三維植被網(wǎng)護坡的基本原理

  三維植被網(wǎng)護坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)邊坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候的特點，在邊坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物。通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

植被的抗侵蝕作用是通過它的三個主要構(gòu)成部分來實現(xiàn)的：一是植物的生長層（包括花被、葉鞘、葉片、莖），通過自身致密的覆蓋防止邊坡表層土壤直接遭受雨水的沖蝕，降低暴雨徑流的沖刷能量和地表徑流速度，從而減少土壤的流失；二是腐質(zhì)層（包括落葉層與根莖交界面），為邊坡表層土壤提供了一個保護層；三是根系層，這一部分對坡面的地表土壤加筋錨固，提供機械穩(wěn)定作用。一般情況下，在植物生長初期，由于單株植物形成的根系只是松散地糾結(jié)在一起，沒有長臥的根系，易與土層分離，起不到保護作用。而三維網(wǎng)的應(yīng)用正是從增強以上三方面的作用效果來實現(xiàn)更的淺層保護。一是在一定的厚度范圍內(nèi)，增加其保護性能和機械穩(wěn)定性能；二是由于三維網(wǎng)的存在，植物的龐大根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，形成一個板塊結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于邊坡表層土壤加筋），從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度，限制在沖蝕情況下引起的“逐漸破壞”（侵蝕作用會對單株植物直接造成破壞，隨時間推移，受損面積加大）現(xiàn)象的擴展，終限制邊坡淺表層滑動和隆起的發(fā)生。

三維植被網(wǎng)護坡的作用
三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復(fù)合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達6m/s，為一般草皮的2倍多。土工網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

快速防護措施:
⑴當(dāng)工期與植被培植期發(fā)生矛盾，在工程剛竣工即進入暴雨季節(jié)時，需采取“加筋草皮”對工程進行快速防護，以便竣工后即可得到覆蓋的防沖刷植被。“加筋草皮”采用三維植被網(wǎng)在草坪種植場或工地附近的空地上預(yù)先培植好草皮，成坪后即可整卷或分塊卷起，然后鋪設(shè)至需防護的邊坡上。

⑵在難以治理的干旱地區(qū)，可使用土壤凝結(jié)劑，把選擇好的適合的草籽，經(jīng)過特殊處理后，與土壤凝結(jié)劑 拌和噴灑（也可以先播草籽，而后再施用土壤凝結(jié)劑）。經(jīng)土壤凝結(jié)劑處理后的坡面，草籽和土壤不會因風(fēng)吹雨淋而流失，同時凝結(jié)劑又降低了土壤中水分的蒸發(fā)，在一定程度上保證了草籽的水分供應(yīng)，大大提高草籽的成活率。

三維植被網(wǎng)坡體復(fù)綠優(yōu)點：

三維植被網(wǎng)具有彈性高、貼地性能好的優(yōu)點,它是一種柔性的擴坡。早期有助植被生長,待植被形成,植物的根系與三維植被網(wǎng)交織纏繞形成一層保護層,對邊坡坡面形成較久性的保護,避免雨水對坡面造成沖刷,有效保護邊坡的穩(wěn)定,邊坡不會發(fā)生裂縫、坍塌或滑溜等病害。植物的根系扎入坡面土很深,與三維網(wǎng)墊、泥土三者形成一個牢固的復(fù)合整體,能起到固土蓄水的作用,達到水土保持的目的。而圬工邊坡防護需要定期養(yǎng)護,由于環(huán)境的變化,剛性的護坡體容易產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致雨水從裂縫中下滲,擴坡體下的土體強度下降,產(chǎn)生不均勻沉降,嚴重時會造成邊坡坍塌破環(huán),危及行車的。

1.工程造價低

圬工砌體防護造價高、工程量大,其防護面積小,并需要長期投入大量的人力、物力和財力進行維修;而三維植被網(wǎng)防護則投資少、見效快、效果好,只需季節(jié)性地進行修剪工作。經(jīng)驗表明:三維植被網(wǎng)擴坡的造價為漿砌片石骨架植草擴坡的12、干砌片石擴坡的40%、漿砌片石擴坡的13。

2.環(huán)境景觀效果好

三維植被網(wǎng)恢復(fù)了道路沿線的自然植被,不但美化了環(huán)境,而且保護了自然生態(tài)平衡。自然植被能吸收汽車排放的尾氣,凈化空氣。和圬工防護的單調(diào)、生硬比較,綠色的自然植被可緩解司機長時間駕駛的疲勞,有利于行車。

3.工程效果好

三維植被網(wǎng)邊坡防護具有施工技術(shù)簡單、工期短、造價低、工程量小、防護效果佳等優(yōu)點。目前,人們對道路景觀的要求很高,特別是在各景區(qū)道路和郊野公園內(nèi)的上山路,傳統(tǒng)的圬工砌體防護嚴重破壞了原有的自然植被,造成大量裸露的土壤坡面,遠不能滿足人們的審美要求。而三維植被網(wǎng)在道路景觀方面卻具有突出的優(yōu)勢。