新型生態(tài)防護(hù)坡探討

張秋明

（廣東大禹水利建設(shè)有限公司 廣東汕頭 515041）

1 引言

隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市河流、斜坡、公路邊坡的護(hù)坡工作占有相當(dāng)大的比重。生態(tài)護(hù)坡是結(jié)合土壤學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、工程力學(xué)等學(xué)科的知識(shí)，是由植物、工程、混凝土組成的防護(hù)坡，是綜合護(hù)坡系統(tǒng)的新型護(hù)坡技術(shù)。開挖邊坡后，通過植物和植物與巖石、植物與土壤（根錨）的相互作用，對(duì)邊坡表面進(jìn)行保護(hù)和加固。既能滿足邊坡表面穩(wěn)定，又能恢復(fù)受損的自然生態(tài)環(huán)境，是邊坡防護(hù)的有效手段。傳統(tǒng)的邊坡保護(hù)是以傳統(tǒng)的邊坡保護(hù)結(jié)構(gòu)為主，主要注重邊坡的穩(wěn)定性、泄洪和澇情，較少考慮邊坡保護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)山河生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響以及人們對(duì)于景觀的需要，在長(zhǎng)期使用過程中，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

研究目的：

基于現(xiàn)有的研究成果，本文從生態(tài)設(shè)計(jì)的理念考慮，研究了生態(tài)邊坡的支護(hù)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并提出了一種新型的生態(tài)防護(hù)坡技術(shù)，對(duì)該新型生態(tài)防護(hù)坡進(jìn)行了結(jié)構(gòu)組成、工程特點(diǎn)和使用形式的研究。分析和討論的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提倡新型生態(tài)保護(hù)坡。

2 傳統(tǒng)防護(hù)坡的缺點(diǎn)與不足

2.1 剝落問題

剝落發(fā)生的主要原因是邊坡巖土長(zhǎng)期受到侵蝕風(fēng)化作用、沖刷和重力作用等環(huán)境因素的影響，巖石和土壤會(huì)被分離，并沿坡面滑入坡角。

2.2 崩塌問題

崩塌意味著整個(gè)巖石和土壤從主體上脫落，從相對(duì)陡峭的斜坡上滾落下來，在跌落過程中不斷翻轉(zhuǎn)，最后掉入山腳下。塌陷是非常強(qiáng)烈和突然的，很容易造成危險(xiǎn)。

2.3 滑坡問題

滑坡是最常見的問題之一。它指的是斜坡上的巖石和土壤，在重力作用下沿弱表面緩慢而整體地移動(dòng)，根據(jù)滑坡的力學(xué)原理將滑坡分為兩類，推移滑坡和牽引滑坡。所謂的推移滑坡是指在變形的巖石和土壤的壓力下增大，滑坡的速度慢，滑坡面粗糙，在堆積分布的斜坡上，分布比較多，牽引式滑坡意味著巖石較低和土壤松散，導(dǎo)致上面的巖石和土壤沒有焦點(diǎn)。這種滑坡速度相對(duì)較慢，滑體的表面是階梯式的。在施工過程中，一旦出現(xiàn)施工錯(cuò)誤，就會(huì)改變?cè)械倪吰聽顟B(tài)，很容易發(fā)生工程滑坡問題。

3 新型生態(tài)防護(hù)破設(shè)計(jì)理念

本文所闡述的生態(tài)防護(hù)坡，包括基體、土坡、第一混凝土層、植物護(hù)坡混凝土層、固定件、植被，所述基體包括其底部的碎石層、側(cè)面豎直的擋土墻，土坡設(shè)置在碎石層、擋土墻之間，形成一斜坡，土坡的上方覆蓋第一混凝土層，第一混凝土層上方覆蓋有植物護(hù)坡混凝土層，植物護(hù)坡混凝土層包括有孔隙混凝土和植被營(yíng)養(yǎng)土組成，所述固定件將土坡、第一混凝土層、植物護(hù)坡混凝土層連接固定，所述植被種植于植物混凝土層上。

4 新型生態(tài)防護(hù)破設(shè)計(jì)說明

本發(fā)明公開了一種生態(tài)混凝土以及施工工藝，所述各個(gè)成分按以下重量份配比，水泥 200～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、礦粉70～90份、天然石子310～465份、再生石子550～720份、納米二氧化鈦包覆中空微珠填料10～15份、硅藻土9～12份、納米二氧化硅8～12份、減水劑9.5～13.5份。本發(fā)明具有較高的強(qiáng)度以及良好的透水性，雨水可以迅速透過混凝土排進(jìn)市政管網(wǎng)或者地下，無積水現(xiàn)象發(fā)生，可以有效改善路基下土壤生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明施工工藝簡(jiǎn)單，通過反復(fù)攪拌以及多振搗用具振搗的方式，提高混凝土的密實(shí)度，提高混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到提高混凝土質(zhì)量的效果；通過高保溫性，保濕性的混凝土養(yǎng)護(hù)過程，達(dá)到提高混凝土質(zhì)量的效果。

5 防護(hù)原理

（1）植被覆蓋層是由種子層、木漿紙層、植物纖維層和下網(wǎng)組成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。植物纖維層和木漿層緊緊地鎖住植物種子、肥料和保水劑，為植物的生長(zhǎng)提供能量，使植物的根系形成了保護(hù)層，使之抗拉、抗剪能力大幅度提高。纖維層和木漿層由木質(zhì)纖維素、天然膠粘劑和有機(jī)礦物催化劑組成。生物降解過程完成以后，加入土壤肥料，植物生長(zhǎng)形成良性循環(huán)。

（2）坡上的稻草覆蓋結(jié)合錨栓不僅可以克服草地容易被雨水沖洗這個(gè)缺陷，而且發(fā)達(dá)根系形成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的復(fù)雜土層種植草后，大大緩解了流速，避免了雨水直接影響邊坡表面，并能有效地防止生態(tài)坡斜率的變化。草毯覆蓋層可以減少水的蒸發(fā)，防止降雨對(duì)邊坡的侵蝕，有效改善生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定邊坡，減少水土流失，美化兩側(cè)的景觀。

6 技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)條件和允許的后續(xù)維護(hù)條件，這種技術(shù)所特有的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）種子可以儲(chǔ)存在斜坡上，而不會(huì)通過雨水和灌溉水沖走。

（2）可以很好地進(jìn)行施肥工作，為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，保證持續(xù)供給植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，使用保水劑，保證種子萌發(fā)的存活。

（3）可以起到邊坡表面的加固功能，有效防止地表土層的滑移。

（4）草毯可以以不同的方式移植，保護(hù)成活速度和生長(zhǎng)速度。

（5）施工工藝簡(jiǎn)單，施工后維護(hù)管理費(fèi)用低。

（6）施工成本低，施工方案經(jīng)濟(jì)性良好。

（7）草地毯彈性高，能夠很好地貼近地面。

（8）可以進(jìn)行生物降解，整個(gè)過程無污染，節(jié)水性特點(diǎn)顯著。

7 設(shè)計(jì)原則

7.1 土壤需求

植被層中植被的生長(zhǎng)對(duì)土壤有很高的要求。植物不能生長(zhǎng)在土壤過酸過堿或過度貧瘠的地區(qū)。在邊坡上，必須覆蓋10～20cm的腐殖質(zhì)土，才能正常生長(zhǎng)。

7.2 排水需求

植被覆蓋層可以防止邊坡淺層土壤的移動(dòng)，但為了達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)效果，必須保證邊坡的光滑排水，防止邊坡徑流的集中侵蝕。因此，排水溝應(yīng)設(shè)置在坡腳和坡身兩側(cè)。

7.3 植物品種和播種方法

由于是一項(xiàng)邊坡保護(hù)工程，我們首先選擇氣候適應(yīng)性強(qiáng)、根深的品種。自然降水較少的地區(qū)，水資源短缺，人工灌溉費(fèi)用高，耐干旱草地物種的地區(qū)應(yīng)選擇耐干旱草地物種，還應(yīng)選擇綠期較長(zhǎng)的植物草種，播種方式應(yīng)該是直接播種。播種時(shí)應(yīng)避免寒冷、低溫和多雨高溫。最合適的播種時(shí)間是4月、5月、8日和9月。

8 施工工藝

8.1 邊坡表面處理

為了處理邊坡面，需要對(duì)一些邊坡進(jìn)行分類。由于土壤松散，當(dāng)?shù)氐钠露刃枰€(wěn)定處理，并對(duì)所有的邊坡進(jìn)行壓實(shí)，確保施工效果。

8.2 材料制備

準(zhǔn)備種子、擋水劑、肥料等材料，并定做好草毯，做好供水系統(tǒng)。

8.3 鋪設(shè)草毯子

將草毯子蓋好并修理草皮，草毯的兩端嵌在土壤中，毯的中間部分均勻地嵌入固定樁中，以保證毯的穩(wěn)定性。

8.4 草坪管理

種植草皮后，及時(shí)進(jìn)行種子灌溉，保持草籽層濕潤(rùn)約10天。在接下來的1個(gè)月里，由于植物根系發(fā)育不全，需要保證每周澆水一次。一個(gè)月以后，植物表面基本封閉，形成景觀效果。但根系不是很牢固，應(yīng)根據(jù)天氣情況補(bǔ)充水分，有利于形成牢固的根系。經(jīng)過1年的項(xiàng)目實(shí)施，由于深根和抗旱性的植物種類選擇和保水劑的使用，如果降水均勻分布在一段時(shí)間，可以不用進(jìn)行人工灌溉。

9 結(jié)束語

邊坡生態(tài)技術(shù)是將邊坡的保護(hù)與美化效果完美結(jié)合的一種技術(shù)。他對(duì)保持生態(tài)平衡有很好的效果，可以滿足社會(huì)發(fā)展的需要和國(guó)際化的趨勢(shì)。他的發(fā)展必將成為尚未涉及到相關(guān)方面的重要方向之一。但是，我國(guó)的邊坡生態(tài)技術(shù)還處于一個(gè)相對(duì)較低的階段，本文也做了一些大膽的研究，并進(jìn)行了一些理論分析的探討，比如如何將室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與室外實(shí)踐相結(jié)合，如何形成一個(gè)大規(guī)模等問題仍然存在。數(shù)量、批量生產(chǎn)技術(shù)、施工技術(shù)、如何確定材料的具體應(yīng)用等，這些問題都需要討論，也需要各單位共同合作。只有在大家的共同努力下，中國(guó)邊坡工程才能得到更快的發(fā)展和進(jìn)步，達(dá)到國(guó)際社會(huì)的新高度，才能真正實(shí)現(xiàn)維護(hù)生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。