淺析生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

陳露

摘 要：通過分析傳統(tǒng)護(hù)坡工程的弊端，指出生態(tài)護(hù)坡的必要性，闡釋了生態(tài)護(hù)坡的優(yōu)勢及基本設(shè)計(jì)原則，并介紹了生態(tài)護(hù)坡的類型及比選，最后針對生態(tài)護(hù)坡在實(shí)際工程應(yīng)用中的不足提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護(hù)坡；土工材料；綠化混凝土；生態(tài)環(huán)境

中圖分類號：TV861 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.130

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市及其基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐不斷加快。在水利工程建設(shè)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(dǎo)致大量次生裸地的出現(xiàn)和水土流失，進(jìn)而導(dǎo)致城市生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重失衡。因此，有必要采取一定的護(hù)坡技術(shù)。傳統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)采用的是拋石、干砌塊石、現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土等剛性護(hù)坡形式，雖然它們能夠起到抵御風(fēng)浪沖擊、防止雨水對坡面的沖刷的作用，但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，這些護(hù)坡形式不僅施工強(qiáng)度高、材料用量多、維護(hù)費(fèi)用高，而且生態(tài)環(huán)境效益差，已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代水利發(fā)展的要求。因此，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 生態(tài)護(hù)坡的優(yōu)勢及基本設(shè)計(jì)原則

生態(tài)護(hù)坡是指單獨(dú)用植物或植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕。它主要是利用植被進(jìn)行坡面保護(hù)和侵蝕控制。與傳統(tǒng)護(hù)坡形式相比，它具有以下幾個(gè)優(yōu)勢：①屬于一個(gè)開放性系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)坡在為河道生物提供棲息環(huán)境的同時(shí)，還能夠?qū)Τ擎?zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)起到凈化、修復(fù)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(tài)護(hù)坡符合現(xiàn)代社會(huì)人與自然和諧相處的理念要求，有利于建設(shè)和諧的人文景觀和環(huán)境優(yōu)美的現(xiàn)代城市。

生態(tài)護(hù)坡的出發(fā)點(diǎn)在于保護(hù)并創(chuàng)造適于生物生存的良好環(huán)境，在保證工程安全、可靠的前提下，需要兼顧其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，因此在設(shè)計(jì)生態(tài)護(hù)坡時(shí)，需要遵循三個(gè)基本原則，即穩(wěn)定性原則、生態(tài)性原則和適用性原則。

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

生態(tài)性原則要求護(hù)坡的建設(shè)與周邊的生態(tài)系統(tǒng)和諧共處，盡量不對原生動(dòng)植物的棲息地環(huán)境產(chǎn)生重大的擾動(dòng)和影響，同時(shí)在建設(shè)過程中保護(hù)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(huán)境等河流坡面的自然特征，盡可能選用現(xiàn)有的當(dāng)?shù)刂脖缓筒牧蟻碓O(shè)計(jì)建設(shè)方案。

2 生態(tài)護(hù)坡的類型及比選

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

2.1 植物護(hù)坡

在植物護(hù)坡中，采用的技術(shù)有片石骨架植草、鋪草皮、灌木護(hù)坡、喬灌結(jié)合護(hù)坡等。它將水、河道、堤岸及各種植被生物組合成了一個(gè)完整的河流生態(tài)系統(tǒng)，能夠發(fā)揮巨大的生態(tài)效能，其功能具體表現(xiàn)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(shí)減輕水流對堤岸的沖刷力，能夠起到護(hù)坡的作用；②土壤中植物發(fā)達(dá)的根系能夠提高土層的抗沖刷能力，提高坡面穩(wěn)定性；③植物根系上存在的微生物能夠?qū)ξ廴舅w進(jìn)行凈化，從而提高水體的自我凈化能力。

建立植物護(hù)坡的關(guān)鍵在于建立坡面植物群落，這就要求科學(xué)地選擇邊坡的植物種類?？紤]到不同的植物種類對環(huán)境條件具有不同的適應(yīng)性，在選擇植物種類時(shí)，要保證其對當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性；要以本地植物種類為主，輔以外來優(yōu)秀品種；要以草本植物為主，輔以喬木、灌木等；要有較強(qiáng)的抗熱性、抗寒性、抗病蟲害能力；宜選擇枝葉茂盛、觀賞價(jià)值較高的植物。

2.2 土工材料護(hù)坡

土工材料護(hù)坡是通過土工網(wǎng)墊、土工單元等結(jié)合植物來達(dá)到護(hù)坡的作用。與植物護(hù)坡相比，土工材料護(hù)坡增加了三維土工網(wǎng)，它通過保護(hù)表層土壤免受風(fēng)雨侵蝕，從而起到穩(wěn)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?jīng)_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(jié)構(gòu)的織物。根據(jù)制作材料及工藝的不同，可分為四個(gè)類型，分別是紡?fù)凉た椢?、針織土工織物、無紡?fù)凉た椢锖蛷?fù)合土工織物。②土工膜。土工膜的特點(diǎn)是它基本不透水，根據(jù)原材料不同可分為瀝青膜和聚合物膜，前者主要在現(xiàn)場制造，而后者則多在工廠制成。根據(jù)強(qiáng)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(wǎng)、土工膜袋和土工墊等。④復(fù)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(zhì)，能夠滿足復(fù)雜工程的特殊需要，是土工材料發(fā)展的大趨勢。

2.3 綠化混凝土護(hù)坡

綠化混凝土護(hù)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?yàn)橹脖簧L提供必備的養(yǎng)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(dú)有的連續(xù)空隙使得植物根系可以進(jìn)入混凝土，為植物提供了充足的生長空間，進(jìn)而促進(jìn)了自然生態(tài)的修護(hù)。

綠化混凝土的特點(diǎn)較為突出，包括以下幾點(diǎn)：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(jié)構(gòu)，具有較大的空隙率，空隙可從構(gòu)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(yǎng)分。②強(qiáng)度較高。綠化混凝土的抗壓強(qiáng)度在4～15 MPa之間。③透氣性好。獨(dú)有的空隙結(jié)構(gòu)使植物能夠進(jìn)行有效的呼吸作用，有利于保持植物良好的生長環(huán)境。

3 結(jié)束語

作為一種新興的護(hù)坡技術(shù)，生態(tài)護(hù)坡在對邊坡進(jìn)行防護(hù)的同時(shí)，還給人們帶來了美的享受。通過采用合理、實(shí)用的工程措施，同時(shí)科學(xué)、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(huán)境污染問題，進(jìn)而起到美化環(huán)境的作用。但是，生態(tài)護(hù)坡仍然存在一定的缺陷，例如，植物根系的過度延伸將導(dǎo)致土體裂隙的出現(xiàn)，這不利于土體的穩(wěn)定；根系延伸范圍內(nèi)如果沒有穩(wěn)固的土層，那么其固定土層的作用也將大打折扣。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)與工程措施相結(jié)合，從而更好地發(fā)揮其維護(hù)邊坡穩(wěn)定性的功能。

參考文獻(xiàn)

[1]邢坦.生態(tài)防護(hù)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用探討[J].江蘇水利，2015（03）.

[2]胡安春.植生型生態(tài)護(hù)坡施工工藝要點(diǎn)[J].中國水運(yùn)，2014（11）.

〔編輯：王霞〕