此草非彼草

                                  朱诗鳌

             【提要】生长在河道岸坡上用来护坡的草，于洪水期在激流  

             的冲刷下很容易被冲毁。而在现代，采用土工合成材料技

             术在岸坡上种植的草，在洪水期可以抗御流速很大的激流

             而安然无恙。                                                                         

   1997年笔者在海南省博鳌亚洲论坛所在地主持设计与施工了一座砂岛周边的护坡工程, 采用的是国内领先的土工合成材料护坡技术。这种技术既可以保证护坡的整体稳定性, 还可在坡面上植草，而所值的草又不会被河道激流冲毁。这座砂岛被开发成高尔夫球场。现在这座球场周边的植草郁郁葱葱，经过10多年万泉河激流冲刷的考验，不仅没有被冲毁，而是越长越茂密, 起到了极佳的护坡和环保效果，这是常规河岸上生长草不可相比的。

这种护坡技术包括护坡与护脚两部分，其基本结构如图1所示。

                              图1  土工合成材料护坡技术结构图

   护坡部分是用无纺土工布做加筋土以保证边坡整体稳定性； 然后在土工布加筋土坡面上敷设壤土, 再在壤土坡面上铺设三维土工植草网垫; 最后在网垫上撒播草子或种植草皮。

护脚部分是用有纺土工布做软体沉排的排布, 然后在其上施加压重(如块石)。

                               图2  博鳌高尔夫球场护坡工程施工时的情景（1997年）

                                   图3 笔者于博鳌高尔夫球场护坡旁留影(2009年12月)

   图2是博鳌高尔夫球场护坡工程施工时的壮观情景, 图3是护坡竣工12年之后的情景，边坡上生长出的草木完全回归到了自然, 与高尔夫球场的绿茵融为一体, 分外宜人。

    然而, 有人提出问题来了。

在海南省竟有一座与上述砂岛极相似的砂岛，也拟开发成高尔夫球场，开发商很高兴与笔者取得了联系，并决定用上述砂岛的土工合成材料技术护坡。开始时开发商曾多次提出过护坡上的植草会不会被洪水冲毁的问题。起初笔者还不以为然。到后来, 开发商才坦露，这一问题是一位专家慎重向他提出的，称生长在护坡上的草是决然经受不住洪水冲刷的。开发商因这一忠告一直忧心忡忡，担心不已。

看来这位专家是把常规河岸上的草等同了土工合成材料护坡上的植草，不知道此草非彼草。

   生长在常规河岸上的草, 赖以生存的土体是由一颗颗分散的土粒组成的、抗剪强度很小的自然土坡, 草本身也是单个的一根一根在那里孤军作战, 在激流的冲击下, 很容易被各个击破, 很容易在某一局部地方被水流冲出缺口; 有了这一缺口, 则很快会导致大片草皮被冲毁。如图4所示。

                                   图4  自然土坡上生长的草

   土工合成材料护坡上的草, 情况迥然不同。 首先, 采用了无纺土工布加筋土增强了边坡土体的抗剪强度,保证了在激流冲击下边坡的整体稳定性。然后在无纺土工布加筋土坡面上铺设了专为植草用的三维土工网垫, 而且用带有倒钩的塑料锚固钉锚固在其下土体中, 再在网垫上植草。三维土工网垫是一种三维结构材料, 草根在其中便被牢牢锁定,如图5所示。特别是不存在上述的自然土坡上的草被各个击破的现象, 因为这时草根、网垫与其下的土体已连结成一个盘根错节的整体, 而且随着时间的推移, 草的根系会越来越发达, 其坚实程度会进一步增强。

                            图5  三维土工网垫土坡生长的草

   值得一提的是, 草根、三维土工网垫与土料所组成的复合土体,可以看成为当今岩土工程中所称的“微观加筋土”, 它与上述的无纺土工布加筋土(可称为“宏观加筋土”)一样, 同样能使土体的抗剪能力大为增强①。

① 其实, 很古以来人们就有了宏观加筋土和微观加筋土的观念。对前者, 如我国万里长城的某些部分就是用树枝平铺在土层中形成的加筋土; 据说三千多年前, 巴比伦人就曾用土中加筋的技术修建过庙塔。对后者, 如我国古代农村将稻草或头发丝与粘土掺和, 可以涂成结实的墙壁。只是到了现代, 有了高科技的土工合成材料之后, 加筋土的应用才赋有了新的生命力, 才赋有了科学技术的诠释与严格的理论与计算方法, 以及相应的现代化施工工艺。

有趣的是, 草根不仅在网垫及其下的微观加筋土中被锁定, 草根还可进一步伸到作“宏观加筋土”用的无纺土工布中去, 进一步被锁定。在这里, 宏观加筋土与微观加筋土巧妙地结合在一起, 耐人寻味。(见图6～图8。)

                         图6  无纺土工布加筋土与三维土工网垫植草护坡结构图

                                             A—三维网垫;

                                             B—用作加筋土的无纺土工布;

                                             C—塑料锚固钉

                               (a)                                   (b)

                                    图7 草根穿过无纺土工布的取样 (引自德国NAUE公司资料)

                             图8  海南博鳌高尔夫球场护坡上的草根穿过无纺土工布的取样

                                          A—被剪开并翻过面的无纺土工织物;

                                          B—穿过无纺土工织物的草根

   可见, 生长在土工合成材料护坡上的草是很难被冲毁的。

至于土工合成材料护坡上的植草究竟能抗御多大流速, 英国NETLON 公司的资料为4m/s以上。海南博鳌高尔夫球场的实测资料达5m/s。对河道水流来说, 4～5m/s 的流速已经是很高的流速了。