王耀建，王永喜，夏 兵，邢路平，吳 鳳

(1.深圳市北林苑景觀及建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳 518038；2.深圳市深水水務(wù)咨詢有限公司，廣東 深圳 518003)

噴混植生技術(shù)是適合于巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)的一項(xiàng)復(fù)綠技術(shù)，在75°以下的非光滑巖質(zhì)邊坡或質(zhì)地密實(shí)堅(jiān)硬的土質(zhì)邊坡上應(yīng)用能取得快速綠化的效果，但坡度大于45°時(shí)需掛過(guò)塑鐵絲網(wǎng)作骨架以增強(qiáng)坡面和基質(zhì)的穩(wěn)定。噴混植生技術(shù)在華南巖質(zhì)邊坡取得了較好的社會(huì)和生態(tài)效益，在北方也有推廣應(yīng)用價(jià)值，但也有其局限性。筆者以深圳市梧桐山道立交邊坡為研究對(duì)象，通過(guò)分析其邊坡特點(diǎn)，提出新的修復(fù)理念，對(duì)邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù)措施設(shè)計(jì)，應(yīng)用了新技術(shù)，邊坡生態(tài)修復(fù)后效果良好，可為高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)提供參考。

1 噴混植生技術(shù)的研究進(jìn)展

我國(guó)于20世紀(jì)90年代中后期引入噴混植生技術(shù)，實(shí)踐中通過(guò)不斷改進(jìn)完善，取得了一定的效果。1998年重慶交通科研設(shè)計(jì)院提出了復(fù)合營(yíng)養(yǎng)土噴播植被技術(shù)，可用于風(fēng)化破碎巖石和干旱地區(qū)邊坡復(fù)綠[1]。2000年章夢(mèng)濤等[2]報(bào)道了深圳如茵公司開(kāi)發(fā)的巖質(zhì)坡面噴混植生技術(shù)，該技術(shù)2001年獲得深圳市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2002年獲得廣東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)，并在實(shí)踐中成功應(yīng)用[3]。2003年張季如等[4]介紹了草灌植被可生長(zhǎng)的生態(tài)防護(hù)材料，并提出了利用生態(tài)護(hù)坡材料進(jìn)行邊坡侵蝕防護(hù)、綠化的設(shè)計(jì)。2008年重慶交通大學(xué)劉飛等[5]探討了采用改性硫鋁酸鹽水泥及凝石作為膠結(jié)材料的可行性，結(jié)果表明兩種膠結(jié)材料基本達(dá)到了植被混凝土對(duì)膠結(jié)材料的要求。

2 研究區(qū)概況

梧桐山道立交邊坡位于深圳市鹽田海港大廈東北側(cè)，其東側(cè)為鹽田港保稅區(qū)和深圳檢驗(yàn)檢疫局鹽田檢驗(yàn)場(chǎng)，南側(cè)接鹽田港中港區(qū)，西側(cè)現(xiàn)狀為山體，北至鹽排高速公路，東部沿海高速公路從立交的南部穿過(guò)。

梧桐山道立交邊坡所在山體為梧桐山系的外延，處在梧桐山的東麓，地貌以破碎低山臺(tái)地為主，有兩個(gè)明顯的沖溝，分別位于馬會(huì)用地所在山丘的南、北兩側(cè)。用地區(qū)域整體呈近南北走向，總體上地勢(shì)西高東低，所經(jīng)地段地形起伏較大，工程開(kāi)挖形成的邊坡長(zhǎng)約1 141 m，最大坡高98 m，最小坡高19 m。

梧桐山道立交邊坡屬南亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫22.6 ℃，極端最高溫度為37 ℃，極端最低溫度為2.8 ℃；多年平均降水量1 950 mm，年最大降水量2 634 mm，年最小降水量912 mm，多年平均水面蒸發(fā)量為1 330 mm。

梧桐山道立交邊坡區(qū)域周邊山地植被茂密，且人為干擾較少，仍保持著較原始的自然生態(tài)環(huán)境。其植被具有沿海南亞熱帶常綠闊葉林的一般特征：?jiǎn)棠緲浞N較多且整體相對(duì)較矮，藤本植物生長(zhǎng)茂密。

梧桐山道立交邊坡依山體南北走向分級(jí)進(jìn)行開(kāi)挖(每級(jí)高度為10 m，平臺(tái)寬為2 m)，根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用不同的放坡坡率，見(jiàn)表1。

根據(jù)邊坡坡率與地質(zhì)條件(坡體巖性)的不同進(jìn)行邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，采用的支護(hù)措施主要有鋼筋混凝土框架梁+錨桿、漿砌毛石重力式擋土墻、鋼筋混凝土抗滑樁、主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)+錨桿等。

表1 不同類型邊坡開(kāi)挖坡率

3 高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)

3.1 應(yīng)用的新理念

(1)實(shí)現(xiàn)工程護(hù)坡和生態(tài)護(hù)坡的科學(xué)結(jié)合，因地制宜采取措施。

(2)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工，不斷試驗(yàn)改進(jìn)。

(3)實(shí)現(xiàn)近自然、可持久的生態(tài)恢復(fù)。

3.2 邊坡排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)排水系統(tǒng)組成。主要包括坡頂截水溝、平臺(tái)排水溝、坡面跌水溝、坡腳排水邊溝及消力井、沉沙池等。

(2)排水系統(tǒng)布置。坡頂截水溝修建在邊坡開(kāi)挖線上部，距開(kāi)挖線5 m以外視現(xiàn)狀地形布置，邊坡雨水匯流處及適當(dāng)位置布置跌水溝進(jìn)行分流排放。

為適應(yīng)高邊坡施工條件，平臺(tái)排水溝與種植槽結(jié)合修建，采用鋼筋混凝土預(yù)制件排水溝或生態(tài)排水溝形式，其平面布置根據(jù)平臺(tái)寬度(B)分為兩種：B≤3 m時(shí)，布置在坡腳處，采用鋼筋混凝土預(yù)制件排水溝；B>3 m時(shí)，布置在平臺(tái)外側(cè)，采用生態(tài)排水溝。在跌水溝進(jìn)入道路邊溝處布置消力井，以防急流影響道路運(yùn)行。

3.3 平臺(tái)種植槽設(shè)計(jì)

為改善邊坡的生態(tài)環(huán)境，沿平臺(tái)設(shè)計(jì)了種植槽。種植槽修建方法為在平臺(tái)外側(cè)修筑擋墻，然后回填種植土。

3.4 生態(tài)復(fù)綠措施設(shè)計(jì)

3.4.1 生態(tài)復(fù)綠技術(shù)原則

采取的復(fù)綠技術(shù)不影響邊坡的穩(wěn)定性，不危及道路的正常運(yùn)營(yíng)；技術(shù)較成熟，有成功的施工案例供參考；需滿足快速綠化和全面綠化的要求；可操作性強(qiáng)。

3.4.2 植物選擇

所選擇的植物應(yīng)耐旱、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)，能適應(yīng)邊坡的特殊環(huán)境條件；靠近道路的坡面綠化應(yīng)滿足生態(tài)功能，同時(shí)考慮景觀效果；應(yīng)具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力；盡可能以鄉(xiāng)土樹種為主。

3.4.3 邊坡及平臺(tái)綠化設(shè)計(jì)

(1)坡比小于1∶1.25的全風(fēng)化石質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。采用不掛網(wǎng)客土噴播植草+種植喬灌木的模式綠化，噴播的草種為百喜草、狗牙根、多花木藍(lán)，并混播少量山毛豆種子，種植的灌木選用簕杜鵑、桃金娘、金合歡、野牡丹、馬纓丹等，喬木選用臺(tái)灣相思、雅榕、黧蒴錐、鳳凰木、海南蒲桃、木荷等。采用喬灌混交種植，株行距為1.5 m×1.5 m，喬灌比為1∶2。

(2)坡比為1∶0.75～1∶1.25的石質(zhì)邊坡。采用掛網(wǎng)(單層網(wǎng)或者雙層網(wǎng))噴混植生+灌木的模式恢復(fù)植被，草種選擇狗牙根、百喜草、竹節(jié)草、假儉草，灌木選擇金合歡、簕杜鵑、桃金娘、野牡丹、夾竹桃、朱纓花、馬纓丹等。灌木苗為袋苗，株行距為1.5 m×1.5 m。

(3)坡比為1∶0.5～1∶0.75的石質(zhì)邊坡。采用掛網(wǎng)(單層網(wǎng)或者雙層網(wǎng))噴混植生+人工植生盆+V形槽措施綠化，草種選擇狗牙根、百喜草、竹節(jié)草、假儉草，灌木選擇桃金娘、野牡丹、馬纓丹、朱纓花、簕杜鵑等，喬木選擇臺(tái)灣相思、雅榕、大頭茶等,藤本選爬山虎、薜荔。灌木苗為袋苗，株行距為1.5 m×1.5 m；利用坡面微凹地形砌筑人工植生盆(平均每100 m2修建6～8個(gè))種植喬木，植生盆直徑不小于50 cm，平均回填土深不小于50 cm，每個(gè)植生盆種植喬木1株；對(duì)于坡比為1∶0.5邊坡結(jié)合V形槽措施復(fù)綠，V形槽回填種植土，種植灌木和藤本。

(4)平臺(tái)綠化技術(shù)。在種植槽外側(cè)種植灌木一排，內(nèi)側(cè)種植喬木一排，石質(zhì)邊坡的平臺(tái)則在平臺(tái)的兩側(cè)各加種藤本一排。灌木選用簕杜鵑、朱纓花、夾竹桃、黃金榕、桃金娘、軟枝黃蟬等，種植間距1 m；喬木選用雅榕、臺(tái)灣相思、木荷、羊蹄甲、紅錐、鐵冬青、山烏桕、鐵刀木、海南蒲桃、黧蒴錐、鳳凰木等，種植間距2 m；上爬藤本為爬山虎、薜荔，下垂藤本為首冠藤、馬纓丹，種植間距0.2 m。

(5)填方邊坡綠化。填方邊坡坡率為1∶1.5～1∶2.0時(shí)，采用人工植草+喬灌木綠化。喬木選擇木棉、樟樹、雅榕、鳳凰木、洋紫荊等，也可適當(dāng)種植一些能體現(xiàn)亞熱帶特色的棕櫚科植物，株行距為3 m×3 m；灌木選擇夾竹桃、紫薇、四季桂、朱槿、雞蛋花、簕杜鵑等，株行距為1.5 m×1.5 m。

(6)裸露緩坡地及臺(tái)地綠化。裸露緩坡地及臺(tái)地復(fù)綠方法為喬灌混交的方式，喬木選擇鳳凰木、雅榕、木棉、南洋楹、桃花心木、高山榕、臺(tái)灣相思、海南蒲桃等，灌木選擇夾竹桃、金合歡、桃金娘、野牡丹、簕杜鵑、朱纓花等。

(7)擋土墻綠化。擋土墻通過(guò)在墻腳和墻頂部各種植一排藤本進(jìn)行上爬下垂綠化，上爬藤本為爬山虎、薜荔，下垂藤本為炮仗花和馬纓丹，種植間距0.2 m。

3.5 滴灌設(shè)計(jì)

梧桐山道立交邊坡多為石質(zhì)，坡高且陡，坡面綠化工程養(yǎng)護(hù)難度大，若灌溉不當(dāng)易影響苗木成活率。為保證整治效果及后期生態(tài)系統(tǒng)的良性演替，采用近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉。

4 邊坡生態(tài)修復(fù)效果分析

梧桐山道立交邊坡生態(tài)修復(fù)工程于2010年6月竣工，通過(guò)跟蹤調(diào)查可知，生態(tài)修復(fù)后破壞的生態(tài)得到了有效恢復(fù)，邊坡整體景觀與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，并有效地控制了高陡巖質(zhì)邊坡的水土流失(生態(tài)修復(fù)前后面貌對(duì)比見(jiàn)圖1～3)。

圖1 2009年生態(tài)修復(fù)前面貌

圖2 2011年生態(tài)修復(fù)1年后效果

圖3 2016年生態(tài)修復(fù)6年后效果

從群落結(jié)構(gòu)組成來(lái)看，邊坡生態(tài)修復(fù)初期，草本植物為優(yōu)勢(shì)種，隨著時(shí)間的推移，植物群落呈現(xiàn)出喬、灌、草搭配的多層次結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。邊坡生態(tài)修復(fù)1～2年以人工種植植物為主，經(jīng)過(guò)3～6年的發(fā)展，部分人工種植植物如狗牙根、百喜草、山毛豆等，因不適應(yīng)樣地條件而退化，木麻黃、芒草、五爪金龍、蟛蜞菊等植物自然入侵，存留下來(lái)的人工種植植物和自然入侵植物的競(jìng)爭(zhēng)逐漸達(dá)到平衡，建群種形成，植物群落向良好方向發(fā)展，進(jìn)入自然演替的過(guò)程。植物長(zhǎng)勢(shì)良好，草本1年后覆蓋率在95%以上，3年后保存率在90%以上；藤本1年后成活率在95%以上，攀援長(zhǎng)度在250 cm以上，且分布均勻，3年后保存率在90%以上，攀援長(zhǎng)度在500 cm以上；灌木1年后成活率在90%以上，株高在50 cm以上，冠幅在30 cm以上且分布均勻，3年后保存率在85%以上，株高在150 cm以上；喬木1年后成活率在90%以上，株高在100 cm以上，冠幅在60 cm以上且分布均勻，3年后喬木保存率在85%以上，株高在250 cm以上。

5 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 結(jié) 論

梧桐山道立交邊坡生態(tài)修復(fù)的研究成果，為我國(guó)華南地區(qū)高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)提供了技術(shù)支撐?；趪娀熘采母叨笌r質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)新理念、新技術(shù)能否適應(yīng)長(zhǎng)期干旱的氣候條件，還需進(jìn)一步研究。

5.2 創(chuàng)新點(diǎn)

(1)針對(duì)已有掛單層網(wǎng)噴混植生技術(shù)覆土厚度不足的情況，梧桐山道立交邊坡通過(guò)試驗(yàn)，部分區(qū)域創(chuàng)新應(yīng)用了掛雙層網(wǎng)噴混植生技術(shù)，增加了坡面土層厚度，解決了巖質(zhì)高陡坡面生態(tài)修復(fù)覆土厚度不夠的難題。

(2)創(chuàng)新應(yīng)用了工程綠化防護(hù)技術(shù)組合，創(chuàng)建了V形槽+掛雙層網(wǎng)噴混植生技術(shù)，是高陡巖質(zhì)邊坡快速綠化的成功技術(shù)組合。

(3)創(chuàng)新應(yīng)用了滴灌系統(tǒng)進(jìn)行面積達(dá)8.6萬(wàn)m2的高陡巖質(zhì)邊坡人工植被養(yǎng)護(hù)。

(4)創(chuàng)新實(shí)踐了平臺(tái)排水溝在種植槽外側(cè)布設(shè)，可以使坡面匯水充分澆灌平臺(tái)植物后再進(jìn)入平臺(tái)排水溝。

(5)創(chuàng)新篩選出一批先鋒喬灌草種和優(yōu)化組合模式，并通過(guò)喬灌草藤立體配置，使不同的坡面及不同高度的平臺(tái)植物配置不一樣，不僅可滿足坡面綠化要求，還可同時(shí)滿足景觀效果。