浅析生态护坡技术

陈露

摘 要：通过分析传统护坡工程的弊端，指出生态护坡的必要性，阐释了生态护坡的优势及基本设计原则，并介绍了生态护坡的类型及比选，最后针对生态护坡在实际工程应用中的不足提出了改进建议。

关键词：生态护坡；土工材料；绿化混凝土；生态环境

中图分类号：TV861 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.130

随着社会经济的快速发展，城市及其基础设施的建设步伐不断加快。在水利工程建设中，将不可避免地要大量开挖边坡，而边坡的开挖将破坏原有植被覆盖层，导致大量次生裸地的出现和水土流失，进而导致城市生态环境严重失衡。因此，有必要采取一定的护坡技术。传统的护坡技术采用的是抛石、干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土等刚性护坡形式，虽然它们能够起到抵御风浪冲击、防止雨水对坡面的冲刷的作用，但在实际应用中发现，这些护坡形式不仅施工强度高、材料用量多、维护费用高，而且生态环境效益差，已经无法适应现代水利发展的要求。因此，生态护坡技术应运而生。

1 生态护坡的优势及基本设计原则

生态护坡是指单独用植物或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。它主要是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。与传统护坡形式相比，它具有以下几个优势：①属于一个开放性系统。生态护坡在为河道生物提供栖息环境的同时，还能够对城镇河流生态系统起到净化、修复的作用，提高水体的自净能力。②植物能够截留降雨、蓄积雨水、减轻侵蚀，从而减轻城市排涝压力，并减少水土流失。③生态护坡符合现代社会人与自然和谐相处的理念要求，有利于建设和谐的人文景观和环境优美的现代城市。

生态护坡的出发点在于保护并创造适于生物生存的良好环境，在保证工程安全、可靠的前提下，需要兼顾其生态环境效应，因此在设计生态护坡时，需要遵循三个基本原则，即稳定性原则、生态性原则和适用性原则。

护坡的基本功能是护坡和固坡，因此必须保证其稳定性——在充分考虑影响护坡稳定因素（例如水流冲刷、表层及深层土滑动等）的基础上，选择合适的护坡材料和植物种类，并确定合理的坡度和排水措施。

生态性原则要求护坡的建设与周边的生态系统和谐共处，尽量不对原生动植物的栖息地环境产生重大的扰动和影响，同时在建设过程中保护不可再生资源。

适用性原则指因地制宜地考虑地形、土壤和环境等河流坡面的自然特征，尽可能选用现有的当地植被和材料来设计建设方案。

2 生态护坡的类型及比选

生态护坡既能对护坡起到良好的防护作用，又能有效地改善工程环境，因此近年来人们开发了多种生态护坡新技术，按照护坡类型的不同，有植物护坡、土木材料护坡和绿化混凝土护坡。

2.1 植物护坡

在植物护坡中，采用的技术有片石骨架植草、铺草皮、灌木护坡、乔灌结合护坡等。它将水、河道、堤岸及各种植被生物组合成了一个完整的河流生态系统，能够发挥巨大的生态效能，其功能具体表现为：①地表以上形成的植物覆盖层能够减少外部水流与土壤的接触面积，同时减轻水流对堤岸的冲刷力，能够起到护坡的作用；②土壤中植物发达的根系能够提高土层的抗冲刷能力，提高坡面稳定性；③植物根系上存在的微生物能够对污染水体进行净化，从而提高水体的自我净化能力。

建立植物护坡的关键在于建立坡面植物群落，这就要求科学地选择边坡的植物种类。考虑到不同的植物种类对环境条件具有不同的适应性，在选择植物种类时，要保证其对当地气候条件和土壤条件具有较强的适应性；要以本地植物种类为主，辅以外来优秀品种；要以草本植物为主，辅以乔木、灌木等；要有较强的抗热性、抗寒性、抗病虫害能力；宜选择枝叶茂盛、观赏价值较高的植物。

2.2 土工材料护坡

土工材料护坡是通过土工网垫、土工单元等结合植物来达到护坡的作用。与植物护坡相比，土工材料护坡增加了三维土工网，它通过保护表层土壤免受风雨侵蚀，从而起到稳固草种的作用。这样在草皮形成后，植物根系深入土中，就能够有效防止坡面遭到冲刷破坏。目前常见的土工合成材料有以下几类：①土工织物。土工织物又叫土工布，它是通过先把聚合物加工成丝、短纤维、纱等，然后再制成平面结构的织物。根据制作材料及工艺的不同，可分为四个类型，分别是纺土工织物、针织土工织物、无纺土工织物和复合土工织物。②土工膜。土工膜的特点是它基本不透水，根据原材料不同可分为沥青膜和聚合物膜，前者主要在现场制造，而后者则多在工厂制成。根据强度和变形的需要，土工膜又有加筋和不加筋之分。③特种土工合成材料。特种土工合成材料是一种新型土工合成材料，包括了土工格栅、土工网、土工膜袋和土工垫等。④复合土工合成材料。该材料由以上材料组合而成，因而具有各种不同材料的性质，能够满足复杂工程的特殊需要，是土工材料发展的大趋势。

2.3 绿化混凝土护坡

绿化混凝土护坡采用的材料主要是由粗骨料和水泥浆等组成的绿化混凝土。在其表面，需覆盖植被基床材料，包括覆土材料、喷播材料或草皮，它们既能够为植被生长提供必备的养分和水分，又可以抑制干燥、防止混凝土温度过高。绿化混凝土独有的连续空隙使得植物根系可以进入混凝土，为植物提供了充足的生长空间，进而促进了自然生态的修护。

绿化混凝土的特点较为突出，包括以下几点：①透水性高。绿化混凝土主要由粗骨料组成，属于骨架空隙结构，具有较大的空隙率，空隙可从构件顶部通到底部，这就使得水分能够自由通过，方便植物吸收养分。②强度较高。绿化混凝土的抗压强度在4～15 MPa之间。③透气性好。独有的空隙结构使植物能够进行有效的呼吸作用，有利于保持植物良好的生长环境。

3 结束语

作为一种新兴的护坡技术，生态护坡在对边坡进行防护的同时，还给人们带来了美的享受。通过采用合理、实用的工程措施，同时科学、合理地选择绿化材料，就能够在一定程度上解决坡面冲刷和环境污染问题，进而起到美化环境的作用。但是，生态护坡仍然存在一定的缺陷，例如，植物根系的过度延伸将导致土体裂隙的出现，这不利于土体的稳定；根系延伸范围内如果没有稳固的土层，那么其固定土层的作用也将大打折扣。因此，在实际设计中，应当将生态护坡技术与工程措施相结合，从而更好地发挥其维护边坡稳定性的功能。

参考文献

[1]邢坦.生态防护技术在水利工程中的应用探讨[J].江苏水利，2015（03）.

[2]胡安春.植生型生态护坡施工工艺要点[J].中国水运，2014（11）.

〔编辑：王霞〕