邊坡工程的綠化。如云南省昆曲高速公路全線、贛粵高速公路昌樟段、廣東省深汕高速公路西段以及飛來峽水利樞紐工程等。

2.4三維植被網(wǎng)護(hù)坡

三維植被網(wǎng)也稱土工網(wǎng)，適用于各類土質(zhì)邊坡，是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸等工序并在接點(diǎn)上互相熔合形成的三維立體網(wǎng)墊，將網(wǎng)用塑料釘或鐵釘固定到邊坡上，再均勻地種植合適的草種，形成網(wǎng)和草交織的復(fù)合植被。

三維植被網(wǎng)的表面具有明顯的凹凸結(jié)構(gòu)，對(duì)覆蓋于網(wǎng)上的土和草種有良好的固定作用，網(wǎng)草交織的復(fù)合植被形成網(wǎng)絡(luò)覆蓋層，可減少雨水的沖蝕，防止邊坡被暴雨沖刷和阻止邊坡淺表層的滑動(dòng)。三維植被網(wǎng)護(hù)坡的施工工序?yàn)?/p>

三維植被網(wǎng)工護(hù)坡廣泛的應(yīng)用于道路、水電和護(hù)岸工程中，如新臺(tái)高速公路邊坡防護(hù)、京九線京霸聯(lián)絡(luò)線路堤邊坡、三峽工程部分風(fēng)化砂土邊坡防護(hù)等工程。

2.5香根草籬護(hù)坡

香根草籬護(hù)坡一般用于南方溫暖濕潤地區(qū)的土質(zhì)邊坡，是在坡面上按照一定的間距種植香根草帶，依靠香根草根系起到力學(xué)加固防護(hù)邊坡的技術(shù)。由于香根草具有易繁殖、適應(yīng)性廣、耐濕、耐旱、耐瘠薄、根系發(fā)達(dá)等特性，在水土保持、固土護(hù)坡等方面具有良好的效果，其施工工序一般為

香根草籬護(hù)坡在20世紀(jì)80年代末由泰國和馬來西亞等國家在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，隨后大力推廣并在1988年引入中國，在福建、江西、云南等省得到了成功的應(yīng)用，如福建省清流縣城關(guān)北山南坡護(hù)坡工程、105國道化市良口到呂田段護(hù)坡工程以及江西上分公路邊坡護(hù)坡工程等。

2.6漿砌片石骨架植草護(hù)坡

漿砌片石骨架植草護(hù)坡一般適用于各種土質(zhì)邊坡，也可以用于強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，是用漿砌片石在坡面上形成框架，在框架中撒草種、土工網(wǎng)、鋪草皮、栽植苗木、噴薄植草形成的一種護(hù)坡技術(shù)。其施工工序?yàn)?/p>

漿砌片石骨架植草護(hù)坡雖然自重較大，但比較經(jīng)濟(jì)有效，而且環(huán)境美觀，在公路鐵路的護(hù)坡中廣泛應(yīng)用，如寶中線路堤邊坡整治工程、國道323雞石線建水城北段護(hù)坡工程。

3.巖質(zhì)邊坡植被護(hù)坡技術(shù)

巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡不同，它不具備植物生長所必須的有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素，巖石的水熱容小，不利于植物的生長，同時(shí)一般巖質(zhì)邊坡的坡度較大且受到外力侵蝕現(xiàn)象較為明顯，這些不利條件使得巖質(zhì)邊坡的植被護(hù)坡技術(shù)較土質(zhì)邊坡更為困難，一般有土工格室植草護(hù)坡、噴混植生護(hù)坡等。

3.1土工格室植草護(hù)坡

土工格室護(hù)坡一般用于灰?guī)r、泥巖、砂巖等巖質(zhì)路塹邊坡，是在展開并固定于坡面上的土工格室內(nèi)填充改良土并在格室上掛三維植被網(wǎng)，然后進(jìn)行噴播施工的一種護(hù)坡技術(shù)。坡面表層土體在土工格室的側(cè)限約束力和表面摩擦力作用下形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，這種結(jié)構(gòu)延長了水流的流徑，起到了很好的消能作用。同時(shí)由于格室的加筋作用使得土體結(jié)構(gòu)的粘聚力增大，對(duì)坡面土體有補(bǔ)強(qiáng)作用。土工格室護(hù)坡的施工流程一般為

土工格室是20世紀(jì)80年代國外開發(fā)的一種新型土工合成材料，一般是由PE、PP等材料經(jīng)過超聲波焊接而形成的具有蜂窩狀格室的立體結(jié)構(gòu)，其具有強(qiáng)度高、剛度大、整體性能好等優(yōu)點(diǎn)。廣泛的應(yīng)用于公路鐵路的護(hù)坡工程中，如邵懷高速湖南段的護(hù)坡工程、312國道甘肅鳳羅段護(hù)坡工程等。

3.2噴混植生護(hù)坡

噴混植生護(hù)坡一般用于巖質(zhì)邊坡，尤其是不宜進(jìn)行植被恢復(fù)的惡劣地質(zhì)環(huán)境如礫石層、軟巖、破碎巖等，是一種將含有草種、保水劑、肥料、PH緩解劑、粘結(jié)劑和水等混合材料噴到巖石坡面上，依靠混合材料使植物生長形成護(hù)坡的綠化方法。其施工工序?yàn)?/p>

這種技術(shù)由于具有邊坡防護(hù)和綠化的雙重功能，可以取代傳統(tǒng)的邊坡噴錨防護(hù)和片式防護(hù)技術(shù)等或與其相結(jié)合，越來越多的應(yīng)用到巖質(zhì)邊坡工程的防護(hù)中，如江西省景婺黃(常)高速公路邊坡工程、沾昆鐵路巖質(zhì)邊坡工程等。

4.植被護(hù)坡技術(shù)發(fā)展展望

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注，植被護(hù)坡技術(shù)也將不斷發(fā)展進(jìn)步。結(jié)合已有的研究基礎(chǔ)，目前植被護(hù)坡發(fā)展趨勢主要有兩個(gè)方面，一是如何將植被生長與工程防護(hù)相結(jié)合，建立起一個(gè)生態(tài)防護(hù)體系，二是通過合理的設(shè)計(jì)使得邊坡防護(hù)技術(shù)與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)應(yīng)逐步完善植生邊坡防護(hù)技術(shù)的學(xué)科基礎(chǔ)，使其設(shè)計(jì)和施工規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化，以便更進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。

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