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摘要：高速公路、铁路等建设过程中大规模地开山采石、取土等形成了大量裸露边坡，原有的植被遭到了严重的破坏，进而加剧了水土流失、滑坡、泥石流等的发生频率及强度，引发了一系列的严重后果。在边坡植被恢复理论与技术研究方面，国内外均进行了大量的研究工作，但与近些年经济的快速发展相比，相关研究仍然严重滞后。尤其是近些年来一些早期恢复的公路等边坡的植被开始退化，形成再次裸露和二次绿化等问题，严重暴露了早期植被恢复的盲目性和理论研究的不足。
本论文研究和阐述了一种用于铁路、高速公路、水利、市政工程等边坡防护绿化的新型植被护坡方式——绿化植被垫护坡。绿化植被垫护坡在吸收现有植被护坡方式的优势的基础上进行创新，采用了新技术、新材料、新工艺，结合渗排水材料等的使用，能够解决边坡绿化、固土护坡及坡体排水等问题，实现开挖或填方边坡生态环境的快速恢复。绿化植被垫护坡具有固土护坡效果好、植被覆盖率高、成坪速度快、出苗齐整均一、施工简便等优点，弥补了现在植被护坡方式的不足。
关键词：边坡；植被护坡；绿化植被垫护坡；绿化基材
近年来，随着我国基础设施的不断建设，如高速公路的相继开通、铁路的不断延伸、各类矿山的持续开采等，在很大程度上破坏了自然生态，形成了许多无植被覆盖的裸露边坡。从生态学的角度看，这是一种景观破碎化现象，即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体或嵌块，它直接或间接影响了景观的结构、功能及其动态[1]。然而，在边坡植被恢复理论与技术研究方面，虽然国内外均进行了大量的研究工作，但相关研究仍然严重滞后。在快速恢复开挖（或填方）边坡的生态环境方面，现有的几种植被护坡方式或多或少地都存在各自的缺陷和不足，如喷播具有固土保水能力低，容易形成径流沟（或冲沟）或造成坡体侵蚀，坡面抗雨水冲刷能力弱，早期基质容易造成流失等缺点；生态袋、植生袋（带）等护坡方式虽然能够解决坡面水土流失的问题，但一般采用较厚重的针刺土工布，植物很难从袋（带）内生长出来，具有出苗率低、植被覆盖率低、稀疏不均一等缺点，稍干旱的坡面甚至看不到目标植物[2~4]。
因此，在吸收现有植被护坡方式的优势的基础上进行创新，研究一种新型植被护坡方式，以弥补现在植被护坡方式的不足，彰显其必要性。
1 绿化植被垫护坡概述
1.1基本术语和定义
边坡：是指具有倾斜坡面的土体或岩体。我们把各种工程（如公路、铁路、工业民用建筑、矿山、水利水电工程等）及农业活动所形成的具有一定坡度的斜坡、堤坝、坡岸、坡地和自然力量（如侵蚀、滑坡、泥石流等）形成的山坡、坡岸、斜坡等都统称为边坡。
植被护坡：用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀。
绿化基材：以城乡有机废物为主要原料，可少量添加自然生成或人工固体物质，具有固定植物、保水保肥、透气良好、性质稳定、无毒性、质地轻、离子交换量高、有适宜的碳氮比、PH值易于调节等特点，适合绿化植物生长的固体物质[1]。
1.2组成结构
绿化植被垫主要由新型土工合成材料和绿化基材等两部分组成，用专用机械设备加工而成。
绿化植被垫呈多层结构，最外层为可降解塑料丝网，次外层为可降解无纺布，中间层为绿化基材（如图1-1所示）。其中，绿化基材由植物种子、营养基质、保水剂、粘合剂、木纤维、肥料等按一定比例配比而成。
2.2绿化植被垫护坡的优势
经过分析试验基地的试验数据表明，绿化植被垫护坡相较于其它的植被护坡方式主要有以下优势：
（1）固土护坡效果显著
绿化植被垫护坡比传统的植被护坡方式具有更高的抗冲刷、防水土流失的能力，可代替混凝土、浆砌片石等作为永久性的活性护坡层，具有边坡防护、景观绿化的双重效果。
1）坡面植被形成前，由于绿化植被垫的存在，早期能够抵抗暴雨冲刷，防止坡面冲沟，避免水土流失，保护坡面。
试验表明：在植被未形成前，当坡度为45度时，绿化植被垫的固土阻滞率高达98.3%，也就是说本不应该存留在坡面上的土壤，由于绿化植被垫的存在而保留在坡面上。
2）坡面植被形成后，土工材料、植被、土壤牢固地结合在一起，构建成一个牢固的复合力学嵌锁体系[6]（根系——土工材料——土体有机复合体），形成了一层坚固的绿色复合保护层，可防止狂风暴雨的冲袭，并可经受高水位、大流量的冲击。
试验表明：绿化植被垫在5m/s的高压水流冲击下，基质不流失。当有50%的植被覆盖率时，绿化植被垫能够承受暴雨的冲刷，可长期抵抗径流流速为1.2~2.0m/s，短期抵抗冲刷的径流流速达5m/s以上。
（2）绿化效果好
绿化植被垫固定于坡面浇水后，一般4~7天内垫内草籽发芽，顶出无纺布生长发育，具有发芽快、出苗均匀齐整以及优异的“保温”作用。另外，绿化植被垫还具有成坪速度快、植被覆盖率高、绿化植被垫的覆盖能够减少坡面杂草的滋生等作用。
试验表明：绿化植被垫在夏季可使植物根部环境的温度比外部环境温度低4~6度，在冬季、早春则高4~6度，能够提供良好的根际环境，有利于种籽发芽。
（3）配方科学独特
根据植物生理学、植被群落学、物种多样性等原理进行种子配方，配方科学合理、独特。绿化基材配方合理，选用优良的栽培基质，基质清洁、无毒、无杂质、无杂草籽、无病虫害源、重量轻等。可根据当地土壤和气候条件进行配方，精确定量，具有广泛的适应性。
（4）保水、排水性能好
绿化基材中加入了保水剂，加之双网双布工艺的绿化植被垫的覆盖，能减少坡面土壤的水分蒸发，保水性能强，相对养护用水量少。
选用的绿化基材物理特性好，排水透气性强，结合渗排水材料的应用，更有利于吸水透气，均衡种子的出芽率等，促使植物在不良的条件下生长良好。
（5）施工、贮运方便，工厂化程度高
绿化植被垫体积小、重量轻、便于贮运，单平米重量约3~5kg。绿化植被垫施工简便、工期短，省时、省工。可根据绿化要求，任意裁剪和嵌套，与传统植被护坡工艺相比具有施工简便的显著优势，其施工速度可达传统工艺的十几倍至几十倍。
绿化植被垫完全在工厂里采用自动化的机械设备加工生产，可根据需求常年生产，且生产速度快，不受季节和天气影响。成卷入库、贮存容易，运输、搬运和安装轻便灵活，充分体现了工业现代化生产的优势所在。
（6）造型美观，设计新颖，实用性强
外观齐整，造型美观大方，塑料丝网和无纺布的颜色为绿色或白色。绿化植被垫采用特殊的先进复合针织工艺，双网双布工艺使基质不易流失，与坡面结合牢固。
3 绿化植被垫护坡的应用
3.1适用条件
绿化植被垫护坡适用条件见表3-1。
表3-1 绿化植被垫护坡适用条件表
4 结论
绿化植被垫护坡是在吸收现有植被护坡优势的基础上进行创新，采用了新科技、新材料、新工艺，结合渗排水材料等的使用，能够有效地解决边坡绿化、固土护坡及坡体排水等问题，能够弥补现有植被护坡方式的不足。
绿化植被垫护坡实现了边坡防护和绿化的双重效果，是集生态环保、低碳节能、柔性美观于一体，是边坡植被恢复的先峰，是植被护坡工程技术领域的一次创新式的新型护坡方式。
参考文献：
[1] 周德培,张俊云等. 植被护坡工程技术[M]. 人民交通出版社,2003.
[2] 覃凤飞,安树青,卓元午等. 景观破碎化对植物种群的影响[J]. 生态学杂志,2003,22(3):43-48.
[3] 赵方莹,赵延宁等. 边坡绿化与生态防护技术[M]. 中国林业出版社,2009.
[4] 王铁桥. 边坡绿化技术及其施工方法选择[J]. 中国水土保持学,2006,4(12):148-149.
[5] 白国华. 高速公路边坡防护[J]. 科学之友,2007(1):31-33.
[6] 姜伟,顾卫,汇源等. 草灌植物浅细根系固土的三轴实验研究[J]. 公路交通科技(应用技术版)，2007(6):40-44.
作者简介：柳春红（1982-），男，硕士研究生，全国一级注册建造师，中级工程师，现就职于中国建筑标准设计研究院有限公司，主要从事园林景观设计、城市园林生态研究等领域的工作。
论文作者:柳春红,马会,童可嘉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：植被论文; 护坡论文; 基材论文; 方式论文; 植物论文; 基质论文; 优势论文; 《防护工程》2018年第35期论文;