植被防护技术——边坡防护

植被防护_边坡稳定性分析与

9.2　植被防护

9.2.1　种草

种草就是直接在边坡上撒播草籽，经覆盖种植土、浇水、保湿，使之成活。草籽应满足以下特点：对土质要求不高、适应性强、耐盐碱、耐贫瘠、耐旱、耐寒、发育快、生根快、枝叶茂盛、根系发达、价格低廉。

种草是一种施工方式简单、造价便宜和经济有效的坡面防护措施。草能覆盖表土，防止地表水冲刷，并能调节土的温度，防止裂缝产生，固结土壤，防止坡面风化剥落，从而加强边坡的稳定性。

1）适用条件

①适宜于草类生长的土质路堑和路堤的边坡上，且边坡的高度不高，坡度不大（坡度不宜大于1∶1）。过陡的边坡，草籽容易受雨水侵袭而流失。对于易受冲刷的粉性土，若未采取防冲措施，不能直接采用。

②当边坡土层不宜于种草时，可在坡面上先铺一层厚为5～10cm的种植土，使其与坡面结合牢固。若边坡坡度大于1∶2时，在铺种植土前将边坡挖成台阶形，如图9.1所示。

图9.1　种草护坡（尺寸单位：cm）

③对于经常或长期浸水的边坡，草籽易被冲走，不宜采用。

2）草种的选择

草籽的选用要注意边坡的土壤和当地的气候条件，应选择容易生长、根部发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长能力强的多年生草种，通常采用的有：

①白茅草：根深而粗壮。

②毛鸭咀及鱼肩草：根深，固结边坡能力强。

③两耳草、果园及雀稗：茎叶茂密，富于覆盖。

④鼠尾草：繁殖快。

⑤元芒雀麦：这种草根系固土范围直径达60cm，在－30℃下能安全越冬。

各地应结合本地区土质和适宜于本地区生长的草种进行选择，必要时应先进行试验，而后选定。

3）施工

①播种草籽可根据具体情况进行撒播或沟（行）播。

撒播是最简单易行的方法，先清除坡面的杂物并铺撒一层种植土和化肥，再遍洒透水，待土松散后即自上而下每隔30cm左右，扒开表土均匀撒播草籽，草籽埋入深度应不小于5cm，然后推平表土拍实，并用草帘遮盖，若遇干旱要适当喷水保湿。此法常用于比较松软的土质边坡。

沟（行）播是在比较坚硬的土质边坡上采用，沟的间距50cm左右，如图9.2所示。沟深约14cm，先在沟底撒一层1cm厚的肥料，其上加入种植土5～10cm厚，再盖入表土。草籽在经过换土处理的沟内，易于发芽生长。

图9.2　沟播法示意图

②路堤的路肩和路堑的顶部边缘应埋入与表层齐平的带状草皮，草皮厚5～6cm，宽20～250cm。

③播种时间的选择很重要，在南方温暖潮湿地区的播种时期的选择范围较宽，长年适于草籽的发芽、生长；在北方寒冷干燥地区，播种时间应选择在春、秋两季，避开低温和高温的不利季节，更不可在干燥的风季和暴雨季节播种。草籽萌发需要5℃以上的气温，幼苗发育生长则要求气温在10℃以上，所以播种时期必须结合当地气候条件，避开低温、干旱、高温、暴雨等不利季节，利用春、秋两季比较有利的时机突击抢播，以求获得较好的效果。

④加强管理，经常检查成活率，必要时应进行补充播种。

⑤播种前，必须将表土耙松，土块打碎、整平，清除石块及有害物质，并对表土进行均匀施肥，施肥量每1000m²不得少于70kg，草籽的撒播量在坡面每1000m²不少于9kg。

必须指出：边坡种草与平地种草有所不同，特别是挖方边坡，一般土质都较贫瘠，硬度大，水土难以保持，降雨时坡面易被冲刷，日晒后土壤易干燥板结，种子不易发芽。因些，必须认真选择草种、撒播时期和播种方法，以达到预计的目的。

9.2.2　栽草

为了克服边坡种草难以成活的缺点，尽早使植被发挥防护作用，可以采用栽草代替种草籽。在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。这种方法与种草籽相比，可以较快形成绿化带，较早发挥其防护边坡的作用。此方法在我国山东省“济—青”高速公路边坡上大量采用，成活期较短，效果良好。

9.2.3　铺草皮

1）铺草皮的优越性及其适用条件

种草或栽草在边坡上都需要成长过程，见效较慢，在边坡上未形成一定覆盖度的情况下，若遇暴雨有被冲刷破坏的可能。将成品草皮铺设在要防护的边坡上，可在较短的时间内收到防护效果，但草皮成本较撒草籽和栽草要高。近年来随着生产技术的发展，草皮已工厂化生产，草皮可以大批量制作，成卷运输，使用时展开切断成一定尺寸平铺固定浇水养护即可。

此法适用于边坡比较高陡，土质贫瘠或坡面受冲刷较为严重的地段使用，是植被防护中比较简单易行的方法。当铺草皮用于沿河路基冲刷防护时应能满足以下几点要求：

①河床比较宽阔，主流比较固定，且有明显的浅滩处。

②流速小于1.8m/s。

③水流方向与路线方向接近平行的地段，避免过大冲刷。

④加固的坡面有季节性浸水。

草皮可切成块状或带状，块状的尺寸一般为20cm×25cm，25cm×40cm，30cm×50cm几种；带状草皮一般宽为25cm，长200～300cm。挖草皮时，草皮两端一般切成斜边，以便于压缝搭接。

2）常用的铺设方法

·平铺草皮　在整个坡面上平铺草皮，铺设时一般由坡脚向上，块与块之间的竖缝应错接。根据边坡缓陡等情况，每块草皮须钉2～4个尖桩。尖桩最好使用新砍成的带皮柳梢，其长度一般为20～30cm，直径2～3cm，尖桩与坡面垂直，露出草皮面不超过2cm，如图9.3所示。

图9.3　平铺草皮示意图（尺寸单位：cm）

（a）平面；（b）剖面

当为路堑边坡时，草皮应铺过堑顶肩部至少1.0cm或铺至天沟，坡脚应选用厚度适当而整齐的草皮铺设并用砂浆抹面，边沟应采用浆砌加固，如图9.4所示。

图9.4　路堑边沟处理措施（尺寸单位：cm）

·平铺叠置草皮　可用于边坡坡度等于或大于1∶1的坡面上，或在沿河路基有水流冲刷的坡面上，其允许流速可达1.2～1.8m/s，草皮应正切呈矩形叠铺，如图9.5所示。

图9.5　铺草皮示意图（尺寸单位：cm）

·卵（片）石方格草皮　在边坡表层易发生溜、坍的路段，为避免草皮脱落，宜采用卵（片）石方格作为骨架，在方格内铺设草皮，如图9.6所示。

图9.6　卵（片石）方格草皮（尺寸单位：cm）

（a）正面；（b）剖面Ⅰ—Ⅰ

卵（片）石应竖栽，挖槽栽入或打入边坡15～20cm，上端外露5～10cm，以使草皮与滑裂顶面平齐。骨架条带宽20cm，方格尺寸一般为1.5m×1.5m。在坡顶和坡脚均应用纵向砌石条带加固，骨架做好后应及时铺草皮。

·合成材料植被网草皮防护　采用工厂化生产的合成材料网，铺于边坡上，形成网状骨架，撒草籽或植草皮防护边坡。当需要快速植被防护时，也可以在工厂以合成材料网和草籽直接生产的复合草毯，铺于防护面上，进行边坡坡面植草防护。

9.2.4　植树

1）植树防护的作用与其适用条件

植树不仅可以加强路基的稳定性、防风固沙、减轻冰雪对路基的危害，还可以美化路容、调节气候，大量植树还可以获得部分木材的收益，但是高大乔木不能植于公路弯道内侧以免影响视线。

植树是坡面防护中施工简单而又经济有效的方法，适宜于各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，最好是在1∶1.5或更缓的边坡上种植，更适用于在堤岸边的河滩上种植，用来降低流速，促使泥沙淤积，防止水流直接冲刷路堤。多排林带若与水流方向斜交，可起到排水、改变水流方向的作用，沙漠与雪害地区，防林带还有阻砂防雪的作用。

2）树种选择和要求

树种应选择根系发达，枝叶茂盛，能迅速生长、分蘖的低矮灌木。乔木不利于边坡稳定，不宜采用。对于冲刷防护宜用杨柳或不怕水淹的灌木类，对于高速公路的土质边坡和路肩，不得种植乔木。但在边坡上可以种植低矮灌木树丛，如紫穗槐、柽柳、枸杞、沙棘等。植树也可以植在沿河路堤以外的滩地，用以减缓流速、保护路堤，起到防冲刷作用。

3）植树的形式

植树可植成带状或栽成连续式，如图9.7所示。植树时树坑深一般为25cm，直径20cm，株距30～60cm，行距80～150cm，应视树种不同而定，可参考表9.1。

图9.7　植树形式示意图

（a）带状；（b）连续式

表9.1　防护林植树间距参考表

树种宜选择在当地土壤与气候条件下能迅速生长的种类。植树后在树木未成长之前，应防止流速大于3.0m/s的水流侵害。当植树地带可能受到水流冲刷时，应在树林前方设置障碍物加以保护。

9.2.5　植被防护的优越性

植被防护是一种常用的坡面防护方法，广泛用于公路、铁路、河坝等建筑物坡面。铁道部门曾于1991—1993年间在辽宁省做过植草防护的冲刷试验和浅层加固边坡试验。通过试验获得了降雨对坡面侵蚀过程的3个阶段：首先是雨滴击溅侵蚀，进而形成片状水流侵蚀，最后在水流集中处出现细沟侵蚀。其中以细沟侵蚀破坏性最强，特别是对于粉性土破坏更为强烈。为了减小在水流集中处出现细沟侵蚀现象，应加大土壤的渗透量，而渗透量的大小与土的结构有关。降雨强度越大，表土越易结皮，从而改变了水的入渗条件。植草覆盖起到了消能作用，有效地防止坡面表土结皮而保持较高的入渗率，同时植被发达的根系又创造了有利的入渗条件。因此，植草和铺草皮的覆盖率越高，雨水入渗率也越大，当植被发育覆盖率达到一定程度时就可以减轻，甚至防止坡面被水冲刷。通过试验分析认为当覆盖率达大于25%时，可抵抗小雨冲刷；当覆盖率大于75%时，可抵抗暴雨冲刷，基本上控制坡面不被冲蚀。

植被除了防冲蚀外，由于其根系发达，且在根系的生长延伸范围内盘根错节，土体和草根组成整体，使坡面形成稳定的复合体。这种植被对坡面浅层土起到有效的加固作用，增强了边坡坡面抵抗各种自然条件变化所引起的破坏。

公路建设的实践也证明了植被防护有明显的优点。由于造价低廉，施工简便，不仅可以保护坡面，同时沿河路基在水流作用下也能防止或减轻冲刷，一定的条件下可以代替工程防护，在适宜植草的地段，均应优先考虑选用。即使当地条件不太适宜，也应创造条件尽量采用。

9.2.6　草皮与植树施工应注意的问题

①铺草皮时边坡若有地下水露头，就将水排出，引入排水设施，并正确计算草皮铺设面积和方格卵（片）石的数量，以便放样和备料。

②铺草皮前，边坡表层要挖松整平，较大的坑凹或冲沟应填平，随后洒水均匀润湿坡面。铺草皮后仍应经常保持湿润，直到草皮成活。

③铺草皮时，草皮应与坡面密贴，并用木锤将草皮的斜边拍紧拍严，每块草皮的四角用木桩或竹桩固定。对有的岩层边坡钉木（竹）桩确有困难的，可用道钉或铁钉固定，或将坡面挖成锯齿形。深5～10cm，用软的草皮块（干时先浸泡）铺上拍紧。当边坡坡度缓于1∶1.5，可不钉桩。

④铺草皮一般从坡脚向上铺钉，冲刷严重的边坡可自上而下铺钉。护坡顶部和两端的草皮应嵌入坡面内，草皮护坡的边缘与坡面衔接处应平缓运顺，以防止水和雨水沿草皮与坡面间隙渗入而使草皮下滑。

⑤苗木出圃时，单株植物，应将根部浸入调制的泥浆中，待积满泥浆后取出，衬以青苔或草类，用竹筐或草袋包装，以便运输装卸。每个坑底施加0.5kg有机肥，然后填入5cm厚的松土，防止接触烂根。然后分次回填，边填边踩，注意提苗，保持直立稳固。

⑥应在当地植树季节栽种，并经常浇水，保持湿润。