不同邊坡防護(hù)形式對降雨入滲的影響分析

趙錫燦，陳登峰，陳林盛

(1.云南省公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，昆明 650000； 2.百色樞紐通航投資有限公司，廣西 百色 533000)

邊坡防護(hù)是對城市建設(shè)中出現(xiàn)的坡地進(jìn)行美化處理及防護(hù)。防護(hù)形式主要以植物種植為主，發(fā)揮植物對雨水的滲透作用。

1 城市邊坡的形成

邊坡是為保證基礎(chǔ)設(shè)施穩(wěn)定而在基礎(chǔ)設(shè)施兩側(cè)做成的具有一定坡度的坡面。邊坡按成因可分為人工邊坡和自然環(huán)境形成的邊坡。按照地質(zhì)巖層也可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。影響邊坡穩(wěn)定性的因素很多，包括內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素含有組成邊坡的巖石類型、形成的邊坡形態(tài)及邊坡下方是否有地下水存在。在這些因素中，地下水活動是影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素，如果邊坡下部存在地下水，那么在其上面的邊坡穩(wěn)定性必然很差。水具有獨(dú)特的滲透力，其滲透作用會對邊坡地基進(jìn)行滲透，逐漸侵蝕邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使邊坡內(nèi)部被破壞。外部因素包含氣候因素、風(fēng)化作用及人類工程活動。地層和巖層是決定邊坡地質(zhì)特征的基本因素，也是研究其是否需要邊坡防護(hù)的重要依據(jù)。邊坡巖層的差異性往往是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素。古老的泥質(zhì)變質(zhì)巖系如千枚巖、片巖等地層都屬于易滑地層，這些地層形成的邊坡穩(wěn)定性較差。城市邊坡對于植物的生長要求比較苛刻，導(dǎo)致城市邊坡上幾乎無法種植植物，除非進(jìn)行植物邊坡土壤化處理，才能使植物正常生長。城市邊坡處理難度較大，主要是將建筑過程中產(chǎn)生的大量沙土運(yùn)到城市邊坡，使其適應(yīng)環(huán)境，以便進(jìn)行防護(hù)。

2 邊坡防護(hù)形式

邊坡防護(hù)形式以植物防護(hù)為主，其對環(huán)境破壞較小，邊坡固化能力較強(qiáng)，可發(fā)揮良好的生態(tài)效益。植物防護(hù)主要有3種方式：一是種草，其適用于邊坡穩(wěn)定。邊坡受雨水沖刷輕微且易于草類植物生長，選用多年生草本植物且適用于當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件，采用濕式噴播技術(shù)和客土噴播法。二是鋪草皮，其適用于迅速惡化的土質(zhì)。草皮護(hù)坡形式有平鋪式、疊鋪式、卵石方格式。三是種植灌木，經(jīng)常與種草和鋪草皮配合使用，使坡面形成良好的防護(hù)層，適用于土質(zhì)邊坡和膨脹土邊坡，但對于經(jīng)常進(jìn)水的鹽堿土、干旱邊坡不宜采用。除了植物防護(hù)，還有一種工程防護(hù)，即通過水泥、混凝土、石漿進(jìn)行護(hù)坡，也稱為框格防護(hù)。適用于土質(zhì)或風(fēng)化的沙石坡，其優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)迅速。

3 不同防護(hù)形式對降雨入滲的影響

3.1 植物防護(hù)

3.1.1 種草

草本植物對于降水的下滲作用較小，但相比于邊坡其能力較高。草本植物多為一年生，不會出現(xiàn)大面積生長情況，便于工人修剪，一周只需要修剪一次即可，管理方便。種草對于降水入滲影響大約為20%，一旦降水量超過植物自身蓄水量，草本植物就會腐爛，造成水土流失，對環(huán)境產(chǎn)生污染。由于草類植物生長特性，每年冬季初到第二年春季，草本植物都處于發(fā)芽狀態(tài)，但有的地方春季會下大雨，這會對植物種子產(chǎn)生巨大破壞，甚至導(dǎo)致草本植物大面積死亡。如果草籽選擇不夠規(guī)范，選擇能夠大量繁殖的草籽，一旦雨水將這種草籽沖刷到其他地方，便會造成大面積的草本植物生長，危害生態(tài)環(huán)境。

3.1.2 鋪草皮

鋪草皮是提前在溫室準(zhǔn)備好，將其直接在坡地上進(jìn)行種植，減少植物生長時(shí)間，使植物直接發(fā)揮固化沙土的作用，種植應(yīng)避開冬季，減少種草成本。草皮利于降水入滲量，因?yàn)椴萜にx的草種相較于種植的草種，其根系更加發(fā)達(dá)，且幼芽及莖葉生長更加粗壯，對于降水入滲量會吸收到40%左右。目前，許多城市邊坡固化選擇種植草皮，但是這種方式的弊端是草皮需要在溫室種植，花費(fèi)巨大。草皮種植過程中，要噴灑農(nóng)藥減少病蟲害，這對于環(huán)境會造成一定的污染。如果種植草皮的坡地位于城市地下水上方，會將農(nóng)藥殘留毒素帶入地下水，進(jìn)入人體中，不符合生態(tài)發(fā)展要求，因此人工草皮應(yīng)運(yùn)而生，其并不是真正的草皮，而是以橡膠為原料合成假草皮，這種草皮可以起到真實(shí)草皮的作用，但是成本較低，這種草坪的使用年限一般為5年左右，5年之后需要進(jìn)行更換，不會對城市產(chǎn)生嚴(yán)重污染，在鋪設(shè)過程中會在上面投入大量吸水沙，起到吸收雨水的作用，這種沙不會隨雨水沖刷而流失，會牢固停留在人工合成的草皮表面，可提高50%降水入滲量。

3.1.3 種植灌木

種植灌木多用于城市內(nèi)部，可以對灌木進(jìn)行各種樣式和造型修剪，達(dá)到美化城市環(huán)境的作用。灌木對于降水下滲量作用巨大，可以達(dá)到80%以上，因?yàn)楣嗄痉N植需要在邊坡上種植大量的草，然后再進(jìn)行灌木種植。種草的目的是為了營造出一個適合灌木生長的環(huán)境，灌木根系較為發(fā)達(dá)，可以將邊坡牢牢抓住，使其不受到雨水沖刷。灌木一年四季都可以保持生長狀態(tài)，不會因季節(jié)性導(dǎo)致入滲量減少。城市中存在著大量凝結(jié)核，降水量較大，雨水中含有二氧化碳、二氧化硫等偏酸性物質(zhì)，如果水從地下管道流走，會使空氣中的相對濕度降低，對環(huán)境產(chǎn)生污染。種植灌木可以很好地解決這個問題，吸收有害物質(zhì)，發(fā)揮光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕猓龠M(jìn)城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展。還可以防風(fēng)固沙，種植灌木的坡地治理方式在我國西北部地區(qū)較為常見，灌木可以很好阻隔沙塵暴，但是種植灌木進(jìn)行邊坡防護(hù)也存在弊端，因?yàn)檫m合城市的灌木非常稀少，灌木生長條件苛刻，培養(yǎng)成本較高，無法大面積開展種植，具有局限性。

3.2 工程防護(hù)

邊坡工程防護(hù)使用的主要是主動防護(hù)網(wǎng)，其具有較高的柔性及很強(qiáng)的高防性，易于鋪展，可以適應(yīng)任何坡面地形，防護(hù)網(wǎng)安裝程序具有系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，安裝工期短，費(fèi)用較低，使用壽命一般在10年以上。這種防護(hù)方式對環(huán)境影響較低，防護(hù)區(qū)域內(nèi)能夠保護(hù)邊坡土體和巖石穩(wěn)固，便于進(jìn)行人工綠化。工程防護(hù)對于雨水下滲量非常低，只有10%左右，這是其局限性。目前許多城市將工程防護(hù)與植被防護(hù)相結(jié)合，形成一種新的邊坡防護(hù)模式，即以主動防護(hù)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在上面進(jìn)行人工綠化，種植草坪或種植灌木，這種方式適合各類邊坡，使用周期長，不易變形，雨水下滲量可達(dá)90%以上，不會破壞環(huán)境。

4 結(jié)語

邊坡防護(hù)主要是為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境。分析了其對降水入滲量的影響，通過數(shù)據(jù)對比，選擇適合城市發(fā)展的邊坡防護(hù)方式，如果選取不當(dāng)，會造成生態(tài)環(huán)境破壞。適合的邊坡防護(hù)方式可提高城市生態(tài)環(huán)境循環(huán)，推動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。應(yīng)掌握植被防護(hù)和工程防護(hù)對雨水入滲量的影響。對城市環(huán)境比較干燥的地區(qū)選擇入滲量小的防護(hù)方式，使多余的入滲量進(jìn)入到城市水循環(huán)中。對于城市環(huán)境比較濕潤的地區(qū)，要選擇入滲量大的防護(hù)方式，調(diào)節(jié)城市水環(huán)境，使其不會產(chǎn)生大量水土流失。