护坡绿化设计(（一）滨岸生态护坡的原则与方法)

1.滨岸生态护坡的原则

（1）稳定性

生态护坡要保证堤岸的稳定性。岸坡的稳定性设计需要结合试验资料和已建生态护坡工程的监测资料，对水力参数和土工技术参数进行评估，找出造成不稳定的主要因素，然后根据实际情况选用护岸形式，提高岸坡的稳定性和安全性。

（2）保护生物多样性

生态护坡与传统护坡最大的区别就在于生态护坡将生态学理论纳入护岸设计当中。首先，以生态学为基础，将生物种群作为设计的核心，考虑护岸连接长度和宽度对生物生存与繁衍的制约；其次，注意保护生物的多样性和食物链网的复杂性，积极为水生生物、两栖动物创造栖息、繁衍的环境。这样既有利于恢复和保护河流生态环境，又有利于提高河流的自净能力。

（3）因地制宜

在设计时要充分考察当地的地质、水文、环境条件和生物种群，因地制宜，尽量选用当地材料以降低工程成本；植物的配置也应以乡土植物为主，合理布局，保证较高的生物种群异质性。

（4）景观性

水环境景观是城市、乡村景观的重要组成部分，在进行生态护坡规划时，要以自然、生活、空间、历史和文化为线索，充分了解与认识当地的自然环境与人文景观，以便将生态护岸与当地的景观文化融为一体。

2.滨岸生态护坡改造途径

长期以来，浆砌石或混凝土结构等刚性材料凭借其结构简单、稳定性强、机械化施工程度高等优点被广泛应用于河道堤岸护坡工程中，人们多注重的是工程本身行洪、泄洪和抗冲刷等能力的发挥，而往往忽视工程对生态环境及景观的影响。随着社会的发展和人们环保意识的加强，堤岸护坡工程的生态环境效应愈来愈被重视，传统的砌石或混凝土护坡工程正在逐步被弃用，尤其在经济发达地区的城市河道整治中。取而代之的是一种融现代水利学、环境学、生物学、生态学、美学等多学科为一体的新型生态护岸技术。它在确保河道基本功能的同时，通过特殊材质的选择、高异质生境空间的培育及富有生物多样性的群落营造，从而构建优美的自然景观和人文景观。

早在20世纪80年代末，瑞士、德国就提出了“自然型护岸”技术。20世纪90年代初，日本把长达50年公路生态护坡技术应用于城镇河道建设而提出“亲水”观念，并推出了植被型生态混凝土护坡技术。同时，美国、法国、荷兰等发达国家也分别采用不同的生态技术，营造优美的堤岸生态景观。尽管我国相关研究相对较晚，但近年来在广大科研人员的努力下，无论在生态护坡理论研究，还是工程应用上均取得了长足的发展。其中包括周跃、陈明曦等对坡面生态工程的基本原理的探索，鄢俊等对各种植草护坡种草的关键技术研究，卢志灵、季水兴等针对不同河道特点的生态型护坡结构形式研究，何江华对生态格网工艺、郭忠义等对生态砖、陈海波对网格反滤生物组合以及胡海泓、刘娜娜、林发水，等对不同护坡形式及技术均进行了较为详细的研究。以上诸多研究主要针对不同护坡的结构进行设计研究，也有部分是对护坡植物选择的研究。但是，对于护坡植物的跟踪调查研究较少，尤其从能反映群落稳定性的生物多样性角度，对护坡植被跟踪的研究尚未见报道。

发达国家对环境和生态退化的问题认识较早，很早就开始研究传统的护坡技术对环境与生态的影响，认为传统的混凝土护岸会对环境带来不良影响，从而引起生态退化为了更有效保护河道岸坡和生态环境，提出了一些生态型护坡技术。

生态护坡技术在我国起步较晚，目前参考国外经验及根据国内自身工程特点及有关工程经验，已形成一定的生态护坡改造技术，主要有以下几种途径。

（1）变硬质驳坎为软质护岸

该方法尽量减少浆砌块石等硬质驳坎的使用，在场地条件允许、结构保证可靠的前提下，改用松木桩、树根桩结合植被绿化覆盖等手段改造河道；必须使用到硬质驳坎的地方，采用水下式硬质驳坎结合水上生态护坡的形式增加河道亲水性、生态性。

（2）景观改造

该方法使河道工程改造与景观改造完全的结合在一起，设置由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体等组成河坡立体生态体系，导入城市文化，使城市河流不仅呈现为一种自然景观，更蕴涵着丰富的文化内涵，既是自然要素也是一种文化遗产。

（3）设置功能亲水构筑物

河口、海岸设置游船码头、亲水平台、河埠头等亲水构筑物，结合自然生态岛、景观桥、廊架、园路等景观改造，方便居民在河岸休闲游憩，使城市河道成为城市中游玩、观赏的景区。

（4）截污纳管及河底疏浚

河口、海岸沿线多为农居及企业，过去雨、污合流自接排入河道，严重影响水质。根据沿海城市工程实践，可以在沿河两侧埋设截污管，使雨、污合流排入市政污水主干管中。对于污染严重而近期无市政出路的重点区域，可考虑设置小型生化处理临时设施，以解决短期污染问题。为进一步改善河道水质，在实施截污工程及配水下程的同时，还应对河道底泥进行疏浚。

3.河口、海岸生态护坡的主要结构形式

实际应用中，河口、海岸生态护坡技术宜根据不同设计理念，针对不同区段，岸、坡结合，采用不同形式，协调一体化建设，以达到生态环保的要求。其主要结构形式有：

（1）景石护坡或石笼护坡

在水位变化处，可采用景石护坡及石笼护坡，亦具有控制河势，抵抗冲刷，减少水土流失等功效，通过景石的堆砌，使岸线错落有致，富于变化，具有一定的景观美化效应。

（2）亲水景观平台

将河道护坡建成亲水平台或亲水走廊，与两岸自然衔接，扩大绿化范围，增加景观节点。在场地上建造景观等构筑物，为人们提供体闲、观景、活动的场所，使河道成为排涝防洪、绿化、景观林闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。

（3）树根桩或松木桩护坡

树根桩、松木桩结合植被绿化覆盖的手段改造河道，可以增强河道的稳定性，保证河道的生态性，对于挖方段河道整治应用效果更好。

（4）护坡种植

发达根系固土植物在水土保持方面有很好效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可达到固土保沙，防止水土流失，又可满足生态环保的要求，还可进行景观造景。

（5）生态带

根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点，在岸坡表面覆盖一层土工合成材料，并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀等目的。由于在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，可有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而能大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。

（6）铺设砌块

在河口、海岸护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体进行铺设，或直接作为护坡结构，既实现了混凝土护坡，又能在坡上种植花草，美化环境，使硬化和绿化完美结合。植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲性能。由于草根的“锚固”作用，抗滑力增加，草生根后，草上、混凝土形成一体，更加提高了堤防边坡的稳定性。

（7）毛竹桩护坡

在水位变化处，毛竹桩护坡具有控制河势，抵抗冲刷，减少水土流失，美化景观等效应。

比一般草皮护坡具有更高的抗冲能力，适用于任何复杂地形，多用于堤坝护坡及排水沟、公路边坡的防护。

特点：土工网垫草皮护坡具有成本低、施工方便、恢复植被、美化环境等优点。

缺点：现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料，塑料老化后，在土壤里容易形成二次污染。

土工格室植草护坡：

土工格室植草护坡：是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。

特点：采用土工格室植草，可使不毛之地的边坡充分绿化，带孔的格式还能增加坡面的排水性能。适合于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。

缺点：要求边坡坡度较缓。

蜂巢式网格植草护坡：

蜂巢式网格植草护坡，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。

特点：该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果。

缺点：造价较高，高于浆砌片石骨架护坡，多用于填方边坡的防护，且由于草与草之间被混凝土框砖块隔离，在整体的固土效果方面效果不是很好。

石笼护坡：

石笼护坡主要是由高镀锌钢丝或热镀铝锌合金钢丝编织而成的箱笼，内填石料等不风化的填充物做成的工程防护结构。

特点：具有很好的柔韧性、透水性、耐久性以及防浪能力等优点，而且具有较好的生态性。它的结构能进行自身适应性的微调，不会因不均匀沉陷而产生沉陷缝等，整体结构不会遭到破坏。由于石笼的空隙较大，因此能在石笼上覆土或填塞缝隙，以及微生物和各种生物，在漫长岁月的加工下，形成松软且富含营养成分的表土，实现多年生草本植物自然循环的目标。

主要用作河道、岸坡护坡。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏，又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能，实现了生态平衡；既保护了堤坡，可增添绿化景观。

缺点：网格外露，金属的腐蚀、塑料网格的老化、合金的性能等问题，以及外露网格的局部容易被破坏，网内松散的石头容易掉出网外，是影响这类挡土墙安全的重要因素。另外，金属、合金网格的切断端部非常尖锐，亲水活动和攀爬自救的人容易被伤害。

植生带（袋）护坡：

植生带是将含有种子、肥料的无纺布全面附贴在专用PVC网袋内，然后在袋中装入种植土，根据山体形状对垒起来以实现绿化。

特点：这种方法的基质不易流失，可以堆垒成任何贴合坡体的形状，施工简易。适合使用在垂直或接近垂直的岩面或硬质地块、滑坡山崩等应急工程，还可作山体水平线与排水沟（能代替石砌排水沟）。

缺点：大面积使用，造价很高，植物生长缓慢，需要配套草种喷播技术，才能尽快实现绿化效果。

植生基质植物护坡：

植生基质植物护坡是在稳定边坡上安装锚杆挂网后，使用直升机之专用喷射即将搅拌均匀的直升机之材料雨水的混合物喷射至坡面上，植物依靠植生基质材料生长发育，形成植物护坡的施工技术，具有边坡防护、恢复植被的双重作用，可以取代传统的锚喷防护和砌石护坡等措施。其基本结构为：锚杆（钉）、网和植生基质3部分。

特点：解决了普通绿化达不到的施工工艺效果；不受地质条件的限制。

缺点：施工技术相对较难，工程量较大；喷播的基质材料厚度较薄，被太阳照晒后容易“崩壳”脱落；喷播的基质材料厚度较厚，重量过大，则挂网容易下掉；工程造价较高、投资较大。

框格内填土植草护坡：

框格内填土植被护坡是指先在边坡上用预制框格或混凝土砌筑框格，再在框格内置土种植绿色植物。为固定客土，可与土工格室植草护坡、三维植被网护坡、浆砌片石骨架植草护坡、蜂巢式网格植草护坡结合使用。该方法造价高，一般仅在那些浅层稳定性差且难以绿化的高陡岩坡和贫瘠土坡中采用。

香根草技术：

香根草技术指由香根草与其他根系相对发达的辅助草混合配置后，按正确的规划和设计种植，再通过约60天专业化的养护管理后，很快形成高密度的地上绿篱和地下高强度生物墙体的一种综合应用技术。国内外简称为：VGT“（Vetivre Grass Technoligy）方案，其适用于土质或破碎岩层不稳定边坡，坡度较大介于200～700之间，表层土易形成冲沟和侵蚀、容易发生浅层滑坡和塌方的地方。如山区、丘陵地带开挖或填方所形成的上、下高陡边坡。

香根草技术主要材料为香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良剂、香根草专用肥等。

特点：根系发达、高强，抗拉的抗剪强度分别为75MPa和25MPa，能防止浅层滑坡与塌方；生长速度快、拦截98%的泥沙；极耐水淹（完全淹没120天不会死亡）、固土保水能力强、抗冲刷能力强；叶面具有巨大的蒸腾作用，能尽快排除土壤中的饱和水；无性繁殖特点，不会形成杂草；施工不受季节影响；工程造价适中，比传统浆砌石低。试验表明,香根草根系的抗拉强度较大,而且随根数(集群度)成线性增大,随根系的长度的增大而略有减小。均匀拌入香根草根系的砂质粘土的物理和力学特性有显著的变化,即土的容重变小而土的抗剪强度则有明显的增大。其根系深长绵密，最长可达5米，拉张强度大，一行行香根草能像排排钢筋般稳定斜坡、控制洪水侵蚀，效果等同于混凝土护坡，造价却只有混凝土护坡的十分之一。

缺点：地上绿篱较高、缺少草坪的景观效果；不耐阴，不能与乔木套种；只适合黄河以南的地区应用。

小记：香根草生态工程护坡效果很明显，实施工程半年就能产生明显的护坡效果，4年后生物多样性大幅增加，土壤水分和养分含量都有不同程度提高，并明显改善边坡的生态环境，且可以节省大笔的工程经费。推荐根据施工现场可以跟其他技术结合施工，效果会更好，也能起到扬长避短的效果。

加劲纤维毯：

加劲纤维毯，是主要用椰纤维与其他纤维材料复合而成的植生保水层，加上保水剂、植物物种、草炭、缓释肥料，上、下再结合PP或PE网所形成之多层结构，厚度大致在4—8cm。主要应用于山体岩土边坡以及公路、铁路边坡等边坡的水土防护。

特点：将加劲纤维毯铺设在坡面上，然后固定，由于土壤表层被椰毯覆盖，雨水对土壤的冲刷会大大降低，且该产品给植物根系提供理想的生长环境（保温、更有利于吸水、防表面冲刷、均衡种子的出芽率等），促使植物在不良的条件下生长良好，从而达到植物绿化且防止水土流失的效果。加劲纤维毯在应用时，不需要撤除，一方面植物可以从椰毯中生长出来，另外它可以降解，降解后变成植物生长需要的有机肥料，非常环保。