摘要:本文主要介绍了四川边坡常规稳固手法,通过对四川边坡现状的分析,指出生态边坡的重要性,并详细阐述了如何营造四川生态边坡。最后指出现今生态边坡营造的限制条件,为今后生态边坡的大面积实现提出建议。
关键词:四川边坡;生态边坡;建议
Abastract:This paper mainly introduces the conventional stabilizing method of Sichuan slope. Through the analysis of the present situation of Sichuan slope,the importance of ecological slope is pointed out,and how to construct the ecological slope of Sichuan is expounded in detail. Finally,it points out the limiting conditions for the construction of ecological slopes,and puts forward some suggestions for the large scale implementation of ecological slopes in the future。
Key words:Sichuan slope ecological slope suggestion
随着现代城市化进程的加快,越来越多的山体遭到破坏。利用工程的手段稳固山体,缺少了景观的美观性,更遗失了原有群落的生态性。在加固山体的同时,恢复山体原有群落的稳定性和观赏性也是迫在眉睫的。四川山地、高原和丘陵约占全省土地面积的97.5%[1],在日常工程建设中,会遇到由于地形地貌形成的各式边坡。
1四川边坡常见处理手法:
1.1稳定边坡
对于已经失稳的边坡,首先应对边坡的稳定性进行处理,一般采用支挡结构。为保持边坡稳定而设置的支撑或抵挡土体压力的结构称为支挡结构。常用的支挡结构主要为:重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、抗滑桩、锚索抗滑桩、抗滑棚洞、抗滑明洞、加筋挡土墙、桩板式等[2]。
1.2坡面防护
坡面防护的措施是指对稳固边坡一些破损面的修复,主要是用灰浆、三合土等抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石、锚杆喷浆、挂网喷浆[2]等。
2四川边坡常用复绿方式:
2.1常规边坡(坡度小于1:0.75的土质或强风化岩质边坡)常采用铺设草皮、铺植生带、液压喷薄植草、三维网植草、土工格室植草、浆砌片石植草[2]等常规处理手法。
2.2 高陡岩石边坡
坡度大于60°的高边坡或超高边坡,宜采用生态袋堆叠、填充,框格梁填土复绿,挂网喷混植生以及栽植藤蔓植物等进行加固复绿。
3四川生态边坡的营造
3.1四川边坡的现状:
3.1.1边坡工程处理手法单一
在工程进行过程中,为方便实施,且少后续维护,采用常见的三维网、浆砌片石骨架植草,在高陡边坡的处理上,直接用喷射混凝土或钢筋框格梁稳固边坡,造成工程边坡的直接裸露,毫无景观美感和生态性。因此应积极探索与引进新的边坡生态防护技术,采用科学的新工艺稳固边坡的同时,采用一切可以储存土壤的措施,给植物创造一个好的生长环境,让植物群落可以长期持续并更加稳定。为此,可借鉴深圳市的一些边坡防护技术。如飘台种植槽(坡面现浇钢筋混凝土板,与坡面呈45°夹角)、钉钵、栅栏、栽植穴、台阶式金属笼、挂金属栽植笼、台阶栽植、废弃轮胎植被栽植[3]等。这些措施皆是在坡面上打造一个可以盛装种植土的容器,让植物有足够的生长基质,从而实现边坡的复绿。
3.1.2护坡植物品种单一且生长环境恶劣[4]
通过日常接触的工程边坡,调查发现四川边坡复绿的植物以草本植物为主,特别是禾本科植物,主要采用高羊茅、匍匐剪股颖、狗牙根、杂交狗牙根、草地早熟禾、结缕草、沟叶结缕草、多年生黑麦草以及白三叶、吉祥草等地被植物。边坡复绿采用草本植物,可以快速看到复绿效果,但草本植物根系浅,容易退化,就会造成坡面土壤再次裸露,山体水土再次流失。
护坡植物多靠自然条件生长,没有人工的养护,随着时间推移,护坡本身也会逐渐流失水分,土壤肥力下降,生长环境逐渐恶劣,植物常常生长不良。
防止边坡植被退化的重要措施就是以生态恢复、群落演替理论为指导,以提高多样性为准则[5],乔灌草结合,对当地植物群落进行调查研究,模拟出当地的植物群落结构,以地带性植被、乡土植物为基调,适当栽植本地野生植物,考虑多品种相结合,保持群落多层次和多样性结构,能够忍耐恶劣的生长环境,与当地气候和自然植被融为一体,形成稳定的可持续的植物群落[4]。
3.2植物边坡与生态边坡
植物边坡是指:“用活的植物,单独用植物或植物与土木工程和非生命植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀” [6]。植物边坡只能短时期内的存在,要想长时间的维持,甚至要与周围生物环境相一致,应当在植物边坡的基础上,引入生态性,打造生态类边坡。
生态边坡是指:各种人为力量(如修筑公路、铁路、矿山、水利水电工程、农业活动等)和自然力量(如侵蚀、滑坡、泥石流等)形成的裸露斜坡,在生态学、工程力学、植物学、水力学等学科基本原理的指导下,进行人工生态防护与修复后,统称为生态边坡。作为生态边坡,应具有一定生态功能,包括稳固的边坡结构和与周围环境相协调的植被面貌,能保护一定的生物和非生物资源,对正常环境干扰和胁迫具有恢复弹性,并能够在一定程度上进行自我生态维持与生态恢复[7]。
由生态边坡的定义和功能可以看出,它与植物护坡的区别在于群落的可持续性及修复性。合理引入本地多样性植物品种,创建具有多个生态位的植物群落,给周边生物提供生存环境,形成植物、动物、微生物协调共生的群落组团。
3.3生态边坡的营造
3.3.1生态边坡植物选择的原则:
3.3.1.1适地适树,优先选择乡土植物
乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后,对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称[8]。因此乡土植物比外来物种更能适应本地气候,表现性能也更好,对于营造具有地域特色的植物景观,显然也只有乡土树种才能展现出本地的植物群落特色。
3.3.1.2抗逆性强
除低矮的,坡率小的土质边坡外,其他边坡的蓄水效果一般较差,土质贫瘠,不利于植被生长;而且边坡的地势条件也限制了人工长时间的频繁养护,因此需要选择适应边坡环境,抗逆性强的植物,才能在恶劣的生长条件下存活,并迅速覆盖坡面。
3.3.1.3植物根系发达
植物的根系发达,才能对边坡的土壤起到加筋锚固作用[8],才能有效防止水土流失。
3.3.1.4植物具有一定的观赏性
选择与周边环境协调且具有较高观赏性的植物品种,良好的植物景观可以弱化并遮盖边坡硬质外观,从而使人工边坡能与自然环境相融合。
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3.3.2生态边坡植物选择种类
省内外不少学者对生态边坡植物选择进行了大量的研究[10-19],笔者通过日常工作中的学习和工程实践,总结了可用于四川边坡的植被种类:
3.3.2.1草本植物选择:
在有土壤的地方,都可以栽植草本植物,以分株、撒播草种的方式进行栽植;如遇高陡岩质边坡,无法固定土壤,则需人工创造固土条件后,再进行栽植。
可选用的草本植物种类有:麦冬、肾蕨、萱草、扁竹根、吉祥草、马蹄金、白三叶、红花酢浆草、一叶兰、石菖蒲、高羊茅、匍匐剪股颖、狗牙根、杂交狗牙根、草地早熟禾、结缕草、沟叶结缕草、狼尾草、紫花苜蓿、聚花过路黄、铁芒萁、苎麻、马兰,蒲公英,石蒜,金发草、矛叶荩草、弯叶画眉草、艾蒿、白茅、芒、三叶鬼针草、短叶黍、飞蓬、莎草、牡蒿、蜈蚣草、丛毛羊胡子草、苦荬菜、蒲儿根、黄鹌菜、贯仲、井口边草、皱叶狗尾草、繁缕、铜锤草、野胡萝卜、革命草、接骨草、百喜草、四叶葎、打破碗花花、米蒿、干旱毛蕨、草木樨等。
3.3.2.2灌木植物选择:
在常规的边坡环境中,可以成株成片栽植灌木;若遇高陡岩质边坡,可在边坡稳固后,用灌木种子代替植株,通过喷混植生的方式,在边坡上覆盖生长。日本学者山寺喜成通过对栽植树木与播种树木生态特性、防灾机能、群落演替特性、保护环境以及管理和施工效率等方面的对比研究,认为坡面绿化应以播种绿化技术为主,栽植技术为辅[18],才能让植物与坡体融为一体,形成稳定的植物群落。
可选用的灌木种类有:杜鹃、三角梅、檵木、小叶女贞、小蜡、南天竹、十大功劳、豪猪刺、紫叶小檗、夹竹桃、云南黄馨、黄荆、双荚决明、黄花槐、盐肤木、垂花悬铃花、三角枫、八角枫、金山荚蒾、金樱子、牡荆、地桃花、野蔷薇、山槐、地果、马桑、臭牡丹、红麸杨、猪屎豆、白刺花、多花木蓝、马棘、铁仔、胡枝子、火棘、小果蔷薇、烟管荚蒾、石海椒等。
3.3.2.3乔木植物选择
在有良好的栽植环境下(如低于土壤安息角的土质边坡,有种植池的岩质边坡),可栽植乔木,乔木规格不易过大,高度不易过高,否则在风强的地方,容易造成坡面的不稳定甚至严重破坏整个坡面。可栽植乔木的小苗,让苗木于幼年期在土壤中就形成稳固的根系,与边坡成为一体。
可选用的乔木种类有(小苗):构树、黄葛树、苦楝、复羽叶栾树、刺桐、刺槐、朴树、榆树、香樟、化香树、梧桐、小叶榕、杜英、桑、亮叶桦、臭椿、黄连木、毛叶木姜子、泡桐、无患子、银合欢、木荷、马尾松等。
3.3.2.4藤本植物选择:
藤本植物主要用于自然岩石边坡或人工处理后硬质边坡的垂直绿化,可选用的藤本植物种类:紫藤、常春油麻藤、爬山虎、金银花、五叶爬山虎、鸡血藤、常春藤、扶芳藤、蔷薇、木香、黄素馨、三角梅、凌霄、葛藤、地瓜藤、络石、葎草、落葵薯、三裂叶蛇葡萄、菝葜、何首乌、鸡屎藤、鄂羊蹄甲、小木通、川山橙等。
乔木、灌木、草本乃至藤本皆可实现边坡复绿,然而单一植物的使用,都不能达到生态恢复的目的,应该乔灌草相结合,融合各自的优点,形成与自然相协调的人工群落。随着坡度增加,坡面植物类型也应随之变化。不同坡度条件具有不同的适应性物种,以保证植被恢复效果。在低坡度条件下,植被应以乔灌木为主,草本为辅;如果坡面较陡,应当以草本为主,灌木为辅,并适当加入藤本植物[16]。
3.3.3生态边坡营造方法
3.3.3.1前期调查
在边坡方案设计前,应做好前期调查工作。主要对边坡的现状进行勘察,查看边坡的坡质、高度、坡率、失稳情况等,做好记录。只有根据边坡原有情况,才能设计出适合边坡稳固的方案。同时,对边坡现场植物做记录,边坡植物的种类,边坡植物的生长情况,还应收集边坡周围环境的土壤、气温、水分条件等地理情况,以便后期生态复绿时,作为选择植物种类和种植方式的依据。
3.3.3.2边坡稳固与生态复绿方案确定
根据边坡的现状,设计出最佳稳固方案。在稳固方案进行的同时,应让生态复绿方案提前介入。边坡稳固的方式不同,生态修复的手法也不一样,如能提前设计,才能使工程手段和生态复绿形成完美融合,才是根本意义上的生态修复,而不是边坡稳固后退而求其次的补充手段。
3.3.3.3边坡施工质量管理与养护
在施工前,应先对现场进行踏勘,对施工图纸充分理解,做好施工的前期准备工作,并事前做好施工组织计划,合理安排,按照工序,完成施工。施工过程中,严格把控施工质量。施工完成后,还应做好边坡的养护工作。
4四川生态边坡营造的限制与展望
生态边坡营造的主体是植物,从前文的植物种类选择可以看出,除了常用的园林培育植物外,还有大量的野生植物种类。由于现有的大部分园林培育植物需要较好的生长环境,它们在边坡特别是高陡岩质边坡上无法生长,因此只有把寻求的目光望向野外。由于野外植物的引种培育较少,导致可用于边坡复绿的种类就更为稀少。因此,想要大规模建设四川生态边坡,野外植物的引种驯化,刻不容缓。加强乡土野外植物种子的收集及苗木培育,扩大繁育的规模和应用范围,建立足够的植物储备库[19],才能筛选出适应性植物,以形成稳定的群落组团。
在日常工程建设中,有很多人工挖填边坡,特别是高陡边坡,需要运用大量的工程手段进行生态修复。而这些工程措施造价较高,也是大部分工程不愿意采用生态复绿方式的原因。因此,积极创新设计手法及探索新材料,以降低工程造价,让生态边坡能够大面积实现,在人工外力的干预下,达到维护自然生态平衡的目的。
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论文作者:熊雯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/18
标签:植物论文; 生态论文; 植被论文; 稳固论文; 群落论文; 护坡论文; 植物群落论文; 《基层建设》2017年第12期论文;