摘要：隨著我國《水土保持法》的實施和“生態環境”要求的提高，公路建設中應用“生態技術”治理邊坡的工程越來越多。但是，由于跨專業、無規范化標準的原因，使得建設單位、設計部門在具體方案的選擇上受到較大限制，造成大量人、財、物的浪費和重復建設。本文通過筆者多年的研究和實踐應用，力求在方案的選擇和成本與功能的對比上，提出一些建議，以供相關工程人員參考。

關鍵詞：邊坡治理 生態環境 香根草技術 普通綠化 掛網噴播 功能與造價

1.前言

公路建設過程中，不可避免地會產生許多因開挖或填方所形成的邊坡，特別是在南方地區的丘陵地帶，形成的邊坡更是占了很大的比例。如何治理這些邊坡，成為公路建設的一個重要組成部分，傳統的工藝多是采用漿砌石擋墻、砼拱桿、錨桿（樁）或噴漿固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路樹綠化。

隨著社會經濟的發展，公路建設已不僅僅只是考慮投資的經濟效益和綠色景觀的社會效益，更需要考慮水土保持的生態環境效益。因此，“生態技術”方案成為公路建設中一項新興的應用學科得到規劃設計者的重視。然而，由于跨專業、跨學科的因素，許多設計誤將普通綠化當做水土保持應用，因而出現更多的重復投資，從而導致工程預算誤差過大，更為后期的公路養護管理帶來較多的麻煩和維護費用。

筆者從植物學的角度介紹“生態技術”中的幾種不同方案，以供規劃設計者參考。

2. 生態技術的概念

“生態技術”指的是在工程建設中采用相關的生態植物（如不同的喬、灌、草、藤等），在特定環境條件下混合配置后，對開挖或填筑所形成的邊坡進行植被恢復的一種綜合技術應用方案，它包含了綠化景觀、固土保水、防止淺層滑坡、塌方等生態環境保護的基本內容。

3 生態技術的種類

在目前的公路建設中，可供選擇的生態技術方案大體有“普通綠化”、“普通噴播”、“掛網噴播”、“香根草技術”和“干根網狀護坡”等五種，以下分別介紹其內容和特點。

3.1 普通綠化（鋪貼草皮）

3.1.1 內容

指在相對平緩和規整的土質邊坡上鋪貼草皮，使之快速達到綠色景觀的一種綠化技術方案。

3.1.2 實用范圍

土質邊坡穩定、平緩、規整，土壤營養成分中等水平，無特殊要求的普通綠化帶。如高速公路中央隔離帶、公路土質下邊坡等地方。

3.1.3 主要材料

冷季型草坪或暖季型草坪，如北方地區的混合型草坪草、南方地區的臺灣草、馬尼拉草等。

3.1.4 特點

① 施工方法簡單、快速；

② 成坪時間快、景觀效果明顯；

③ 工程造價成本低，單位造價約為6~12元/m2。

3.1.5 不足

① 固土保水能力低，容易被雨水沖走；

② 鋪貼時與土壤接觸不緊密，易干枯死亡；

③ 在坡度較大或巖石較多的地方不能使用。

3.2 普通噴播

3.2.1 內容

指在不易鋪貼草皮、有一定坡度比或強風化巖石地區，采用草種、粘合劑、營養液、纖維質等物質混合后噴播植草的一種技術方案。

3.2.2 實用范圍

土質邊坡穩定、有一定坡度、但不規則，土壤和強風化巖石成分較多，土質營養成分要求不嚴。如公路兩則未經平整的普通邊坡等地方。

3.2.3 主要材料

冷季型草種或暖季型草種（如黑麥草、早熟禾、高羊茅、百三葉、百幕大草、百喜草、彎葉畫眉草等）、粘合劑、纖維質、保水劑及營養液等。

3.2.4 特點

① 施工工藝簡單、對施工區土壤的平整要求不高；

② 景觀效果整齊、統一；

③ 根據業主的要求，成坪時間快慢和功能可以選擇和調整；

④ 工程造價成本低，單位造價約為5~10元/m2。

3.2.5 不足

① 固土保水能力低，容易形成徑流溝和侵蝕；

② 施工單位容易偷工減料做假，形成表面現象；

③ 因品種選擇不當和混合材料不夠，后期容易造成水土流失或沖溝。

3.3 掛網噴播

3.3.1 內容

指在弱風化的巖石地區，且工程面大于70°的高陡邊坡上采用掛網（土工網、鐵絲網等），再將草種、纖維質、營養基質、保水劑等物質混合后高壓噴植草坪的一種技術方案。

3.3.2 實用范圍

弱風化巖石邊坡、坡度陡峭大于70°以上，土壤和營養成分極少。如開挖的巖石邊坡等地方。

3.3.3 主要材料

鐵絲網、土工格、固釘、草種（同普通噴播）、粘合劑、纖維質、保水劑、營養液及泥碳土等。

3.3.4 特點

① 施工技術相對較難，工程量較大；

② 解決了普通綠化達不到的施工工藝效果；

③ 不受地質條件的限制。

3.3.5 不足

① 噴播的基質材料厚度較薄，被太陽照曬后容易“崩殼”脫落；

② 噴播的基質材料厚度較厚，重量過大，則掛網容易下掉；

③ 工程造價較高、投資較大，單位造價約為60~110元/m2。

3.4 香根草技術［1］

3.4.1 內容

指由香根草與其他根系相對發達的輔助草混合配置后，按正確的規劃和設計種植，再通過約60天專業化的養護管理后，很快形成高密度的地上綠籬和地下高強度生物墻體的一種綜合應用技術。國內外簡稱“VGT”（Vetiver Grass Technology）方案。

3.4.2 實用范圍

不穩定邊坡，坡度較大介于20°~70°之間，表層土易形成沖溝和侵蝕、容易發生淺層滑坡和塌方的地方。如山區、丘陵地帶開挖或填方所形成的上、下高陡邊坡。

3.4.3 主要材料

香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良劑、香根草專用肥等。

3.4.4 特點

① 根系發達、高強，抗拉和抗剪強度分別為80Mpa和25Mpa［2］，能防止淺層護坡與塌方；

② 生長速度快、攔截能力強，能減少裸露表土73%的地表徑流，攔截98%的泥沙［2］；

③ 極耐水淹（完全淹沒120天不會死亡）、固土保水能力強；

④ 葉面具有巨大的“蒸騰”作用，能盡快排除土壤中的飽和水；

⑤ 無性繁殖特點、不會形成雜草；施工不受季節影響；

⑥ 工程造價適中，比傳統漿砌石略低，單位造價約為30~40元/m2。

3.4.5 不足

① 地上綠籬較高、缺少草坪的景觀效果；

② 不耐陰、不能與喬木套種；

③ 只適合長江以南的地區應用。

3.5 干根網狀護坡［3］

3.5.1 內容

指將適宜的樹干材料呈網狀間斷橫臥埋入邊坡土中，入土部分干材兩側生根，暴露部分萌芽成林，以起到邊坡防護效果的一種技術方案。

3.5.2 實用范圍

干旱、少雨、缺水的土質邊坡，土壤條件相對較好，不受坡度大小影響，但受施工季節影響。如北方和西北地區的公路土質邊坡。

3.5.3 主要材料

適合當地物種的喬、灌木。如柳樹、楊樹、榕樹類或沙棘、紅樹等，以及相應的營養肥料。

3.5.4 特點

① 施工方法簡單、網眼大小易控制；

② 材料存活率較高、生長發育快；

③ 造價適中，單位造價約為15~20元/m2。

3.5.5 不足

① 材料選擇和貯存較麻煩，基本技術要求高；

② 固土護坡效果體現的時間相對上述VGT方案較長；

③ 施工受季節的影響較大。 4 生態技術方案的選擇［4］

上述五種生態技術方案在公路建設中的應用具有很強的專業性，因此在方案的選擇上有較大的不同。同時，由于這五種方案的選材不同、施工工藝不同，其產生的生態功能效益有著本質上的區別。

其中，第一、第二及第三種方案是普通的綠化景觀方案，僅具有美觀的價值，而第三種方案由于受地質條件的制約，使得其施工工藝相對較難，因而其施工成本遠大于第一、第二種方案。

第四、第五種方案則是抗滑護坡和水土保持方案，其不僅具備恢復植被和綠色景觀的內容，更重要的是具有固土保水和防止淺層滑坡與塌方的功能。

在公路建設中下列三點是選擇具體方案的基本要素。

4.1 地質地形條件選擇

4.1.1 地質條件良好、地形不復雜、坡度比較平緩、土壤成分較多的地方，通常可選用第一、第二種生態技術方案（鋪貼草皮與噴播綠化）。

4.1.2 地質條件差、弱風化或未風化巖石多、坡度大于70°以上的地方，常采用第三種生態技術方案（掛網噴播）。

4.1.3 介于上面兩者的地質地形條件下，可選用第四、第五種生態技術方案（香根草技術與干根網狀護坡）。

4.1.4 地質條件不穩定、容易出現淺層滑坡或塌方的地方，可以選擇第四種生態技術方案——香根草技術，以部分替代或完全替代傳統的漿砌石擋墻、菱型水泥拱桿或固體噴漿護坡工藝。

4.2 生態功能條件選擇

4.2.1 綠化景觀效果：通常選用第一、第二、第三種生態技術方案。

4.2.2 水土保持效果：可以選擇第二、第四、第五種生態技術方案，其中第二種方案中主要是調整植物品種，選用具有水土保持功能的草種。

4.2.3 固土護坡效果：可選擇第四、第五種生態技術方案，但，其中第四種方案常用于長江以南的地區，而第五種方案則常用于北方或西北地區。

4.2.4 防治淺層滑坡與塌方：只能采用第四種生態技術方案——香根草技術。

4.3 工程造價選擇

前面第三章節中幾種生態技術方案的工程造價是保質保量的基礎價格，它包含了基本的材料、人工、稅費和利潤成本以及施工難度與設計調整的幅度范圍（但未包含植物材料的死亡損耗和遠程施工的費用）。因此，可供在工程項目建設中的設計和預算時參考。若施工單位在投標報價時低于該幅度范圍，則必然在施工中發生偷工減料的行為（后面施工監理中詳論），生態技術方案的質量必然得不到保證。因此，工程造價的選擇，也是生態技術方案選擇和應用成功的一個重要指標。

5 生態技術方案的應用

5.1 工程造價確定

當生態技術方案選定以后，在具體的應用過程中，可根據具體施工點的工程情況（如氣候、季節、土質、營養、邊坡比、施工難度、附近水源及交通等）確定工程造價，個別地質地形條件較差、施工難度太大的地方，其工程造價會超過前面的基礎分析價。

5.2 施工單位選擇

目前，應用生態技術方案的施工單位比較雜亂，許多都是園林綠化單位，雖擁有綠化資質和一定的綠化工程經驗，但由于公路建設中地質結構的復雜性以及應用生態技術的學科交叉性，普通的園林綠化單位對工程建設中開挖和填方所形成的不穩定邊坡，缺乏工程技術方面的專業知識，因此，在施工工藝和兼顧技術方面很難達到一個新的水平。為此，在施工單位的選擇上，建議適當放寬條件，不要過度重視資質，應以經驗和業績為主，同時考察其技術理論的依據和原理，并重點審核其提供的施工方案與質量標準的保證。

5.3 施工方案審核

因設計部門、業主單位和監理單位暫時對生態技術方案的完整理解不深，因此，提出的質量技術標準還不完善，這對生態技術方案的應用有一定程度的影響。但是，通過與施工單位的專業技術溝通，對該技術的應用有較大的幫助，特別是加強對施工單位提供的施工方案進行審核和了解，可以協助業主和監理單位正確應用生態技術方案。更為重要的是可以通過施工方案，在日后對工程質量進行技術檢定時，提供有利依據。因此，施工方案的審核是目前在公路建設中選擇施工單位的一個重要指標。

5.4 專業養護管理要求

同樣，生態技術方案中施工后的專業養護管理是一個極其重要的內容，植物學界的一句專業俗語“三分種植、七分管理”充分說明了生態技術的特殊性。普通的種植技術，任何一個農民或民工都可以完成（更不用說園林綠化公司了），然而，生態技術方案的整體功能實現，則必須有專業化的養護管理過程。過去許多生態技術方案的應用失敗，既不是技術方案的問題，也不完全是方案中的品種選擇問題，而更多的是專業養護管理問題（同時，該過程也恰恰是許多施工單位偷工減料的過程）。因此，專業養護管理要求也是生態技術方案應用的一個重要技術指標。

6 生態技術工程施工監理

在目前的公路建設中，并沒有生態技術的專業施工監理單位，一般都是由土工建設的工程監理單位代為監理。由于跨專業的原因，的確使監理單位很難真正做好本職工作，同時也為個別不良施工單位偷工減料提供了方便，以至于表面上生態技術方案的投資大大降低成本，而實質上則造成生態技術方案的不可行或工程建設中多次出現重復投資的不良現象。

但是，非專業的施工監理工程師只要注意以下幾點，仍然可以保證生態技術方案的成功應用。

6.1 施工工藝監理

首先了解施工單位的技術背景和提供的施工工藝方案，并在其實際施工過程中隨時抽查和核對其施工的方式方法，以及其施工的具體步驟與相應的技術指標。

6.2 工程材料監理

該監理是一個重要內容，特別是在噴播技術應用中最容易出現材料短缺的現象，個別不良施工單位往往在噴播液中少放、甚至不放足粘合劑、保水劑、營養物質等，僅用水和種子就噴播在施工面上。因此，在監理時應在其噴播前檢查其配制的噴播液，施工后則在工程面上檢查其噴播的材料種類和材料比例。而在其它的生態技術方案中主要是檢查其材料的種類問題。

6.3 材料用量監理

這理主要是指在施工前和施工后，檢查其工程材料用量是否達到其設計中的數量，當然，由于植物具有生命現象，移植后需要相應的生長過程。因此，應結合專業養護管理過程進行觀測，在專業養護管理結束后，基本可以觀測到材料的準確用量。

6.4 材料質量監理

該監理有一定程度的難點，非專業的監理工程師很難了解和掌握植物材料的質量。但是，一般情況下，因植物都具有生命特征的特殊原因，施工單位不敢、也不會明顯使用質量不合格的植物品種和營養物質。這與土工工程的材料質量監理有較大的區別。因此，監理的重點是植物品種的生長發育情況和輔助材料（如掛網噴播中的網材）的規格、型號及強度等。

7 生態技術工程質量標準

生態技術工程是近年來在公路建設（含水利、水電工程建設）中新興的一項邊緣學科技術，至今為止還沒有相關的工程質量檢驗標準。這的確為設計單位、業主單位和監理單位在鑒定工程質量方面帶來許多困難。也為個別不良施工單位投機取巧提供了方便條件。為此，筆者就植物學范疇和多年在工程建設中應用“生態技術”的經驗總結，歸納如下的幾個指標，暫時作為企業的質量標準，以供相關人員參考和借鑒（其中的時間和指標均表示是在春、夏、秋季施工，而冬季施工其指標體現順延30~90天）。

7.1 普通綠化

7.1.1 植物存活率：施工20~30天后，植物返青率達到80%，存活率達到90%；養護管理期結束，植物返青率為90%，存活率為98%。

7.1.2 植物覆蓋率： 施工結束覆蓋率為98%，養護管理期結束無死亡現象。

7.1.3 植物營養狀況： 植物葉片色澤鮮艷亮麗、葉體保滿，無枯黃或異色，生長發育茂盛。

7.1.4 植物根系要求： 草皮與土壤完全相貼，無中空現象。

7.1.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果。

7.2 普通噴播

7.2.1 植物存活率：施工10~15天后，種子開始發芽，30天后存活率達到90%，養護管理期結束，存活率為100%（冬季施工混播冷季型草種同理）。

7.2.2 植物覆蓋率：養護管理結束后達到100%，無遺漏現象。

7.2.3 植物營養狀況：草坪生長發育茂盛，整齊有序、葉片色澤均勻，無高低不等的凸凹現象和顏色不同的現象。

7.2.4 植物根系要求：無

7.2.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現。

7.3 掛網噴播

7.3.1 植物存活率：與普通噴播相同。

7.3.2 植物覆蓋率：同上

7.3.3 植物營養狀況：同上

7.3.4 植物根系要求：同上

7.3.5 掛網材料要求：固釘堅實、網體不能松動，營養層厚度不能低于3cm。

7.3.6 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現，網體無“崩殼”現象。

7.4 香根草技術

7.4.1植物存活率：施工30天后，植物返青率達到70%，存活率達到85%，專業養護管理結束后，植物返青率為90%，存活率為95%。

7.4.2 植物覆蓋率：專業養護管理期結束，技術體系內的植物覆蓋率平均為80%（主要品種香根草是垂直生長、其功能是護坡）。

7.4.3 植物營養狀況：體系內的植物生長發育茂盛，葉色鮮艷、根系發達粗壯，香根草分蘗量多，平均為5~7個以上。

7.4.4 植物根系要求：專業養護管理期結束，香根草根系平均深度為50cm，葉片高度平均為80cm，體系內百喜草的根系長度平均為25cm，百幕大草的根系平均為30cm。

7.4.5 應用功能要求：初步具備淺層抗滑護坡的功能，無沖溝和徑流溝出現，能抵抗40mm以下降雨量和水流速度為2.57m/s以下的沖刷與浸泡［5］。

7.5 干根網狀護坡

7.5.1 植物存活率：施工15天后，新芽開始出現，存活率100%，養護管理期結束，其返青率為90%，存活率為100%。但在冬季不能施工。

7.5.2 植物覆蓋率：因工藝和材料不同，故在養護管理期結束后，植物覆蓋率較低為50%，但干梢已萌發30cm以上。六個月后，干梢平均高度212.6cm，平均地徑2.9cm。

7.5.3 植物營養狀況：植物嫩芽萌發快，新芽萌發多，干根有明顯的復蘇狀，干根平均長出4.3棵數。

7.5.4 植物根系要求：側枝開始生長發育，養護管理期結束平均達到3cm。

7.5.5 應用功能要求：初步具有水土保持的功能，能防止表層土壤的流失和徑流溝出現。

8 結束語

由于“生態技術”的生物性和學科邊緣的交叉性，使得該技術在公路建設（包含水利水電建設）中的應用，具有一定程度的風險，如果方案選擇不當，必然會導致應用效果適得其反，而施工的專業隊伍選擇不準，也會使方案的應用發生變形。因此，值得設計者重視的是“功能選擇”才是方案選擇的首要條件；而業主單位重視的應該是施工隊伍的選擇；監理單位重視的是質量標準鑒定。只有三者有機結合，才能使“生態技術”方案的應用達到科學、合理、經濟、實用的目的。也才能使整個工程建設達到降低投資、提高功效、實現生態環境的可持續發展的戰略思想。

［1］馮子元，“香根草技術在龍灘水電站道路邊坡上的應用”，《廣西水利水電》，2003年第一期，28~31

［2］ Diti Hengchaovanich， "Vetiver Grass for Slope Stabilization and Erosion Control" ，Pacific Rim Vetiver Network， Technical Bulletin No.1988/2

［3］ 楊正樂、劉平等，“干根網狀護坡法在公路植物防護中的應用”，《公路》，2003年第4期，131~135

［4］ 馮子元，“香根草技術在道路邊坡中的應用與成本分析”，《公路》，2003年第4期，136~139

［5］ 馮子元、張麗萍，“香根草技術在百色水利樞紐工程河道邊坡防護中的應用”，《人民珠江》，2003年第4期

［6］ 夏漢平、劉世忠、敖惠修，《優良水土保持植物與坡地復合農林業》——氣象出版社，2000.11