第一章 生态护坡的研究
1.1 本文研究的目的、意义
生态边坡的应用中存在很多问题，比如在植被根系较少的地方其侵蚀破坏较弱，在植被根系较多的地方反而侵蚀破坏较严重，这种现象在黄土边坡分布地区普遍存在。植物为什么在这类边坡中起不到固坡保土的作用呢？随着季节的交替，植物的根系由于枯竭、腐烂在黄土中形成一些与外界连通的空洞，这些空洞在地表水及风力等作用下不断溶解其中的可溶盐或者剥蚀，导致空洞的不断的扩大、连通，最后使土体崩溃。另一方面的原因为植被的根系总是保水的地带，这些水分也可能会使周围的土体结构遭受破坏，使得在根系周围形成空洞，地表水顺着植被的这些根系不断入渗也会造成空洞的扩大。此外，在植被根系发育地带土体较为松散，加上黄土的粘聚力较低，更容易遭受地表水及外界风力的侵蚀。因此，在黄土边坡地区，植被的根系常常成为破坏黄土结构的一个因素存在，如果不采取相应的表层防护措施仅靠植被的作用难以起到理想的防护效果。以上这些灾害现象不但给生态、环境带来了一些不良的影响，而且影响着工程的正常运营，造成人力、财力、物力的巨大浪费。目前，随着土工合成材料的不断发展和成熟，它已经被广泛地应用于各类岩土工程中。但是，就目前国内现有的土工合成材料使用技术方面，很多没有充分发挥其应有的效果，难以将工程和生态防护充分的结合起来，满足现代人类文明可持续发展的需求。因此如何充分发挥目前土工合成材料的优势，开发新型的土工合成材料结构系统，实现工程、生态、环境于一体的功能，一直是工程设计者的追求。三维排水柔性生态边坡工程系统不是新型环保材料的简单堆砌，缺乏系统科学理论指导下的堆砌难以形成稳固的柔性边坡。三维排水柔性生态边坡工程系统充分考虑了中国的环境特点与工程特点，组件间彼此契合为有机稳定的整体系统，并同系统设计软件相配合，成为严谨的、独特的工程结构体系。三维排水柔性生态边坡工程系统是以透水、透气、不透土的生态袋，就地取土建设，既没有建筑垃圾和施工噪音，也无需钢筋、石块、水泥等硬体材料，坡上可以形成良性的生态植被体系，乔、灌、藤、花、草有机结合，与原生态环境可以实现完美结合。
1.2 生态防护的概念及内涵
1.2.1 生态防护的概念
生态护坡所涉及的范围很广,但形成一门学科,还是近年的事,目前国内外对其还没有明确的定义,国外一般把生态护坡定义为[1]:“用活的植物,单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”。目前绝大多数人认为生态护坡就是在坡上种植植物,通过人为的措施,使植物迅速覆盖坡面,涵养水源,防止水土流失。概括的说,边坡生态防护是指用活的植物或用植物和非生命的材料相结合的方式,代替纯工程防护的方式,通过种植植物,靠植物根茎与土壤间的附着力及根茎间的互相缠绕来达到加固边坡、提高边坡表面抗冲刷的能力,起到稳定坡面和防止侵蚀的作用,同时又能恢复破坏的自然生态环境,是一种有效的护坡、固坡手段。英文有称Biotechnique , Bioengineering ,也有称Vege2tation 或Revegetation 等,国内也有植物固坡、坡面生态工程之称[6]。
1.2.2 生态防护的内涵
边坡防护首先是护坡,其次是注重生态,其具体内涵为:保证边坡的稳定,防止水土流失;注重环境保护,尽量避免破坏原生植被;统一协调与维持当前与长远、局部与整体、开发利用环境与自然资源之间的和谐关系;与周围生态系统密切联系,不断与周围生态系统进行物质交换;系统内的生物之间存在着复杂的食物链,保持着系统的生态平衡;景观营建要与周围环境相互协调,可持续发展;重视植物与非生命材料、植物与生物间的关系, 获得良好的生态效益。
第二章 传统边坡防护的措施
我国幅员辽阔，是一个地质条件非常复杂的国家，自然界的各类边坡分布非常广泛，许多边坡常常由于当地的气候或地质条件等因素而使得植被无法生长，形成了大量的裸露边坡。此外，随着各类工程规模的不断扩大，如水利工程、高速公路工程等建设，大量的挖方、填方等也形成了许多的裸露工程边坡。裸露边坡的存在给工程和环境带来了巨大的问题，如水土流失、滑坡、泥石流、滚石、流砂及生态环境的破坏等灾害现象。即使这类边坡现在是稳定的，如果不及时对它们进行相应的表层防护处理，在各种外界不良环境的影响下则可能导致边坡向灾变的方向发展。然而，这些边坡仅靠自然界自身的能力来恢复正常的生态功能非常困难，尤其对于土壤环境比较薄弱的岩质边坡、流砂坡、松散堆积体边坡及某些特殊土边坡等。通常的治理方法是采用不同的加固方法对边坡进行人工治理、绿化，或者直接采用传统的硬体结构（如浆砌片石、柔性网等）措施将边坡表面进行固化处理。但是传统护坡措施，无论是采用无结构的护坡、还是使用传统的硬体结构护坡，在工程建设初期发挥了一定的作用，但是使用的过程中由于外界各种因素的影响常常出现不同程度的破坏，而且那些采用硬体结构进行坡面固化的措施难以达到恢复生态的作用，它们只能是临时加固，而无法作为永久的边坡防护措施为人类、为工程服务。
2.1 边坡病害的类型与特征
为了避免边坡的破坏,可以拟定一定合理的边坡坡率来解决,常用的拟定方法有以下几种[15]:工程地质比拟法。这是一种最常用也是较实用和有效的办法。例如铁路的动荷载及引起的振动要大于公路,因此在某些公路边坡地区采用铁路的边坡坡率应该是保险的。根据结果分析。再如，自然稳定边坡坡率与既有人工构造坡率的比率在2～3.3之间，采用自然稳定坡率作为设计值与现在常用的坡率较为接近。力学计算法。根据当地气候、水文地质条件,土的性质,裂缝发育状况及其与软弱结构层的组合,并考虑与排水、防护工程合理配套,利用符合实际的室内试验指标进行计算,确定边坡坡率。除了拟定合理的边坡坡率之外,为了保护路基边坡免受雨水冲刷,减缓温度与湿度变化的影响,防止岩土表面的风化、剥落等演变过程,兼顾公路与环境的美化,必须进行坡面防护。
第三章 三维排水柔性生态边坡防护.......... 28-40
3.1 系统结构原理......... 29-31
3.2 系统介绍......... 31-37
3.2.1 系统材料组件......... 32-37
3.2.2 三维排水柔性生态边坡......... 37
3.2.3 系统技术服务.........37
3.3 植被方式......... 37-40
3.3.1 常用的植被方式 .........37-38
3.3.2 植被方式的总结性说明......... 38-40
第四章 三维排水柔性生态边坡防护......... 40-48
4.1 在水利工程中的应用.........40-44
4.2 在公路工程中的应用 .........44-45
4.2.1 在公路建设中节约土地......... 44-45
4.2.2 营造轻松愉快的路途景观......... 45
4.3 在铁路建设中节约土地的应用 .........45-46
4.4 在其他工程的应用 .........46-48
第五章 三维排水柔性生态边坡防护......... 48-51
5.1 传统护坡的缺陷......... 48-49
5.2 三维排水柔性生态边坡工程系统......... 49-51
结论
本文通过三维排水柔性生态边坡防护技术原理的剖析，并引用大量的工程实例，和对比照片，得到以下结论：
1）生态防护的种类很多，各有各的优缺点，在实际工程中需要结实耐用、施工简单、适应性强、又能兼顾美观环保的生态防护方法。
2）三维排水柔性生态边坡技术符合柔性边坡稳定的条件，能够保证边坡在各种条件下的长期稳定。其结构原理是符合要求的。
3）通过对大量实际工程施工前后的对照，证明三维排水柔性生态边坡防护技术在工程中的实用性，实践证明，该防护技术具有施工简单，适用性强，防护效果好，能体现坚固与环保的结合，在实际工程中应大力推广使用。
参考文献
[1] 周德培，张俊云．植被护坡工程技术[M]．北京：人民交通出版社，2003．
[2] 白史且，胥晓刚．高速公路绿化工程技术[M]．北京：中国农业出版社，2005．
[3] 王浩，谷康，孙新旺．道路绿地景观规划设计[M]．南京：东南大学出版社，2003．
[4] 张宝志．生态环境价值化是高速公路建设保护环境的需要[J]．中国工程咨询，2007（6）．
[5] 董清福．高速公路建设对路域生态系统中生物的影响及生物廊道设计的意义[J]．科技通报，2007，23（2）：289－293．
[6] 熊孝波．高速公路边坡生态防护研究现状与展望[M]．井冈山学院学报，2008（10）：5-6.
[7] 张俊云，周德培，李绍才．岩石边坡生态护坡研究简介[J]．水土保持通报，2000，20（4）：36－38．
[8] 舒翔，杜娟，曾映泓，等．生态工程在高速公路岩石边坡防护工程中的应用[J]．公路，2001（7）：86－89．
[9] 深圳市大自然生态园林技术有限公司．生态护坡权威专家———孙发政[J]．中国水土保持，2005（8）：48．
[10] 宜昌市意境园林绿化工程有限公司，三峡大学后勤集团护坡绿化研究所．岩石边坡植被混凝土护坡绿化技术规程（Q ／YCYJ001－2005）,2005．