論植生袋在巖質(zhì)邊坡上的景觀應(yīng)用

陳冀川，辜 彬

(四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610064)

植生袋綠化是邊坡復(fù)綠工程中一種重要的施工方法，在傳統(tǒng)的邊坡修復(fù)工程中，植生袋主要被用于邊坡植被恢復(fù)。從邊坡景觀設(shè)計的角度分析，植生袋也可作為景觀材料被運用于邊坡景觀營造。作為景觀材料，植生袋起到的突出作用就是穩(wěn)定性高，能夠有效避免雨水沖刷，防止坡面土石下滑；綠化效果持續(xù)明顯，在不同類型坡面為植被提供生長所需的營養(yǎng)基質(zhì)，保證植被持續(xù)健康生長；為巖石坡面提供15～40 cm的種植土層，并且種植方式多變，增大了坡面植物種類的選擇范圍。

在巖質(zhì)邊坡表面，植生袋更是能夠因地制宜地體現(xiàn)出自身特點和優(yōu)勢，不僅能夠有效地進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡，而且對于豐富巖質(zhì)邊坡生態(tài)護(hù)坡景觀的內(nèi)容也發(fā)揮著非常積極的作用。為此，以植生袋的特點、使用方法為基礎(chǔ)，結(jié)合邊坡景觀生態(tài)恢復(fù)以及景觀設(shè)計的相關(guān)知識，分析探討植生袋在巖質(zhì)邊坡景觀營造上的運用具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

1 植生袋生態(tài)護(hù)坡

目前巖質(zhì)邊坡景觀建設(shè)的方法歸納起來主要有三種：一是巖壁石刻，此種方法少工程措施，主要是在裸露巖壁上刻文字或圖畫，從而達(dá)到美化巖面的效果；二是利用人工手段對整個巖石邊坡的環(huán)境進(jìn)行重新創(chuàng)造，技術(shù)手段包括坡面修筑棧道、開挖洞穴以供游人行走，或者在巖石坡面修建人工瀑布，制造動態(tài)的流水景觀等；三是植樹種草,通過綠化手段遮蓋住裸露的坡面,使之與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)[1]。前兩種方法對坡面巖石的質(zhì)地、巖坡所處位置等條件有一定限制，所以應(yīng)用比較有限，第三種方法相比較而言被廣泛采用。針對巖質(zhì)邊坡植被種植，前人已經(jīng)研發(fā)出多項復(fù)綠工程技術(shù)，植生袋就是其中的一種。

邊坡生態(tài)恢復(fù)工程中使用的植生袋由最初的草坪植生帶演變而來，是依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝，把植物種、土壤基質(zhì)、肥料、保水劑等按一定的比例混合配置在可自然降解的聚丙烯材料或其他高分子材料內(nèi)，并經(jīng)過機(jī)器的滾壓和針刺復(fù)合形成的產(chǎn)品[2]。總體來講，主要分為單體植生袋、連體植生袋、截水植生帶3種類型(特點見表1)，其他多數(shù)類型也是在這三者基礎(chǔ)上改良而來，只是具體使用方法有別。

表1 植生袋類型及特點

2 植生袋造景

巖質(zhì)邊坡是一種特殊的也是常見的邊坡類型，特點是沒有土層覆蓋坡面，巖石裸露，而且通常坡度較陡，坡面凹凸不平，有的坡面甚至伴隨出現(xiàn)反坡或是魚鱗坑。植被恢復(fù)與重建的關(guān)鍵因素在于土壤，特別是對于巖石邊坡來說，如果沒有一定厚度和寬度的土層作為生長基礎(chǔ)，那么要保證和維持植物群落的長期穩(wěn)定發(fā)育是很困難的[3]。植生袋能夠迅速在裸露的巖石坡面構(gòu)成有一定厚度的植被生長基質(zhì)，而且施工簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，為坡面景觀營造提供了條件。植生袋在邊坡的景觀運用形式具體見表2。

表2 植生袋邊坡景觀運用

針對巖石坡面的特點，在坡面地質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，利用植生袋技術(shù)進(jìn)行景觀設(shè)計以植被覆蓋為主，根據(jù)地形條件選取相應(yīng)的植生袋鋪設(shè)方式以及植被種類，通過植被的生長對裸露的巖石表面進(jìn)行遮擋，從而在巖石坡面創(chuàng)造植被綠化景觀。不同邊坡類型的植生袋景觀設(shè)計具體見表3。

表3 植生袋邊坡景觀設(shè)計

2.1 規(guī)整巖石坡面造景

(1)植生袋壘砌復(fù)綠法[4]。坡度低緩的巖面(通常坡度不高于45°)，植生袋在坡面有比較好的附著力，所以可以將植生袋直接壘砌在坡面之上，選取適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的植被種子配置于袋內(nèi)，種子以草、灌為主，使植被層次、色彩豐富；也可以利用植生袋在坡面鑲嵌成形、成字，使鋪植的坡面像美術(shù)創(chuàng)作一樣形成豐富多彩的圖畫。植被生長時根系會對土壤起到加筋的作用，植生袋在坡面的穩(wěn)定性也隨之增加，此時可以適當(dāng)在植生袋基質(zhì)上種植部分小喬木，使坡面植被層次更加豐富，也可以在后期喬灌草結(jié)合，提高生態(tài)效益。針對面積較大且相對平整的坡面來說，這種利用植生袋進(jìn)行成片種植的方式，可使坡面出苗整齊，綠化效果明顯，視覺沖擊力強(qiáng)。后期喬灌生長，坡面植被層次突出，景觀效果好。

(2)植生袋整體懸掛復(fù)綠法[5]。首先將單體植生袋連接縫合成矩形多口連體植生袋，利用錨桿將縫合好的植生袋體(袋內(nèi)不裝填充物)鋪設(shè)固定在整個裸露的巖石坡面上，各連體植生袋之間相互搭接，并使用錨釘固定；然后人工將準(zhǔn)備好的土壤、肥料等基質(zhì)混合物用空壓機(jī)噴注到各植生袋內(nèi)，最后封口。針對裸露面積大且不易覆土的巖石坡面，這種綠化手段具有復(fù)綠面積廣、出苗整齊、整體效果持續(xù)明顯等優(yōu)點，最重要的是解決了高陡巖石坡面覆土難的問題。但是這種方法施工程序相對比較繁雜，對于坡面的平整程度也有一定的要求。

2.2 不規(guī)整巖石坡面造景

高陡巖石邊坡的特點主要是坡度大、邊坡高(通常坡度大于45°，坡高大于30 m)，且大多數(shù)巖石邊坡表面地形復(fù)雜，凹凸不平，有的甚至出現(xiàn)魚鱗坑或是反坡。這類巖石邊坡表面不易覆土，植物生長困難，如果不進(jìn)行削坡處理，利用掛網(wǎng)噴播等復(fù)綠手段也難以達(dá)到較好的景觀復(fù)綠效果。為了節(jié)約成本、減少工程量，可以采用植生袋技術(shù)進(jìn)行景觀復(fù)綠。

(1)“自上而下”復(fù)綠法。通常從坡頂處開始，根據(jù)坡面寬度，沿坡面橫向鋪設(shè)帶狀植生袋(根據(jù)現(xiàn)場條件，從上到下可以鋪設(shè)一到數(shù)條不等)。利用錨釘將植生袋固定在坡面上，同時配合錨釘掛網(wǎng)或者人工挖槽進(jìn)行加固，防止植生袋下落。在植生袋內(nèi)種植爬山虎、常春藤、扶芳藤等攀附性較好、生命力強(qiáng)且外形較為美觀的藤本植物(根據(jù)各地氣候、水分等條件選擇藤本植物種類，植物的種類要呈現(xiàn)多樣化，通常以鄉(xiāng)土種為首選)。為了坡面整體的景觀視覺效果，也可以在坡面利用繩索架設(shè)“引導(dǎo)線”，引導(dǎo)藤本植物按照既定設(shè)計路線生長，從而在坡面創(chuàng)造出各種圖案，可增加坡面景觀效果的藝術(shù)性與多樣性。

(2)“自下而上”復(fù)綠法。在巖石邊坡中常常會出現(xiàn)坡度比較陡峭(基本接近90°，甚至反坡)但是坡高不高(通常低于20 m)的坡面，這種類型的邊坡坡度過于陡峭，面積也相對較大。針對這類巖石邊坡，應(yīng)利用植被對裸露區(qū)域進(jìn)行遮擋。在坡腳地基穩(wěn)固區(qū)域，可以利用植生袋采取圍堰填土或者直接壘砌的方式，人為創(chuàng)造供植被生長的基礎(chǔ)。由植生袋創(chuàng)造的生長基礎(chǔ)堅實穩(wěn)固，土層厚度適當(dāng)，水分、營養(yǎng)物質(zhì)充分，有助于植被的生長發(fā)育。隨后在植生基質(zhì)上群植竹類、速生槐等生長迅速且干高枝長的植物對裸露巖面進(jìn)行遮擋，也可以栽種紅楓等高大的彩葉樹種豐富色彩。同時，在喬木周邊種植灌草，增強(qiáng)植被層次感，制造小范圍的植被群落。這種綠化方式雖然沒有直接在坡面進(jìn)行植被種植，但是通過后期喬木向上生長，其枝葉完全可以遮擋住垂直方向裸露的巖面。同時，這種綠化方式也避免了在高陡的巖石坡面進(jìn)行人工覆土所帶來的滑坡危險。

(3)見縫插綠復(fù)綠法。植生袋可以根據(jù)地形地貌任意剪裁，隨意拼接，以滿足見縫插綠時各種不同縫的需要。針對巖石坡面出現(xiàn)的魚鱗坑、反坡等比較復(fù)雜的地形，可以利用植生袋采取填補、圍堰等方式進(jìn)行綠化。可根據(jù)坑的大小深淺選擇適當(dāng)?shù)闹参锓N類在植生袋內(nèi)種植，通常淺坑采用草本、小灌木進(jìn)行復(fù)綠，深坑可以適當(dāng)補植大灌木或者小喬木。通過植被的生長遮掩作用，可逐漸消除凹凸巖石面給整個坡面景觀帶來的負(fù)面影響，保持坡面景觀效果的完整性與統(tǒng)一性，避免恢復(fù)后期坡面出現(xiàn)“斑禿”的情況。

(4)框格梁+植生袋復(fù)綠法。對于不穩(wěn)定及較破碎的邊坡，為了加強(qiáng)坡面穩(wěn)定性，可以使用框格梁+植生袋的生態(tài)復(fù)綠方法，這種護(hù)坡方法在現(xiàn)有的邊坡防護(hù)中比較常見。首先使用混凝土框格穩(wěn)定坡面，然后利用植生袋韌性好、耐擠壓的特點，將每個框格用植生袋壘砌填滿?？騼?nèi)的植生袋在增強(qiáng)框格抗壓能力的同時也被框格很好地固定在坡面上，為植被提供了穩(wěn)定的生長基礎(chǔ)，避免了坡面土層裸露、受風(fēng)雨侵蝕。在生態(tài)恢復(fù)的前期，坡面上整齊的框格呈現(xiàn)出幾何規(guī)整式景觀視覺效果，后期植被生長，逐漸掩蓋人工混凝土結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)坡面整體復(fù)綠，形成自然植被景觀。

2.3 功能性造景

雨水沖刷、裂隙滲水等問題，不僅會對邊坡穩(wěn)定性造成影響，也會對后期邊坡生態(tài)恢復(fù)造成影響，故需要對坡面進(jìn)行排水，以減輕其對邊坡治理的影響。目前國內(nèi)邊坡排水、截水主要采用人工修筑截排水溝，溝體均采用漿砌片石砌筑，人工痕跡明顯，破壞自然景觀結(jié)構(gòu)[6]。植生袋經(jīng)過直線縫合，可以改裝成植生帶排水設(shè)施，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的漿砌排水溝，這種設(shè)施我們稱之為截水植生帶，通常設(shè)置于坡頂、坡面馬道內(nèi)側(cè)或者沿匯水線鋪設(shè)，匯水較大處可將植生袋壘疊布置，以滿足截水和排水要求。具體做法是每隔1 m用L型錨釘將植生帶固定于坡頂和馬道上，在植生帶上相鄰兩個錨釘之間設(shè)置一個種植孔。根據(jù)坡面實際情況，選擇需要的植生帶的條數(shù)和長度。

在植生帶內(nèi)播種草籽的同時，我們還可以利用種植孔將大型喬灌木種植在植生帶上，這樣不僅能起到豐富植被群落、隱藏排水溝體、美化景觀的生態(tài)效果，還能起到固土、固袋、截水、排水的護(hù)坡效果，并且在干旱時節(jié)，植生帶還可以起到一定的貯存水分的作用，緩解坡面干旱情況。

3 植生袋景觀運用討論

3.1 材料選擇

許多邊坡工程在使用植生袋時，往往忽視了袋體的重要性，為了節(jié)約成本，在市場上采購?fù)杆圆睢⑷菀桌匣?、抗拉扯能力弱等質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)都不合格的植生袋，或者自行利用麻布袋、普通塑料編織袋等材料進(jìn)行替代，最后的結(jié)果往往事與愿違：輕則導(dǎo)致袋內(nèi)種子萌芽受阻，后期植被生長困難，達(dá)不到預(yù)期的綠化景觀效果；重則袋體損壞，袋內(nèi)基質(zhì)外泄，甚至引起坡面垮塌；或者袋體透水不暢，引起坡面大面積積水，最后導(dǎo)致滑坡。目前市場上的植生袋良莠不齊，選購時一定要注意幾個關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：

(1)透水性。良好的透水性可以降低植生袋邊坡的靜水壓力，減少由于壓力過大所帶來的變形或垮塌的危險。通常情況下，袋體孔徑在0.15～0.2 mm 之間時，透水性較好，水分能夠自由流通。

(2)透土性。低透土性可以阻止袋中填充物的流失，保持袋體的容重，使原力學(xué)設(shè)計值不發(fā)生重大改變，并減少自然沉降的幅度，從而避免造成坍塌。國內(nèi)大部分袋體的孔徑均在0.07～0.2 mm 之間[7]，工程試驗證明，孔徑在此范圍基本可以保證填充物不會流失，且能夠滿足實際工程中生態(tài)護(hù)坡的質(zhì)量要求。

(3)強(qiáng)度及韌性。高強(qiáng)度及高韌性的袋體能減少由于破損而引起的整體結(jié)構(gòu)破壞，對施工中及施工后期的維護(hù)相當(dāng)重要。建議參照目前比較完整的土工合成材料試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試(表4)。

表4 植生袋力學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)

(4)抗老化性。抗老化性是植生袋邊坡能夠長久安全使用的關(guān)鍵因素之一。在某些情況下可以參考JT/T 514《公路工程土工合成材料 有紡?fù)凉た椢铩窐?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(表5)。

表5 土工織物光老化分級

3.2 植物選擇

植生袋為植被生長提供了良好的基礎(chǔ)，可以選擇生長迅速且外形美觀的草本或灌木，創(chuàng)造大面積片植的植物景觀。利用植生袋圍堰提供植生基礎(chǔ)時，植生土層厚，可以選擇種植速生的喬木，同時配植灌草，創(chuàng)造層次分明的植物景觀。由于植生袋保水保肥作用強(qiáng)，可以適當(dāng)種植生長相對緩慢且水肥要求高但是后期景觀效果明顯的開花或者彩葉植物，從而豐富坡面植物景觀色彩與層次；也可以在陽光少的北坡面、反坡的腹面或者深坑內(nèi)等遮陰程度較好的地方利用植生袋種植耐陰植物。

相對于傳統(tǒng)的植被恢復(fù)，植生袋可以減輕后期植被養(yǎng)護(hù)的工作量，與此同時根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和水文情況盡量選用鄉(xiāng)土植物，優(yōu)先選擇易成活、少維護(hù)、不易退化的植被。

3.3 施工

裝袋封口要規(guī)范，要確保植生袋完全被填充物所填滿，做到結(jié)實牢固、不破不漏。填充后一定要將袋體拍打成型，壓實度建議在70%以上，土壤容重在1.1～1.4 g/cm3之間。為了保證后期植被健康持續(xù)生長，填充物基質(zhì)要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行配比，杜絕在袋內(nèi)胡亂添加石塊、劣質(zhì)泥沙等以次充好的行為。

3.4 把握特點靈活運用

植生袋技術(shù)操作方便、施工快捷，同時在邊坡景觀設(shè)計方面也具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，然而使用者往往忽視了植生袋作為一種景觀材料在邊坡景觀設(shè)計中起到的重要作用。植生袋采用的是軟體材料，可隨意張拉造型，適合多種山體結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同坡面綠化造景需要，按照坡面的形狀來確定它的形狀，造型設(shè)計隨意。應(yīng)該充分利用植生袋的特點，結(jié)合相應(yīng)的園林景觀設(shè)計手法，處理好植生袋與土壤、植物以及整個巖質(zhì)坡面景觀環(huán)境的關(guān)系，使植生袋在邊坡景觀設(shè)計中發(fā)揮出更好的作用。

4 結(jié) 語

針對巖石邊坡復(fù)雜的地形特點，在生態(tài)復(fù)綠的過程中應(yīng)該因地制宜地采取相應(yīng)的綠化措施。植生袋材料環(huán)保、施工簡便、造價低、運用靈活等特點使其在巖石邊坡生態(tài)綠化過程中具有突出的優(yōu)勢。同時，在綠化的基礎(chǔ)上加入景觀設(shè)計思想，通過科學(xué)、藝術(shù)的設(shè)計使用植生袋，可以在巖石坡面人為創(chuàng)造植物群落，營造出理想的景觀效果。

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