1 边坡绿化的意义和基本原则边坡绿化可分为土质边坡绿化和石质边坡绿化,其环保意义是明显的。
边坡绿化可美化环境,涵养水源,防止水土流失和滑坡,净化空气。
对于石质边坡而言,边坡绿化的环保意义尤其突出。
边坡绿化作为一种环保技术,必须坚持以下原则:(1)全性原则对边坡进行绿化必须确保边坡的稳定和安全,绿化的同时,要考虑对边坡进行防护。
(2)协调性原则边坡绿化必须与周围环境协调一致。
(3)永久性原则对边坡绿化必须做到一劳永逸。
避免日后人工维护和管理。
(4)经济性原则必须考虑合适的绿化方法,做到经济上合理。
2 边坡绿化的主要方法及其选择边坡绿化按不同的标准可分为:(1)按所用植物不同分为:木本植物绿化;藤本植物绿化;草本植物绿化。
(2)按栽种植物方法不同分为:栽植法和播种法。
播种法主要用于草本植物的绿化,其它植物绿化适用栽种法。
播种法按使用机械与否,又可分为机械播种法和人工播种法;按播种方式不同还可分为点播、条播、撒播。
(3)按植生土的来源不同可分为:客土绿化和原地绿化。
客土绿化按所用材料不同又分为:移土绿化和植生砼绿化。
在符合边坡绿化基本原则的前提下,边坡绿化方法的选择需考虑以下因素:(1)边坡绿化后所要达到的目的,如美学要求的高低,安全等级要求等。
(2)边坡所在地区的气候条件。
(3)边坡本身的地质条件。
如土质、坡度、肥瘦;岩坡还涉及到节理发育情况。
(4)施工条件:如施工机械、施工季节等。
几种特殊边坡的绿化(1)岩石边坡绿化,岩石边坡一般属高陡边坡。
无植物生长的条件,绿化时需要客土。
对于节理不发育,稳定性良好的岩坡,可考虑藤本植物绿化;方法是在边坡附近或坡底置土,在其上栽种藤本植物,藤本植物生长、攀援、覆盖坡面。
对于节理发育的岩坡,应充分考虑坡面防护。
一般采用植生砼绿化,方法是先在岩坡上挂网,在采用特定配方的含有草种的植生砼,用喷锚机械设备及工艺喷射到岩坡上,植生砼凝结在岩坡上后,草种从中长出,覆盖坡面。
(2)高硬度土质边坡绿化,当土壤抗压强度大于15kg /cm2时,植物根系生长受阻,植物生长发育不良,这时可采用钻孔、开沟客土改良土壤硬度。
也可以用植生砼绿化。
(3)陡坡绿化,对于25°以上边坡,绿化时要特别注意边坡防护,植物可选用灌木、草本类植物,可在边坡上打桩,设置栅栏,浆砌石框格以利于边坡稳定和植物生长。
但这些措施并不能保证边坡长久的稳定,后期还要维护和管理。
对于重要边坡,可选用植生砼绿化。
(4)景点边坡绿化:景点边坡的绿化对美学要求高,有条件进行经常维护和管理。
绿化时需经过精心设计和施工,树木宜选用四季常青类,草类宜用生长旺盛的种类,还可选用花卉。
边坡应进行必要的加固处理,如挂网、打桩等。
应设置人行通道,便于日常维护管理。
边坡生态防护现状近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。
根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。
各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。
1人工种草护坡人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。
多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。
具有施工简单、造价低兼等特点。
但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2平铺草皮护坡平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。
具有施工简单、工程造价较低等特点。
适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。
近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
3液压喷播植草护坡液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。
其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。
目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
4土工网植草护坡土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。
该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。
目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。
5 OH液植草护坡该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。
它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL?OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。
尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL?OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。
只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
6行栽香根草护坡香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。
行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。
目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
7蜂巢式网格植草护坡蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。
是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。
该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。
这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
8客土植生植物护坡客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土) 和种子的边坡植物防护措施。
该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。
由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。
该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。
9喷混植生植物护坡喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。
该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。
该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。
边坡绿化工程中的难点问题随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。
1边坡植草的退化在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。
因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。
2喷播时的植物种子配比与最终植物状态在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。
只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。
3.干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。
②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。