1. 前言
矿山工程和公路工程建设过程中，不可避免地会产生许多因开挖或填方所形成的边坡，特别是在南方地区的丘陵地带，形成的边坡更是占了很大的比例。如何治理这些边坡，成为矿山工程和公路工程建设的一个重要组成部分，传统的工艺多是采用浆砌石挡墙、砼拱杆、锚杆（桩）或喷浆固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路树绿化。
随着社会经济的发展，矿山工程和公路工程建设已不仅仅只是考虑投资的经济效益和绿色景观的社会效益，更需要考虑水土保持的生态环境效益。因此，“生态技术”方案成为矿山工程和公路工程建设中一项新兴的应用学科得到规划设计者的重视。然而，由于跨专业、跨学科的因素，许多设计误将普通绿化当做水土保持应用，因而出现更多的重复投资，从而导致工程预算误差过大，更为后期的工程养护管理带来较多的麻烦和维护费用。
笔者从植物学的角度介绍“生态技术”中的几种不同方案，以供规划设计者参考。
2. 生态技术的概念
“生态技术”指的是在工程建设中采用相关的生态植物（如不同的乔、灌、草、藤等），在特定环境条件下混合配置后，对开挖或填筑所形成的边坡进行植被恢复的一种综合技术应用方案，它包含了绿化景观、固土保水、防止浅层滑坡、塌方等生态环境保护的基本内容。
3. 生态技术的种类
在目前的矿山工程和公路工程建设中，可供选择的生态技术方案大体有“普通绿化”、“普通喷播”、“挂网喷播”、“香根草技术”和“干根网状护坡”等五种，详见表一。
表一 生 态 技 术 的 种 类
项目
种类
内 容
应用范围
主要材料
特 点
缺 点
普通绿化
（铺贴草皮）
在相对平缓和规整的土质边坡上铺贴草皮
土质边坡稳定、平缓、规整，土壤营养成分中等水平，无特殊要求的普通绿化带
冷季型草坪或暖季型草坪
施工方法简单、快速；成坪时间快、景观效果明显；工程造价成本低，单位造价约为6～12元/m2。
固土保水能力低，容易被雨水冲走；铺贴时与土壤接触不紧密，易干枯死亡；在坡度较大或岩石较多的地方不能使用
普通喷播
在不易铺贴草皮、有一定坡度比或强风化岩石地区，采用草种、粘合剂、营养液、纤维质等物质混合后喷播植草
土质边坡稳定、有一定坡度、但不规则，土壤和强风化岩石成分较多，土质营养成分要求不严
冷季型草种或暖季型草种、粘合剂、纤维质、保水剂及营养液
施工工艺简单、对施工区土壤的平整要求不高；景观效果整齐、统一；根据业主的要求，成坪时间快慢和功能可以选择和调整；工程造价成本低，单位造价约为5～10元/m2
固土保水能力低，容易形成径流沟和侵蚀；施工单位容易偷工减料做假，形成表面现象；因品种选择不当和混合材料不够，后期容易造成水土流失或冲沟
挂网喷播
在弱风化的岩石地区，且工程面大于70°的高陡边坡上采用挂网（土工网、铁丝网等），再将草种、纤维质、营养基质、保水剂等物质混合后高压喷植草坪
弱风化岩石边坡、坡度陡峭大于
70°以上，土壤和营养成分极少
铁丝网、土工格、固钉、草种（同普通喷播）、粘合剂、纤维质、保水剂、营养液及泥碳土
施工技术相对较难，工程量较大；解决了普通绿化达不到的施工工艺效果；不受地质条件的限制
喷播的基质材料厚度较薄，被太阳照晒后容易“崩壳”脱落；喷播的基质材料厚度较厚，重量过大，则挂网容易下掉；工程造价较高、投资较大，单位造价约为60～110元/m2
香根草技术
由香根草与其他根系相对发达的辅助草混合配置后，按正确的规划和设计种植，再通过约60天专业化的养护管理后，很快形成高密度的地上绿篱和地下高强度生物墙体
不稳定边坡，坡度较大介于20°~70°之间，表层土易形成冲沟和侵蚀、容易发生浅层滑坡和塌方的地方
香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良剂、香根草专用肥
根系发达、高强，抗拉和抗剪强度分别为80Mpa和25Mpa能防止浅层护坡与塌方；生长速度快、拦截能力强，能减少裸露表土73%的地表径流，拦截98%的泥沙；极耐水淹（完全淹没120天不会死亡）、固土保水能力强；叶面具有巨大的“蒸腾”作用，能尽快排除土壤中的饱和水；无性繁殖特点、不会形成杂草；施工不受季节影响；工程造价适中，比传统浆砌石略低，单位造价约为30～40元/m2
地上绿篱较高、缺少草坪的景观效果；不耐阴、不能与乔木套种；只适合长江以南的地区应用
干根网状护坡
将适宜的树干材料呈网状间断横卧埋入边坡土中，入土部分干材两侧生根，暴露部分萌芽成林
干旱、少雨、缺水的土质边坡，土壤条件相对较好，不受坡度大小影响，但受施工季节影响
适合当地物种的乔、灌木。如柳树、杨树、榕树类或沙棘、红树等，以及相应的营养肥料
施工方法简单、网眼大小易控制；材料存活率较高、生长发育快；造价适中，单位造价约为15～20元/m2
材料选择和贮存较麻烦，基本技术要求高；固土护坡效果体现的时间相对上述VGT方案较长；施工受季节的影响较大
4. 生态技术方案的选择
上述五种生态技术方案在矿山工程和公路工程建设中的应用具有很强的专业性，因此在方案的选择上有较大的不同。同时，由于这五种方案的选材和施工工艺不同，其产生的生态功能效益有着本质上的区别。
第一、第二及第三种方案是普通的绿化景观方案，仅具有美观的价值，而第三种方案由于受地质条件的制约，施工工艺相对较难，因而施工成本远大于第一、第二种方案。
第四、第五种方案则是抗滑护坡和水土保持方案，不仅具备恢复植被和绿色景观的内容，更重要的是具有固土保水和防止浅层滑坡与塌方的功能。
在矿山工程和公路工程建设中，可从下面三点来具体选择合适的方案。
1）根据地形地质条件选择
地质条件良好、坡度比较平缓、土壤成分较好的地方，通常可选用第一、第二种生态技术方案（铺贴草皮与喷播绿化）；
地质条件差、弱风化或未风化岩石多、坡度大于70°以上的地方，常采用第三种生态技术方案（挂网喷播）；
介于上面两者的地质地形条件下，可选用第四、第五种生态技术方案（香根草技术与干根网状护坡）；
地质条件不稳定、容易出现浅层滑坡或塌方的地方，可以选择第四种生态技术方案——香根草技术，以部分替代或完全替代传统的浆砌石挡墙、菱型砼拱杆或喷浆护坡工艺。
2）根据生态功能条件选择
绿化景观效果为主，通常选用第一、第二、第三种生态技术方案；水土保持效果为主，可以选择第二、第四、第五种生态技术方案，其中第二种方案中主要是调整植物品种，选用具有水土保持功能的草种；固土护坡效果为主，可选择第四、第五种生态技术方案，其中第四种方案常用于长江以南的地区，而第五种方案则常用于北方或西北地区；防治浅层滑坡与塌方为主，只能采用第四种生态技术方案——香根草技术。
3）根据工程造价选择
前面所述的几种生态技术方案的工程造价是保质保量的基础价格，它包含了基本的材料、人工、税费和利润成本以及施工难度与设计调整的幅度范围（但未包含植物材料的死亡损耗和远程施工的费用）。因此，可供在工程项目建设中的设计和预算时参考。若施工单位在投标报价时低于该幅度范围，则必然在施工中发生偷工减料的行为（后面施工监理中详论），生态技术方案的质量必然得不到保证。因此，工程造价的选择，也是生态技术方案选择和应用成功的一个重要指标。
5. 生态技术方案的应用
选择了合适的生态技术方案后，如何更加合理有效的实施应用，主要从如下几个方面进
行控制：
1）确定工程造价
当生态技术方案选定以后，在具体的应用过程中，可根据具体施工点的工程情况（如气候、季节、土质、营养、边坡比、施工难度、附近水源及交通等）确定工程造价，个别地质地形条件较差、施工难度太大的地方，其工程造价会超过前面的基础分析价。
2）选择施工单位
目前，应用生态技术方案的施工单位比较杂乱，许多都是园林绿化单位，虽拥有绿化资质和一定的绿化工程经验，但由于矿山工程和公路工程建设中地质结构的复杂性以及应用生态技术的学科交叉性，普通的园林绿化单位对工程建设中开挖和填筑所形成的不稳定边坡，缺乏工程技术方面的专业知识，因此，在施工工艺和兼顾技术方面很难达到一个新的水平。为此，在施工单位的选择上，建议适当放宽条件，不要过度重视资质，应以经验和业绩为主，同时考察其技术理论的依据和原理，并重点审核其提供的施工方案与质量标准的保证。
3）审核施工方案
因设计部门、业主单位和监理单位暂时对生态技术方案的完整理解不深，因此，提出的质量技术标准还不完善，这对生态技术方案的应用有一定程度的影响。但是，通过与施工单位的专业技术沟通，对该技术的应用有较大的帮助，特别是加强对施工单位提供的施工方案进行审核和了解，可以协助业主和监理单位正确应用生态技术方案。更为重要的是可以通过施工方案，在日后对工程质量进行技术检定时，提供有利依据。因此，施工方案的审核是目前在矿山工程和公路工程建设中选择施工单位的一个重要指标。
4）专业养护管理要求
生态技术方案中施工后的专业养护管理是一个极其重要的内容，植物学界的一句专业俗语“三分种植、七分管理”充分说明了生态技术的特殊性。普通的种植技术，任何一个农民或民工都可以完成（更不用说园林绿化公司了），然而，生态技术方案的整体功能实现，则必须有专业化的养护管理过程。过去许多生态技术方案的应用失败，既不是技术方案的问题，也不完全是方案中的品种选择问题，而更多的是专业养护管理问题（同时，该过程也恰恰是许多施工单位偷工减料的过程）。因此，专业养护管理要求也是生态技术方案应用的一个重要技术指标。
6. 生态技术工程施工监理
在目前的矿山工程和公路工程建设中，并没有生态技术的专业施工监理单位，一般都是由土建工程监理单位代为监理。由于跨专业的原因，的确使监理单位很难真正做好本职工作，同时也为个别不良施工单位偷工减料提供了方便，以至于表面上生态技术方案的投资大大降低成本，而实质上则造成生态技术方案的不可行或工程建设中多次出现重复投资的不良现象，而非专业的施工监理工程师只要注意以下几点，仍然可以保证生态技术方案的成功应用。
1）施工工艺监理
首先了解施工单位的技术背景和提供的施工工艺方案，并在其实际施工过程中随时抽查和核对其施工的方式方法，以及其施工的具体步骤与相应的技术指标。
2）工程材料监理
工程材料监理是一个重要内容，特别是在喷播技术应用中最容易出现材料短缺的现象，个别不良施工单位往往在喷播液中少放、甚至不放足粘合剂、保水剂、营养物质等，仅用水和种子就喷播在施工面上。因此，在监理时应在其喷播前检查其配制的喷播液，施工后则在工程面上检查其喷播的材料种类和材料比例。而在其它的生态技术方案中主要是检查其材料的种类问题。
3）材料用量监理
主要是指在施工前和施工后，检查其工程材料用量是否达到其设计中的数量，当然，由于植物具有生命现象，移植后需要相应的生长过程。因此，应结合专业养护管理过程进行观测，在专业养护管理结束后，基本可以观测到材料的准确用量。
4）材料质量监理
非专业的监理工程师很难了解和掌握植物材料的质量。一般情况下，因植物都具有生命特征的特殊原因，施工单位不敢、也不会明显使用质量不合格的植物品种和营养物质。这与土工工程的材料质量监理有较大的区别。因此，监理的重点是植物品种的生长发育情况和辅助材料（如挂网喷播中的网材）的规格、型号及强度等。
7. 生态技术工程质量标准
生态技术工程是近年来在矿山工程和公路工程建设中新兴的一项边缘学科技术，至今为止还没有相关的工程质量检验标准，这就为设计单位、业主单位和监理单位在鉴定工程质量方面带来许多困难，也为个别不良施工单位投机取巧提供了条件。为此，笔者就植物学范畴和多年在工程建设中应用“生态技术”的经验总结，归纳如下的几个指标，以供相关工程参考和借鉴（其中的时间和指标均表示是在春、夏、秋季施工，而冬季施工其指标体现顺延30~90天）。
表二 生 态 技 术 工 程 质 量 标 准
项目
种类
植物
存活率
植物
覆盖率
植物
营养状况
植物
根系和挂网材料要求
植物
应用功能要求
普通绿化
（铺贴草皮）
施工20~30天后，植物返青率达到80%，存活率达到90%；养护管理期结束，植物返青率为90%，存活率为98%
施工结束覆盖率为98%，养护管理期结束无死亡现象
植物叶片色泽鲜艳亮丽、叶体保满，无枯黄或异色，生长发育茂盛
草皮与土壤完全相贴，无中空现象
养护管理结束后达到绿色景观效果
普通喷播
施工10~15天后，种子开始发芽，30天后存活率达到90%，养护管理期结束，存活率为100%（冬季施工混播冷季型草种同理）
养护管理结束后达到100%，无遗漏现象
草坪生长发育茂盛，整齐有序、叶片色泽均匀，无高低不等的凸凹现象和颜色不同的现象
无
养护管理结束后达到绿色景观效果，无径流沟和冲沟出现
挂网喷播
与普通喷播相同
同上
同上
固钉坚实、网体不能松动，营养层厚度不能低于3cm
养护管理结束后达到绿色景观效果，无径流沟和冲沟出现，网体无“崩壳”现象
香根草技术
施工30天后，植物返青率达到70%，存活率达到85%，专业养护管理结束后，植物返青率为90%，存活率为95%
专业养护管理期结束，技术体系内的植物覆盖率平均为80%（主要品种香根草是垂直生长、其功能是护坡）
体系内的植物生长发育茂盛，叶色鲜艳、根系发达粗壮，香根草分蘖量多，平均为5~7个以上
专业养护管理期结束，香根草根系平均深度为50cm，叶片高度平均为80cm，体系内百喜草的根系长度平均为25cm，百幕大草的根系平均为30cm
初步具备浅层抗滑护坡的功能，无冲沟和径流沟出现，能抵抗40mm以下降雨量和水流速度为2.57m/s以下的冲刷与浸泡
香根草技术
施工15天后，新芽开始出现，存活率100%，养护管理期结束，其返青率为90%，存活率为100%
植物覆盖率较低为50%，但干梢已萌发30cm以上。六个月后，干梢平均高度212.6cm，平均地径2.9cm
植物嫩芽萌发快，新芽萌发多，干根有明显的复苏状，干根平均长出4.3棵数
侧枝开始生长发育，养护管理期结束平均达到3cm
初步具有水土保持的功能，能防止表层土壤的流失和径流沟出现
8. 结束语
由于“生态技术”的生物性和学科边缘的交叉性，使得该技术在矿山工程和公路工程建设中的应用，具有一定程度的风险，如果方案选择不当，可能会导致应用效果适得其反，而施工的专业队伍选择不准，也会使方案的应用发生变化。因此，值得设计者重视的是“功能选择”才是方案选择的首要条件，而业主单位重视的应该是施工队伍的选择，监理单位重视的是质量标准鉴定。只有三者有机结合，才能使“生态技术”方案的应用达到科学、合理、经济、实用的目的，也才能使整个工程建设达到降低投资、提高功效、实现生态环境的可持续发展的战略思想。
参考文献
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［2］ 杨正乐、刘平等，“干根网状护坡法在公路植物防护中的应用”，《公路》，2003年第4期，131~135
［3］ 冯子元，“香根草技术在道路边坡中的应用与成本分析”，《公路》，2003年第4期，136~139
［4］ 冯子元、张丽萍，“香根草技术在百色矿山枢纽工程河道边坡防护中的应用”，《人民珠江》，2003年第4期
［5］ 夏汉平、刘世忠、敖惠修，《优良水土保持植物与坡地复合农林业》——气象出版社，2000.11
【作者简介】陈水荣（1968—），男，广东化州人，工程师，大学，从事水利水电施工及管理工作。
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