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边坡植被护坡技术简介

1、 概述
高速公路边坡的稳定性关系到高速公路运营的安全性，传统的工程护坡技术能够较好的解决边坡的稳定性问题，但却破坏了生态环境。随着人们环保意识的不断增强，要求工程建设的同时还必须保护周边的生态环境。
近几年来，铺草皮护坡、植生带护坡、液压喷播植草护坡、三维植被网护坡、挖沟植草护坡、土工格室植草护坡等绿化护坡技术得到了迅速的应用。由于这些技术在保证边坡稳定性的同时，又恢复了因工程建设破坏了的生态环境，因而这些新型的护坡技术一出现就受到广泛的重视。

2、 植被护坡技术发展历史
植被护坡技术于1976年首先由日本开发出来，主要用于岩石边坡的生态防护。30年余来，此项技术在日本得到不断的改进、完善。目前，该技术已成为日本应用最为广泛的生态护坡技术之一。国内在研究绿化基盘材料方面，最早为西南交通大学（2000年）开始研究，并在岩石边坡进行了应用尝试。

3、 植被护坡与传统护坡方式的区别
    与传统的支护方式相比，这些绿化护坡技术有一个本质上的区别：那就是它不同于传统的抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石护墙、挂网喷浆护坡等护坡方式，将边坡封密的非常严密；也不同于挡土墙、抗滑桩、长锚杆、锚索、锚索桩等工程手段，让边坡的局部面完全暴露于空气中。它是一种用植被将边坡覆盖的护坡方式，边坡与空气处于非完全封密状态。因为植被在将边坡与外界隔开的同时，它与外界还有各种物质的交换，比如水分、热量、矿物质、养料等；所以将它概括为非完全封密护坡方式，与传统的护坡方式区分开来。在适合植被护坡的边坡上使用植被护坡技术，有很多优点。工程量小，无须为之做辅助工程；工程材料为当地土壤、草籽、少量的水泥和其它的添加剂，节约资源，而且几乎没有污染；可以有效的调节沿线的生态平衡，不会产生“热岛效应”；工程造价低，而且服务年限长。可以有效的弥补以往工程的缺陷。目前的非完全封密护坡方式主要以植被护坡为主，随着护坡技术的发展，必定会有更多的护坡技术采用这种非完全封密方式。

4、 植被护坡材料及其功能
喷射厚层基材植被护坡技术材料从上到下依次由生长基材、护坡基材、网和锚杆四部分所组成。
4.1生长基材
喷射厚层基材植被护坡技术所喷射的材料分为上下两层，其中上部的称为生长基材，下部材料成为护坡基材。生长基材由耕植土、植物种子、保水剂、粘合剂、消毒剂、纤维、有机肥料加水混合而成，作为植物前期生长的土壤环境。
4.2护坡基材
护坡基材部分主要由水泥、耕植土、纤维、有机肥料（常含N、P、K的肥料）等物质加水混合而成。该物质虽然没有混凝土的强度高，但它凝固后具有一定的强度（一般可以达到2～3MPa），在强度上完全可以满足护坡的要求。其主要作用是为植物的后期生长提供环境，与植物共同作用，封密坡面，防止坡面的风化剥落。
4.3网
依据边坡类型选用钢筋网、普通铁丝网、镀锌铁丝网或土工网等。其主要作用是用来有效的将护坡基材和岩体连接起来，并提高防护层的整体强度。
网的铺设可以有多种形式，可以最先铺设在坡面上，然后在喷射基材。这样做主要是为了能够稳固坡面，并且让喷层能够与坡面很好的结合在一起；也可以在喷层的外部铺设，这样做主要是为了能够稳固喷层，让喷层能够与坡面很好的结合在一起；在施工过程中可以同时使用两种方法。
4.4锚杆
在深层稳定的边坡，其主要作用是将由网和护坡材料合为一体的材料固定在坡面上，根据岩石坡面破碎状况，长度一般为30cm～60cm；在深层不稳定的边坡，其作用首先是加固不稳定边坡，其次是固定网，锚杆依据受力分析设计选型。

5、 喷射厚层基材植被护坡技术存在的问题
许多护坡方法在拥有自己的优点的同时，也存在自己的缺点，喷射厚层基材植被护坡技术也不例外。在研究喷射厚层基材植被护坡技术的时候，与传统的护坡方式来进行比较，还存在如下不足：
5.1孔隙水压力增加、土质软化
在前面的分析中可以知道植被可以增加土壤的渗透，抑制地表的径流，但是从另一个角度来分析这个过程就会发现它所存在的问题。由于地表有植被的覆盖，抑制地表径流的同时也增加了地表土层的渗透能力。大量的水分通过植物的根部渗透到坡体内部，一方面将软化土体，另一方面也可能会增大了岩土体的孔隙水压力，降低了边坡体的强度，不利于边坡的稳定。而传统的护坡方式采用的是一种封密式的方式，水分很难渗入到坡体内部，所以相对于传统护坡方式，这种现象是此项技术的一大缺点。
5.2对边坡体产生附加荷载
厚层基材植被护坡材料中的种子发育成长后，特别是乔木类的植物，会增加土体的下滑力。在风荷载的作用下，将会对坡体产生附加的荷载，将风力转化为对地面的推力，相当于加大了土体中的剪切力，不利于边坡的稳定。一般在风速大于11ｍ/ｓ(或6级以上)时，树冠较大的树木将会被风吹斜，此时风力可以沿树干传递到根系和根际土层，无论风是向上吹还是向下吹，都会产生沿土体潜在滑动面上的向下推力，导致坡面不稳定。而传统护坡方式中由于上部没有什么挡风的物质，所以在强风的作用下，不会出现此类威胁。
5.3需要进行后期管理
护坡工程结束后，该技术需要进行后期的草坪管理，包括定期的施肥、浇水、病虫害防止以及枝叶的修剪等，且后期的管理工作对于植被的生长影响较大，如果管理不恰当，将会造成护坡技术失效。而传统的护坡方式则比较省事，没有这些工序。
考虑到喷射厚层基材植被护坡技术有自身的优点，也有本身的缺点，因此在实际工程应用中，既要充分利用其固坡的各种优点，又应尽量避免其不利的一面。作者认为可以在护坡机理方面作进一步的研究，使其在抑制地表径流的同时对边坡土体的软化和土体的孔隙水压力的影响降低到最小值。对地质构造较破碎的边坡，一般选择根系粗壮发达的植物来固坡。但往往这样的植物都长得过高，受风力影响显著，则可通过经常修剪其枝干来解决这个问题。当前对厚层基材植被护坡技术的理论研究还不很透彻，有待在今后的实践中进一步完善。但勿庸置疑的是，植被覆盖良好的边坡比裸露的边坡更稳定。
6、 喷射厚层基材植被护坡技术的应用前景
目前此技术已广泛应用于湖北、湖南、河南、山东、江苏、四川、贵州等省市。已完成约50多个工程项目，项目中有公路岩石边坡、水电工程岩石边坡、混凝土边坡和山体边坡生态恢复。并且在12个省市设立了技术代理公司和推广站。
“十五期间”，伴随着我国的西部大开发步伐的加快，我国将继续加大公路、铁路等基础设施的建设。国家在大型基础设施的建设过程中，也越来越重视生态环境的治理，如2000年10月11日国务院向各省、自治区、直辖市人民政府下发了《国务院关于进一步推进全国绿色通道建设的通知》，并指定了全国绿色通道建设的目标是：到2005年，全国的高速公路、60%的现有铁路、国道、省道、河渠、堤坝实现绿化；到2010年，力争全国所有的可绿化的公路、铁路、河渠、堤坝全面绿化，形成带、网、片、点相结合，层次多样、结构合理、功能完备的绿色长廊，使绿色通道与生态环境、城乡绿化、美化融为一体。由此可以看出国家对于生态环境治理的决心和重视程度。
随着国家对生态环境的治理的更多的政策的出台，也随着喷射厚层基材植被护坡技术在进一步的研究和实践中积累了越来越多的经验，以及随着国人整体对生态环境保护的重要性的认识的加强，喷射厚层基材植被护坡技术将会得到更加广泛的应用。