防护绿化设置(植物防护工程)

（一）植物防护的原理

植物防护技术是利用植物涵水固土的原理稳定表层岩土，美化生态环境的一种新技术，是综合岩土工程、恢复生态学、植物学、土壤肥料学等多学科于一体的复合工程技术。它是通过种植草、灌木、树，或铺设工厂生产的绿化植生带等加固表层岩土体、防止岩石风化、减轻地表水入渗和冲刷，达到防止表层崩塌或滑坡的目的。适用于浅层崩塌或滑坡的防治以及治理工程实施后的环境恢复和美化。

植物防护技术具有力学锚固效应、水文效应和生态效应等多方面的作用。

1.植物的锚固效应

（1）深根的锚固作用

植物的垂直根系穿过坡体浅层的松散风化层，锚固到深处较稳定的岩土层上，起到锚固作用。小灌木、豆科植物在地下0.75～1.50m深处有明显的土壤加固作用，树木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。试验表明，根的直径越细，其抗拉强度越高，直径2～5mm的各种类型的根，其抗拉强度为8～80MPa。

（2）浅根的加筋作用

在基质及土体中盘根错节的根系，使基质及土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料，草根可视为三维加筋材料。

2.植物的水文效应

（1）降低坡体孔隙水压力

降雨是诱发崩塌、滑坡失稳的重要因素之一。植物通过吸收和蒸腾坡体内的水分，可降低土体的孔隙水压力、增加土体内聚力、提高土体的抗剪强度，有利于坡体的稳定。

（2）截留降雨、削弱溅蚀、控制水土流失

一部分降雨在到达坡面之前被植物截留，可以削弱雨水溅蚀坡面土体的动能，防止片蚀、沟蚀的出现，从而控制水土流失的发展。通常情况下，土体流失量随植被覆盖率的增加而锐减。

3.植物的生态效应

密集的植物根系呈网状分布于土壤中，其分泌出的具有胶结作用的分解产物有助于防止坡体岩石的风化剥落。同时，根茎的腐烂分解为土壤微生物增加了碳、氮和其他生物养分，有助于生态环境的恢复。

不同植物对坡面的防护效果也不同。草本植物属于水平根型，主根不发达，侧根或不定根相对发达，并向四周扩展，根系多分布于土壤表层，即主根扎入土体不深，故其护坡作用主要表现为增强坡面的抗冲刷性能。木本植物属于垂直根型，主根发达，可扎入土体深层，其力学作用相当于以主根为轴向、侧根为分支的全长粘结型锚杆，故其固坡效果十分显著。

此外，植物的固坡作用效果还取决于边坡类型（主要是边坡岩土体结构特征）与所选植物的匹配关系。二者匹配良好，则植物的固坡作用显著；反之，则固坡作用微弱。

（二）植物种类选型设计

1.选型原则

科学地选择适宜于边坡的植物种类是建立坡面植物群落的重要工作之一。不同的植物具有各自不同的基因特性，因而表现出对环境条件的不同适应性，护坡植物种类的选择应遵循以下原则：

1）适应当地的气候条件；

2）适应当地的土壤条件（水分、pH值、土壤性质等）；

3）具有较强的抗逆性（抗旱性、抗热性、抗寒性、抗病虫害等）；

4）生长快、根系发达；

5）种子易得、成本合理。

2.选择依据

（1）气候条件

光照、气温、湿度、降水、风等气候条件都影响植物的生长发育，但在选择边坡植物时，主要应考虑的气候因素是气温和降水。

（2）土壤条件

土壤的厚度、成分、肥力、结构、酸碱性、盐碱性等与植物的生长发育密切相关，决定着植物能否正常生长，其中尤为重要的因素是土壤的肥力、结构、pH值等。

（3）种植目的

用于崩塌或滑坡防护的植被，主要目的是固土护坡、防止水毁及美化环境。因此，要求植物的根系深并能快速地覆盖地表。

3.植物种类的气候区划类型

我国各大地区常用的护坡植物见表2－26。

表2－26 我国各大地区主要可用的护坡草坪植物

气候区划是在气候分类的基础上，将不同气候类型的地域分布加以区分，寻找不同气候类型分布的范围和分区界线。植物生长要求的生态条件很多，从气候因子来看主要是热量，包括年平均气温、最冷月气温、最热月气温、温差、无霜期；其次是水分，按年降水量进行度量，草坪草的气候区划就是以上述气候生态条件作为基础，按照草坪草对气候生态因子的要求，选择最适草种。

（三）典型的植物护坡技术设计

1.铺草皮护坡

铺草皮是较常用的一种护坡绿化技术，是将培育的生长优良健壮的草坪，用平板或起草坪机铲起，运至需要绿化的坡面，按照一定大小、规格重新铺植，使坡面迅速形成草坪的护坡绿化技术，草皮应选择根系发达，茎矮叶盛的耐旱草种，如白茅草、假俭草、绊根草等。

铺草皮护坡具有成坪时间短、护坡见效快、施工季节限制少和前期管理难度大的特点。

（1）适用条件

根据铺草皮护坡在国内不同地区、不同类型边坡的应用经验，初步确定其适用条件包括以下方面。

1）应用地区：各地区均可应用，但在干旱、半干旱地区应保证养护用水的持续供给。

2）崩塌或滑坡体所处边坡状况：各类土质边坡均可应用，强风化岩质边坡也可应用。其坡率一般不超过1∶1，局部不陡于1∶0.75，坡高一般不超过10m。由于铺草皮只是起表面防护作用，因此边坡自身必须稳定。

3）施工季节：春季、夏季和秋季均可施工，一般以春秋两季最为适宜。

（2）铺草皮护坡的施工方法

铺草皮护坡的施工工序为：平整坡面→准备草皮→铺草皮→前期养护。

1）平整坡面：清除坡面所有石块及其他一切杂物，翻耕20～30cm，若土质不良，则需改良，增施有机肥，耙平坡面，形成草皮生长床，铺草皮前应轻振1～2次坡面，将松软土层压实，并洒水润湿坡面。理想铺草皮的土壤应湿润而不是潮湿。

2）准备草皮：在草皮生产基地起草皮。起草皮前一天需浇水，这有利于起卷作业，同时也保证草皮卷中有足够的水分，不易破损，并防止在运输过程中失水。草皮切成30cm×30cm大小的方块，或30cm×200cm的长条形，草皮块厚度2～3cm。为保证土壤和草皮不破损，起出的草皮块放在用30cm×30cm的胶合板制成的托板上，装车运至施工现场。长条形的草皮块可卷成地毯卷，装车运输。

3）铺草皮：铺草皮时，把运来的草皮顺次平铺于坡面上，草皮块与块之间应保留5mm的间隙，以防止草皮块的运输途中失水干缩，遇水浸泡后出现边缘膨胀，块与块之间的间隙应填入细土。铺草皮时应避免过分地伸展和撕裂。在每块铺好的草皮4个角用尖桩固定。尖桩为木质或竹质，长20～30cm，粗1～2cm。钉尖桩时，应使尖桩与坡面垂直，尖桩露出草皮表面不超过2cm。待铺草皮告一段落后，用木锤把草皮全面拍一遍，以使草皮与坡面贴紧。在坡顶及坡边缘铺草皮时，草皮应嵌入坡体内，与坡缘衔接处应平顺，以防水流沿草皮与坡面的间隙渗入使草皮下滑。草皮应铺过坡顶肩部100cm或铺至天沟，坡脚应作砂浆抹面处理。

为节约草皮，利用草坪分孽和匍匐茎蔓延的特点，也可采用间铺法和条铺法。

间铺法：草皮块可切成正方形或长方形，铺装时按一定的间距排列，如棋盘式、铺块式等。此种方法铺草皮时，要在平整好的坡面上，按照草坪形状和厚度，在计划铺草皮的地方挖去土壤，然后镶入草皮，必须使草皮块铺下后与四周相平，经过一段时间后，草坪匍匐茎向四周蔓延直至完全接合，覆盖坡面。

条铺法：将草皮块切成6～12cm宽的长条，两块草皮条平行铺装，其间距为20～30cm。铺装时，在平整好的坡面上，按草皮的宽度和厚度在计划铺草皮的地方挖去土壤，然后镶入草皮，保持草皮与四周坡面相平。经过一段时间后，草皮即可覆盖坡面。

4）前期养护：①洒水：草皮从铺装到适应坡面环境健壮地生长期间，每天都要及时进行洒水，每次洒水量以保持土壤湿润为原则，每天的洒水次数视土壤湿度而定，直至出苗成坪。②防治病虫害：当草苗发生病害时，应及时使用杀菌剂防治病害，常用喷射药剂有代森锰锌、多菌灵、百菌清、福美霜等。在使用杀菌剂时，应掌握适宜的喷洒浓度。为防止抗药菌丝的产生，使用杀菌剂时，可以用几种效果相近的杀菌剂交替或复合使用。对于常发生的虫害如地老虎、蝼蛄、蛴螬、草地螟虫、粘虫等，可进行生物防治和药物防治相结合的综合防治方法，常用的杀虫剂是有机磷化合物杀虫剂。③追肥：为了保证草苗茁壮成长，有条件时可根据草皮生长需要及时追肥。

2.液压喷播植草护坡

液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域建植草坪的高效绿化技术。由于喷出的含有草种的黏性悬浊液具有很强的附着力和明显的颜色，喷射时不遗漏、不重复，可以均匀地将草种喷播到目的位置。在良好的保湿条件下，草种能迅速地生长发育成为新的草坪。因此，液压喷播植草是一种高速度、高质量和现代化的绿化技术，此项技术被广泛应用于公路、铁路和水利工程等边坡绿化工程。

（1）适用条件

根据液压喷播植草护坡在国内不同地区、不同类型边坡的应用经验，初步确定其适用条件如下：

1）应用地区。各地区均可应用，但在干旱、半干旱地区应保证养护用水的持续供给。

2）崩塌或滑坡体所处边坡状况。各类土质边坡均可应用，土石混合边坡经处理后方可采用。其坡率一般为（1∶1.5）～（1∶2.0），当坡率超过1∶2.5时应结合其他方法使用。每级坡高一般不超过10m，同时要求边坡自身必须稳定。

3）施工季节。施工季节一般以春秋两季较为适宜，应尽量避免在暴雨季节施工。

（2）施工方法

液压喷播植草护坡的施工工序为：平整坡面→施工排水设施→喷播→盖无纺布→前期养护。

1）平整坡面。交验后的坡面，采用人工细致整平，消除所有的岩石、碎泥块、植物、垃圾。对于填土土质条件差，不利于草种生长的坡面采用回填改良客土，厚度为50～75mm，并用水润湿让坡面自然沉降至稳定。若pH值不适宜，尚需改良其酸碱度，土壤pH值的改良一般在播种前一个月进行，以增加改良效果。

2）施工排水设施。排水系统的设置是否完善和合理直接影响边坡植草的生长环境。对于长大边坡，坡顶、坡脚及平台均需设置排水沟，并应根据坡面水流量大小考虑是否设置坡面排水沟。一般坡面排水沟横向间距为40～50m。

3）喷播。按设计比例配置草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂及水的混合料，并通过喷播机均匀地喷播于坡面。建议配合比为每平方米用水4000mL，纤维200g，粘合剂（纤维素）3～6g，保水剂、复合肥及草种视具体情况而定。

4）盖无纺布。雨季施工，为使草种免受雨水冲失，并实现保温保湿，应加盖无纺布，促进草种的生长，也可采用稻草、秸秆编织席覆盖。

5）前期养护。主要包括①洒水：用高压喷雾器将养护水成雾状均匀地湿润坡面，注意控制好喷头与坡面的距离和移动速度，不要产生高压射流破坏坡面。养护期视坡面植被生长状况而定，一般不少于45天。②防治病虫害：定期喷广谱药剂，及时预防各种病虫害的发生。③追肥：为了保证草苗生长，应根据植物生长需要及时追肥。④及时补播：草种发芽后，应及时对稀疏或无草区进行补播。

上述介绍的两种典型植物护坡技术具有设计简单，可操作性强，成本低廉的特点，因而被广泛应用于我国各类边坡工程的坡面防护。除此之外，还有许多植物护坡技术，如植被混凝土绿化护坡、三维植被网护坡、挖沟植草护坡、骨架植被护坡、钢筋混凝土框架植草护坡、预应力锚索框架地梁植被护坡技术等。在此应说明的是，植物防护一般不作为滑坡稳定性计算因素参与设计，仅在表层土体滑塌和美化环境中加以考虑，并且多与格构、格栅等防护工程结合使用；在顺层滑坡、残积土滑坡中，采用植树等植物防护措施，需论证由于植物根系与水的作用加剧顺层或沿基岩顺坡滑动的可能性。

小 结

本章的学习重点是排水工程、重力式挡墙、削方减载、前缘回填压脚、植物防护的设计与施工，难点是锚杆锚索、抗滑桩的设计与施工。可用于崩塌与滑坡治理的工程措施很多，在实际工作中，应根据具体情况，选择其中的一种或几种工程措施组成多个设计方案，并经方案比选后再进行防治工程的施工。抗滑桩的施工成本相对较高，工期较长，且设计的难度也相对较大，对于中小型滑坡一般较少采用。

复习思考题

1.崩塌与滑坡的防治工程措施有哪些？

2.锚杆有哪些类型？锚杆用于加固边坡时应如何进行设计？

3.预应力锚索的破坏形式有哪些？锚索的预应力损失有哪几种？

4.预应力锚索的施工包括哪些工序？

5.抗滑桩的破坏形式有哪些？如何进行抗滑桩的抗剪和抗弯验算？

6.抗滑挡土墙与一般挡土墙有什么区别？

7.在重力挡土墙设计时应进行哪些验算？

8.如何布设用于滑坡治理的地表排水工程？地下排水工程主要有哪些？

9.如何进行削方减载和回填压脚的设计？

10.在崩塌与滑坡治理中如何进行植物防护工程设计？

不可以。

防护绿地是指为满足城市对卫生、隔离、安全的要求而设置的绿化用地。其功能是对自然灾害和城市公害起到一定的防护或减弱作用，不宜兼作公园绿地使用。

注意事项：

防护绿地承担着改善城市生态环境的重要功能，防护绿地的布局要更好地保证城市生态环境，发挥绿地的多种功能。展现城市景观风貌。城市防护绿地的布局是在整个建成区层面上合理布置防风林、通风林以及与气象因子息息相关的大气污染防护绿地。

对于其他点、线污染源（如噪声污染、电磁辐射污染等）的防护，则进行具体的微观结构的分析。城市防护绿地的布局结构存在多样的形式，包括时、空四个维度的合理布置。同时，作为城市绿地的组成部分，防护绿地的布局要充分与整个城区的绿地布局相融合。