浅谈植物在道路护坡工程中的作用

摘要：护坡绿化工程是使用工程措施与植物措施相结合的方式来达到护坡目的的，与单纯的工程护坡相比，不仅具有保持水土的功能，还可以改善环境和景观，提高保健、文化水平。因此，随着我国经济实力的快速增长和人们生活水平的提高，对工程建设中出现的大量边坡要求实施生态防护、即边坡绿化的呼声越来越高。本文通过对植物护坡和传统的工程护坡对比分析，结合实例阐述了植物在公路护坡工程中的应用的作用，希望能对广大园林绿化工作者提供参考。
关键词：护坡、绿化、作用、 应用、 趋势

前言
我国是一个地域辽阔，山地众多，地质灾害严重的国家，据统计，全国共发育有较大型崩塌3000多处、滑坡2000多处、泥石流2000多处，中小规模的崩塌、滑坡、泥石流则多达数十万处。全国有350多个县的上万个村庄、100余座大型工厂、55座大型矿山、3000多公里铁路线受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。所以，安全有效持久的护坡成为保证人民生命财产安全亟待解决的问题。而在以往相当长的时间内，岩土边坡尤其是岩石边坡，片面强调其强度功能，大多采用石料及混凝土等刚性防护措施，从而忽视了护坡措施与周边环境的协调性与生态功能性。建成后虽然保证了工程安全、防治了土沙流失，但由于坡面生态环境遭到严重破坏，硬化边坡渗透性能差，水流集中，因此对坡面下端冲涮严重，边坡景观亦产生了较大改观与周边环境格格不入。
随着我国经济实力的快速增长和人们生活水平的提高，社会各界对生态与环境保护的意识日趋增强，人们对生存环境提出了更高的要求。工程建设已不再只局限于对主体工程功能与安全的考虑，工程环境质量也逐渐开始被人们所重视，生态护坡技术逐渐在我国工程建设中开始应用。
1、护坡的涵义及分类
1.1护坡的涵义
护坡【slope protection】指的是为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。
1.2护坡的分类
依据护坡工程所用的材料和对其周围生态环境的影响不同，大致可以分为以下2类：
1.2.1混泥土工程护坡
混凝土工程护坡有坡面防护和支挡结构防护两类。坡面防护常用的措施有灰浆或三合土等抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石护墙、锚喷护坡、锚喷网护坡等。此类措施主要用以防护开挖边坡坡面的岩石风化剥落、碎落以及少量落石掉块等现象。所防护的边坡，应有足够的稳定性，对于不稳定的边坡则先支挡再防护。支挡结构的类型较多，如挡土墙、锚杆挡墙、抗滑桩等。这些支挡结构既有防护作用，又有加固坡体的作用。[3] 采用工程措施护坡，往往过分追求强度功效，破坏了生态自然，景观效果差，而且随着时间的推移，混凝土面、浆砌片石面会风化、老化，甚至造成破坏，后期整治费用高。
1.2.2 绿化工程护坡
钢筋加水泥的保坡方式已不被人们所接受，因此就必须寻找一种全新的方法进行护破，再加上人们对自然的渴望，于是便把生态与护坡联系到一起，让植被代替水泥，让根系代替钢筋。生态护坡能依靠植物良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，同时生态护坡具有造价低、能美化环境的独特效果，在国外已得到了广泛的应用。采用植物防护，增加植被面积，减少地表径流，可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量，庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分，还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方，降水量全部落在地表面，形成径流，造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合，根系与根系的盘根错节，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效地稳定土层，固定沟坡，阻挡冲刷和塌陷，有机械的防护作用。而且还能恢复自然，保证交通安全，改善道路环境。然而，由于道路具有带状分布，表土缺乏，土质条件差，边坡陡峭，小气候复杂等特点，因此，必须选择合理的护坡植物，采取一些必要的技术手段，才能使植物满足护坡功能的同时，实现其生态环境价值。
总之，采取工程加固措施，对减轻坡面修建初期的不稳定性和侵蚀效果较好，作用显著，然而，随着时间的推移、岩石的风化、混凝土的老化、钢筋的腐蚀，强度降低，效果也越来越差。而采用植被护坡则恰恰相反，开始时的作用弱，但随着植物的生长、繁殖，强度增加，对减轻坡面不稳定性和侵蚀的作用会越来越大。除此之外，植被护坡还有一个显著的优点，它能够恢复因工程建设所破坏的生态环境。
2、南方道路护坡常用植物
植被护坡必须确保边坡的稳定性和安全性，植被的选择要与周围的大环境协调一致，要综合考虑植被的生态特性、形态特性、地域性，选择适合当地气候条件、土壤条件的植被，该植被应具有抗逆性强、生长迅速、自繁更新力强，适应粗放管理，日后维护简单;考虑经济合理。我们南方地区常选用如下植物来作道路护坡绿化[5]：
常春藤 五加科常绿藤本，掌状叶，叶形如枫，姿态优雅，是很好的观叶植物。其生长强健，极耐荫，成片种植非常壮观，是在阴坡护坡绿化时常选用的护坡植物之一。
薜荔 桑科常绿蔓性灌木。叶互生，椭圆形至倒卵形，隐花果倒卵状锥形，果下部密生白点。其性喜高温，栽培容易。枝叶四季青翠，可攀附墙壁、假山、绿篱等从而起到美化作用，是高温地区常选择的绿化护坡植物之一。
野蔷薇 蔷蔽科落叶灌木，直立或蔓生，羽状复叶互生，小叶卵圆形，花期在5月至6月间，圆锥状伞房花序，花白色，芳香，果球形。其喜光，耐寒，对土壤要求不严。坡地丛栽有助于水土保持。
扶芳藤 卫矛科常缘藤本，叶对生，椭圆形。花期在5月至7月间，聚伞花序，花小，黄白色，蒴果淡橙色。耐寒性强，耐干旱瘠薄，易生根存活，是边坡绿化常采用的植物。
络石 夹竹桃科常绿藤本，叶对生，椭圆形，花期在4月至7月间，聚伞花序，花冠白色，果10月成熟。络石适应性极强，耐旱、耐热、耐涝、耐寒。其叶厚革质，表面有蜡质层，抗污染能力强，适用于污染严重厂区、公路护坡等环境恶劣地区的绿化。如下图：

云南黄素馨 别名南迎春，木犀科常绿半蔓性灌木。枝条软垂，具4棱。叶对生，3出复叶，小叶椭圆状披针形，全缘。春季开花，腋生，花冠裂片6至9枚，金-，单瓣或复瓣状；花盛开时，朵朵黄花点缀着悬垂的枝条，颇为美观。其生性强健，平地至中海拔地区均能栽培，枝叶四季浓绿，适合花架、绿廊、蔓篱、大型盆栽、坡地或高地悬垂栽植，枝条弯垂而下，姿态柔美。是常用的道路绿化植物。
3、道路护坡植物的作用
3. 1保持水土 ，防止水土流失
公路护坡一般选用具有发达的根系、枝叶繁茂的地被植物，这些植物能牢牢抓住表层土壤，能很好减轻雨水对坡面的冲刷，防止水土流失，防止砂石因为雨水的冲击散落到公路上，对来往的车辆造成的不便。据报道，边坡的植被覆盖率达到30%以上时，能承受小雨的冲刷，覆盖率达80％以上时能承受暴雨的冲刷。待植物生长茂盛时，能抵抗冲刷的径流流速达6m/s，为一般护坡工程的2倍多，植被的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有良好的作用。
3.2 生态平衡
虽然沿路的植被不能像森林一样对生态平衡及对气候的调节造成一定的影响，但在其小范围内对小环境的平衡能和对环境的保护做出一定的贡献，并且能有效的恢复因修路而破坏的自然，改善道路环境，降低噪声、减少污染。
3.3杀菌消毒、净化空气
很多植物不但可以杀灭细菌，净化空气，有的还可以吸收有害的汽车尾气，如二氧化硫，二氧化氮等的作用。如紫薇、茉莉、柠檬等植物，5分钟内就可以杀死白喉菌和痢疾菌等原生菌。蔷薇、石竹、铃兰、紫罗兰、玫瑰、桂花等植物散发的香味对结核杆菌、肺炎球菌、葡萄球菌的生长繁殖具有明显的抑制作用；常青藤、菊花等能有效地清除二氧化硫、氯、乙醚、乙烯、一氧化碳、过氧化氮、硫、氟化氢、汞等有害物。
3.4 增强斜坡稳定性和减轻土壤侵蚀
在植被的保护下能从根本上阻止土石岩体失去平衡，在自重力作用下，脱离母体坠落或、移动，有效的防止了滑坡而且对公路沿线行驶的车辆及公路形成一个安全的保护网，免受滑坡等地质灾害的威胁。而且植被能降低土壤孔隙压力，其的根系的作用，土壤剪切力提高，增强了土体的粘附力。这种作用与“加钢筋”的作用有些相似，而且在护坡过程中很多方面都超越了钢筋，能牢牢的将土石围绕，其稳定作用是被全世界认可的。图如下：

图一 图二
3.5 绿化美化沿路景观
植物防护已较多地用于边坡的防护中，既保护了边坡，又美化了环境，在坡面上点缀不同的植物，或做一些的造型，如立体的花坛，欢迎的文字标语等，对乘客或驾驶员从视觉上得到了良好的享受，而且还美化了城市景观，增添了城市魅力和绿化面积，可谓是一举几得。[2] 以下是新津某道路美化绿化示例图片：

（图一） （图二）
3.6 改善土壤环境
自然植被通过改善土壤的化学、物理和生物结构，从而提高土壤的肥力。改善物理结构，是指植被可以使土壤孔隙度增加，土壤含水量和透气性提高。改善生物结构，是指植被可以使土壤中的微生物变得丰富，土壤腐殖质含量提高。改善化学结构，是指植被可以把枯枝落叶层的养分返回到土壤中。[4] 此外，植被可以使空气中的部分元素转移到土壤中，比如固氮作用。陕西省一项研究表明，植物枯枝落叶层的腐烂可以使每年每公顷平均3990kg的硝酸盐返回到土壤中。
3.7消除驾驶员的眼部疲劳
在驾驶员长时间的驾驶过程中，周围呆板的景物容易导致驾驶员眼部的疲劳，在疲劳的状态下行驶还易导致车祸的发生，具科学研究调查，绿色对于缓解眼部的疲劳是正确可行的，绿色是种柔和的色调，在植物“绿色”的感官引导下，可在一定程度上为驾驶员避免各种眼疾的形成，形成一个健康、舒适的行车环境。

（图一） （图二）
然而，植物护坡又有一定的缺陷：植物的生长需要一定的时间，在植物刚刚栽植之后或能够覆盖边坡之前，其根系比较浅，抗冲刷能力比较弱，护坡能力较差，而且植物的根系有限，所能够承受的应力也有限；植物对环境有一定的要求，需要必须的水、光和各种养分，所以，这种生态的植物绿化护坡也不可能完全取代钢筋混凝土的工程护坡。在一些有较高要求的地段，用钢筋混凝土做骨架，设置植草格，运用植物做表层处理，将钢筋混凝土的刚性强优点与植物护坡在生态、景观方面的优点有机结合起来，即混合型的钢筋混凝土植物护坡运应而生。如图：

图一 混泥土骨架护坡 图二 混泥土和植物混合护坡
4、植被护坡的模式
植被护坡的方法有多种，随着科学技术手段的提高，植被护坡方法也不断改进。20世纪90年代以前，一般多采用播草种、铺草皮、砌石骨架植草、蜂巢式网格植草等。随着土工材料植草护坡技术的引进，三维植被网护坡、土工格室植草护坡等护坡技术在边坡工程中陆续获得应用。在借鉴国外客土喷播护坡技术的基础上，我国开发了喷混植生技术，以及岩石边坡厚层基材喷射植被护坡技术. [1]
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