73666   South – South Experience Exchange  Trust Fund TF011068  Transfer of Pakistan’s Experience in Soil Bioengineering for Slope  Stabilization to Timor­Leste      A vegetated concrete block and a vegetated soft gabion wall constructed on rural road in Pakistan  Field Guide on Soil Bioengineering for Slope  Stabilization in Timor­Leste  World Bank Office, Dili, Timorâ€?Leste.   May 2012  .     Acknowledgement  I would like to acknowledge the financial support provided through the South – South Experience  Exchange Trust Fund (TF011068) for the transfer of Pakistan’s experience of soil bioengineering for slope  stabilization to Timorâ€?Leste. The trust fund was used to fund my consultancy including a visit to Timorâ€? Leste in February 2012. During the visit, training on soil bioengineering was organized for the officers of  Directorate of Roads and Directorate of Forestry. The visit also included collection of necessary  information about the local tree and grass species suitable for soil bioengineering and the seasonal  conditions appropriate for soil bioengineering applications in Timorâ€?Leste. This information was used for  preparing the “Field Guide on Soil Bioengineering for Slope Stabilization for Timorâ€?Lesteâ€?.   I would like to thank Messrs. Chris Bennett, Scott Wilkinson, Mitsuyoshi Asada, and Charles Feinstein, all  of the World Bank, for facilitating this technology transfer program for Timorâ€?Leste. I am highly obliged  to Messrs. Asif Faiz, and Zafar Raja at the World Bank Country Office in Islamabad, Pakistan for initiating  the idea of transferring soil bioengineering experience of Pakistan to Timorâ€?Leste. Their support and  contribution to this project is highly appreciated.   I am thankful to Mr. Fernando Santana, Biodiversity Officer in the Forestry Directorate in Timorâ€?Leste for  contributing important information about the local tree and grass species of Timorâ€?Leste which are  suitable for soil bioengineering. These have been incorporated in the Field Guide. The overall  cooperation extended by Mr. Lourenco Fontes, Director General and Mr. Luis Ribeiro Mendes, Head,  Planning & Finance, of the Forestry Directorate in preparing the training materials for the practical  training sessions and the schedule of rates for the project proposal for soil bioengineering for slope  stabilization in the Northâ€?South Road Corridor (Dili to Ainaro Road) is kindly acknowledged. I remain  grateful to Mr. Joao Gregorio, of the Ministry of Infrastructure, Timorâ€?Leste for his help in arranging my  visit of north coastal road and in providing staff to assist me in the survey of the Dili to Ainaro Road    A very special thanks to Mr. Luis Constantino (Timorâ€?Leste Country Manager â€? World Bank), and his team  in the Dili office, particularly Mr. Olivio Euclides dos Santos, for the help in arranging the awareness  workshop, training on soil bioengineering and contacts with the Directorate of Roads, Bridges and Flood  Control and the Directorate of Forestry. The contribution of Mr Olivio Euclides dos Santos as facilitator  (translator) during the awareness workshop and training sessions is appreciated.     Dr. Bashir Hussain Shah   Consultant   World Bank, Timorâ€?Leste      Table of Contents    1.  Introduction .......................................................................................................................................... 4  2.  Soil Bioâ€?Engineering Structures for Slope Stabilization ........................................................................  5  2.1  Retaining Walls .............................................................................................................................  5  2.1.1  Vegetated Soft Gabion Retaining Wall .................................................................................  5  2.1.2  Live Brushwood Retaining Wall ............................................................................................  6  2.1.3  Vegetated Geoâ€?.textile Retaining Wall .................................................................................  7  2.1.4  Vegetated Timber Crib Wall ..................................................................................................  8  2.1.5  Vegetated Bamboo Crib Wall ..............................................................................................  10  2.1.6  Vegetated Bamboo Retaining Wall .....................................................................................  10  2.2  Fixation of Loose Soil on Landslides and Fill Slopes ....................................................................  11  2.2.1  Brush Wattles (Fascines) .....................................................................................................  11  2.2.2  Brush Layering .....................................................................................................................  12  2.2.3  ....................................................................................................................  12  Hedge Layering  2.2.4  Brush Hedge Layering .........................................................................................................  13  2.2.5  Brushwood Fences ..............................................................................................................  13  2.2.6  Semiâ€?Dead Fences with Live Hedges ...................................................................................  14  2.2.7  ................................................................................................................................. 14  Hedges  2.2.8  Sodding................................................................................................................................ 15  3.  Gully Erosion Control Structures .........................................................................................................  15  3.1  Gully Head Erosion Control Structure .........................................................................................  16  3.1.1  Gully Head Erosion Control with Sodding ...........................................................................  16  3.1.2  Gully Head Erosion Control with Brushwood .....................................................................  16  3.2  Gully Bottom Erosion Control .....................................................................................................  17  3.2.1  Live Brushwood Check Dams ..............................................................................................  17  3.2.2  Palisades ..............................................................................................................................  18  3.2.3  Vegetated Pole Check Dams ...............................................................................................  19  3.2.4  Vegetated Pole/Brushwood Check Dams ...........................................................................  20  3.2.5  Vegetated Bamboo Check Dams .........................................................................................  20  2 | P a g e     3.2.6  Vegetated Palm Frond Check Dams ....................................................................................  21  3.2.7  Vegetated Soft Gabion Check Dams ...................................................................................  21  3.2.8  Live Sills ...............................................................................................................................  22  3.2.9  ...................................................................................  22  Vegetated Loose Stone Check Dams  4.  Soil Bioengineering Structures for Stream Bank Erosion Control ....................................................... 23  4.1  Retaining Walls ...........................................................................................................................  23  4.1.1  Live Brushwood Retaining Wall ..........................................................................................  23  4.1.2  Vegetated Loose Stone Retaining Wall ...............................................................................  23  4.2  ............................................................................................................................................ 24  Spurs  4.2.1  Live Spurs ............................................................................................................................  24  4.2.2  Vegetated Soft Gabion Spurs ..............................................................................................  25  4.2.3  Vegetated Loose Stone Spurs .............................................................................................  25  4.3  Revetments ................................................................................................................................. 25  4.3.1  Live Brushwood Revetment ................................................................................................  25  4.3.2  Sod Revetment with Plant Cuttings and Seedlings ............................................................. 26  5.  Recommendations for Bioengineering Implementation ....................................................................  26  6.  Suitable Tree Species for Landslide Stabilization in Timorâ€?Leste ........................................................ 27  6.1  ..................................................... 27  Tree Species Suitable for Soil Bioengineering in Timorâ€?Leste  6.2  Suitable fast growing Tree Species, for planting on landslide affected areas ............................ 27  6.3  Suitable Grasses and Brushes for Hedges ...................................................................................  28  6.4  Suitable Species for Coastal Areas for Beach Protection ............................................................ 29  7.  ................................................................................................................................ 29  Glossary of Terms  8.  References .......................................................................................................................................... 32      3 | P a g e     1. Introduction  Soil Bioengineering is a useful and effective technology for slope stabilization and soil conservation. Soil  bioengineering is defined as “the use of living plant materials to construct structures that perform an  engineering functionâ€?. The technology is now widely used for slope stabilization and soil conservation in  many countries that experience slope instability. The Pakistan Forest Institute tested the technology at  several places in Pakistan between 1987 and 1989 on a small scale. The technology was scaled up for  slope stabilization and integrated watershed management in affected areas (from the 2005 earthquake)  under the UNDP supported “Environmental Recovery Programme for the Earthquake affected Areasâ€?.  The technology is simple, low cost, and effective, requires little to no maintenance, is environmentally  friendly, and sustainable. The technology has been used in Pakistan for slope stabilization on Kaghan  Road (Balakot to Mahandri), Silk Road (Battagram to Thakot) and Jhelum Valley Road (Muzaffarabad to  Chakothi) under World Bank financed projects and Neelum Valley Road under an Asian Development  Bank (ADB) financed project. Now the technology is being used extensively for slope stabilization  throughout mountainous areas of Pakistan by both Government and Nonâ€?Government Organizations.   Under the South – South Experience Exchange Trust Fund (TF011068) a technical assistance (TA) project  entitled, “Transfer of Pakistan’s Experience of Soil Bioengineering for Slope Stabilization to Timorâ€?Lesteâ€?  was implemented during January and February, 2012. The TA included an awareness workshop on the  important role soil bioengineering can play in slope stabilization, training on soil bioengineering for  slope stabilization for the officers of the Directorate of Roads, Bridges and Flood Control and the  Directorate of Forestry (both held in Timorâ€?Leste), and preparation of a Field Guide on Soil  Bioengineering for Slope stabilization for Timorâ€?Leste for future guidance of the field officers and other  relevant practitioners and stakeholders.  Necessary information about local tree and grass species suitable for soil bioengineering was collected  during the visit to Timorâ€?Leste, including establishing the most suitable season for conducting soil bioâ€? engineering activities. The “Field Guide on Soil Bioengineering for Slope Stabilizationâ€? will be useful for  the technical staff of the Directorate of Roads, Bridges and Flood Control and the Directorate of  Forestry, as well as international and local NGOs for the application of soil bioengineering for slope  stabilization on roads and for other soil conservation activities in Timorâ€?Leste.   As bamboo, coconut and other palms are abundant in Timorâ€?Leste; soil bioengineering applications are  designed in such a way that bamboos and palm leaves can be used in soil bioengineering structures to  make them more economical. The Field Manual includes a description of different soil bioengineering  structures suitable for slope stabilization, gully and river bank erosion control in Timorâ€?Leste.  The material in this field guide is derived from the publication â€?Field Manual on Slope Stabilizationâ€?  published by UNDP, Pakistan, and may be accessed on the UNDP Pakistan website; http://undp.org.pk  under ‘training materials’.   4 | P a g e     2. Soil Bio­Engineering Structures for Slope Stabilization  Soil bioengineering structures used for slope stabilization include retaining walls, check dams and  mechanical barriers for fixing loose soil on landslides and fill slopes. In addition to slope stabilization, soil  bioengineering structures are also used to control gully and river bank erosion. Gullies commonly occur  on landslides and fill slopes if treatment is not given in time and landslides are also triggered by  undercutting from river and channel erosion.   2.1 Retaining Walls   Soil bioengineering retaining walls are effective in stabilizing slips and small landslides. Different types of  soil bioengineering retaining walls have been used for stabilizing landslides in different parts of the  world. Among these, the most common soil bioengineering retaining walls are vegetated soft gabions,  geoâ€?textiles and timber crib walls. In Pakistan the vegetated soft gabion walls and live brushwood  retaining walls were constructed on a large scale in earthquake affected areas and have proved effective  and economical for small landslides. The vegetated soft gabion and live brushwood retaining walls are  also combined with gabion, stone masonry and concrete walls to reduced cost of engineering structures  for slope stabilization. The selection of the type of bioengineering retaining wall for a particular site  depends on the availability of the material required at the particular site and for the favored  construction method.   2.1.1 Vegetated Soft Gabion Retaining Wall  This retaining structure utilizes empty used bags of synthetic fiber or jute, generally available in the  market at cheap rates. The ruble cleared from the toe of the landslide is used for filling the bags for the  construction of vegetated soft gabion walls. The filled bags are used as building blocks like bricks to  construct the retaining wall (Figure 1). The foundation is excavated at the toe of the landslide by  removing the debris. The first layer of bags is placed length wise across the length of the retaining wall.  A 15cm thick soil layer is placed on the bags and branches of the living woody plants and rooted  seedlings are placed above the soil layer in such a way that their basal (butt) ends reaches the mother  soil of the slope. The soil is placed on the brushâ€?hedge layers and compacted well. Above the brush layer  another layer of bags is placed width wise by giving a step of 20â€?35cm. The soil from the upslope is  scrapped for filling the space behind the bags and compacted properly. A second layer of brush layer  treatment is given above the bags as explained above. The process is repeated till the required height of  the retaining wall is reached. After rooting and sprouting, thick vegetation is established at the toe of  the landslide (Photo 1a, 1b and 1c). By the time the synthetic bags rot the vegetation is established and  the slope is stabilized permanently.   5 | P a g e         Figure 1. Schematic diagram of vegetated soft  Photo 1a â€? Vegetated soft gabion wall at time of  gabion  construction  Photo 1b â€? Vegetated soft gabion retaining wall,  Photo 1c â€? Vegetated soft gabion Wall, two years  four months after construction  after establishment  2.1.2 Live Brushwood Retaining Wall  For establishing live brushwood retaining walls, poles of tree species such as Marmele sp. (Amare fuik),  Jatropha sp., Cordia spp. and Ficus spp. are driven at the toe of a small landslide at 1m spacing across  the toe of the slope. The length of the poles should be 1.5m (minimum). Brushwood bundles having  15cm diameter from any tree, bush or grass species available near the site are prepared and placed  along the uphill side of the poles. Coconut or palm leaves along with their stalks are the best suited  material for this purpose. The soil is pushed from the upslope and firmly packed behind the brushwood  bundles or coconut leave stalks. After attaining 30cm height, brush layering treatment is carried out by  using the brushwood of trees species with high growth. The placed brushwood is covered with soil  which is then compacted. Only 10cm length of the tail ends of the brushwood is projected out of the  brushwood wall. Brushwood bundles or palm leaves are again placed above brush layer treatment and  the soil is filled as described above. The second layer of brushwood is placed and the process is repeated  till the top of the poles is reached (Photos 2, 3 and 4). If the pole is less than the required height of the  retaining wall, another live brush retaining wall is established after giving a step of 1m. The poles and  the fresh brushwood used in brush layers quickly sprout, creating a live vegetation retaining wall. By the  6 | P a g e     time the dead brushwood bundles rot the vegetation will be established fully. Additionally, the live  brushwood wall is productive in providing fodder and fuel wood.    Photo 2 â€? Live brushwood retaining wall  Figure 2 â€? Schematic Diagram of a Live Brushwood  constructed by the participants of the training on  Retaining wall  soil bioengineering Timorâ€?Leste    Photo 3 â€? Newly constructed live brushwood  Photo 4 â€? Sprouted live brushwood retaining wall  retaining wall.  2.1.3 Vegetated Geo­.textile Retaining Wall   Geoâ€?textile rolls are used for constructing vegetated geoâ€?textile retaining walls. Coconut fiber and jute is  also used for weaving the biodegradable geoâ€?textile sheets. After removing the debris from the toe of  landslide the geoâ€?textile sheet is spread across a width of 1.5m. The remaining portion of the sheet is  rolled and kept at the outer edge. The soil is pushed down from the cut slope and placed over the sheet  and compacted well. The depth of the soil over the sheet is kept at 1m and its outer face is given a  batter of 1 (horizontal):8 (vertical). The remaining roll of the sheet is overlapped on the compacted soil  towards the cut slope. It is better to sow seeds of native grasses on outer face of the soil before covering  it with the sheet. A 20cm thick layer of soil is placed on the sheet and covered with a 1.6m long  brushwood layer extending it beyond the overlapped sheet to ensure adequate rooting takes place. A  thin soil layer is placed over the brush layer and compacted before placing another geoâ€?grid sheet with  the same procedure as described above. At each layer a step of 35cm is given (Figure 3). The brushwood  7 | P a g e     sprouts in the wet season. The roots reinforce the soil and make it strong to resist the shearing forces  working on it. In Timorâ€?Leste vegetated geoâ€?textile walls could be constructed with sheets made from  coconut fiber.      Figure 3 â€? Schematic diagram of a geoâ€?textile retaining wall  2.1.4 Vegetated Timber Crib Wall  Crib walls should be built from round poles or square timber held together by nails or bolts. Crib walls  are placed at an angle of no more than 1:8 (horizontal: vertical) inclining toward the upslope. Wooden  crib walls should not be higher than 3m. For construction of the wall, the first row of footers is placed in  touch with the cut slope and parallel to it. The second row is placed at 1.5m distance parallel to the first  row. The length of the footers depends on the available length of the poles. The headers are 1.5â€?2m  long and are placed across the footers at 2m distance. During the crib wall construction, branches of  living plants should be placed in the open spaces between the poles in such a way that less than 10cm  length protrude from the wall. When the fill material is damped into openings between the poles, large  hollow spaces should be avoided to ensure that the branches are in touch with the soil and will root  properly.    8 | P a g e     Figure 4 â€? Schematic diagram of vegetated timber crib wall      Photographs 5,6 and 7 â€? Examples of vegetated timber crib walls used in India and Pakistan  The basal ends of the branches should reach into the soil behind the crib wall. The fill material should  contain enough fine grained material to permit vegetation growth (Photographs 5, 6, and 7). In forested  areas if the poles are available free of cost then timber crib walls are economical. Over time the timber  degrades and vegetation is properly established. The established plants reinforce the soil and help drain  the slopes quite effectively.  9 | P a g e     2.1.5 Vegetated Bamboo Crib Wall   In Timorâ€?Leste bamboo grows naturally, is found in abundance and can be used for vegetated bamboo  crib wall construction. The diameter of bamboo poles is small, therefore six bamboo poles can be  bundled together as shown in Figure 5 to increase the height of bamboo headers and footers so that  brush layering treatment has an adequate vertical spacing. The procedure for the construction of a  vegetated bamboo crib wall is the same as that for a vegetated timber crib wall. The only difference is  that instead of timber logs, bamboo bundles are used. A bamboo bundle is made by placing three  bamboo poles in the bottom layer, two bamboo poles in the second layer by fitting them into the  depressions between the three bamboo poles, while a final bamboo pole is placed at the top as shown  in Figure 5. The bundle is tied with steel wire. The procedure for brush layering treatment and filling  with soil is the same as explained for Timber Crib Wall construction above.       Elevation  Crossâ€?section  Figure 5 â€? Schematic diagram of Bamboo Crib wall  2.1.6 Vegetated Bamboo Retaining Wall   In tropical countries, bamboo is extensively used for construction of retaining walls, check dams and  terraces. In Timorâ€?Leste vegetated bamboo retaining walls can be economical for use as retaining  structures for stabilizing landslides. For vegetated bamboo walls, fresh poles may be cut from the tree  species which can easily root and sprout. Poles should be 1.5m long and 6â€?10cm in diameter. Debris is  first removed at the toe of landslide and the poles are driven in a line at 1m spacing close to the cut face  of the landslide, at least 0.5m deep and fixed properly. Then four to five bamboo poles are paced  horizontally behind the fixed poles one above the other and soil filled in the space between the bamboo  and the cut face of the landslide. The soil is properly compacted and tender branches of the same trees  species from which the poles are prepared placed above the wall with basal ends directed towards the  mother soil of the landslide. The length of the branches should fit the available space between the  landslide cut face and the bamboo wall. Only 10cm tail ends of branches should protrude from the  bamboo wall. The bamboo wall is completed by filling soil in the space between the landslide and  bamboo wall. After a vertical interval of another 40cm, a brush layering treatment is given (as explained  above) and the bamboo wall is extended until the top of the vertical poles is reached. The branches are  10 | P a g e     covered with a layer of soil and bamboo is placed above the branches along the fixed poles to complete  the wall.  A bench (terrace) is constructed above the bamboo structure and a new wall is then constructed above  the bench following the same procedures described above (Figure 6 and Photo 8).    A row of seedlings of fast growing trees is planted on the bench (terrace) so developed above the  vegetated bamboo wall.     Figure 6 â€? Schematic diagram of Vegetated  Photo 8 â€? Vegetated bamboo Retaining wall  Bamboo wall  constructed by training participants in Timorâ€?Leste.  2.2 Fixation of Loose Soil on Landslides and Fill Slopes  Different soil bioengineering techniques are used for fixing the soil before planting the slope. All the  techniques serve the same purpose of developing live mechanical barriers to stop rill and gully  formation due to surface runoff and soil movement. The techniques are described below.   2.2.1 Brush Wattles (Fascines)  Brush wattle treatment is the placing of bundles of brushwood in prepared trenches and burying them  across the slope at regular contour intervals resulting in a lightly terraced slope. All work starts at the  base of the slope. Wattles are constructed by the laying of fresh brushwood in alternate directions to  form a bundle 25cm in diameter. The bundles are compressed tightly and firmly tied with flexible tender  branches or string. On the lower side of the trenches 0.5m long pegs are driven into soil up to their two  third lengths at 1m spacing. The brushwood bundles are placed in the trenches along the uphill side of  the pegs allowing the fringe ends to overlap. Few small pegs are also driven through the centre of the  brushwood bundles for fixing them tightly in the trenches. The bundles are partially covered with  excavated soil and are pressed by walking over them so that soil penetrates into the bundle. The  branches get roots and sprout in the rainy season and ultimately a hedge is established across the slope.  The fresh pegs are also rooted and sprouted. The wattle fascines also act as drains from the slope. On  the fill slopes the wattle alignment should be horizontal but on the landslides the wattles should be  oriented with gentle slope for proper drainage of runoff and seepage from the landslide area (Figure 7  and Photo 9).     11 | P a g e       Figure 7 â€? Schematic diagram of brush wattles       Photo 9 â€? Sprouted brush wattles of poplar  2.2.2 Brush Layering  Brush layering is useful on steep slopes to take advantage of reduced slope angle. An 80cm wide bench  having reverse slope is excavated at the base of the slope. The brushwood is placed side by side on the  bench with the tail ends facing outward, with a 10cm overhang. The branches are placed in slanting and  crissâ€?cross fashion to have maximum length of the branches in the soil for deep rooting. The brush  layering is started from the base of the slope. A similar terrace is developed at 3â€?4m distance above the  treated terrace. The soil excavated from the new terrace moves down due to gravity on the lower  terrace treated with the brushwood. The brushwood is covered with soil falling from the upper terrace.  The soil is compacted as it falls down. The process is repeated until the entire slope is treated. After  rooting and sprouting a thick hedge is established, which serves as a permanent mechanical barrier  against runoff (Figure 8 and Photo 10).    Figure 8 â€? Schematic diagram of brush layering     Photo 10 â€? Newly sprouted brush layering    2.2.3 Hedge Layering  The hedge layering treatment is similar to the brush layering treatment with the difference that only  rooted seedlings of tree species suitable for the area are placed at close spacing instead of brushwood.  The treatment procedure is the same as described for brush layering treatment.   12 | P a g e     2.2.4 Brush Hedge Layering  The procedure for brushâ€?hedge layering treatment is also the same as described for brush layering  above with the only difference that along with placement of brushwood, rooted seedlings of species  suitable for the area are also placed at 30cm spacing. It ensures the establishment of the live hedges  (Photos 11 and 12).  Photo 11 â€? Brush and hedge layering  Photo 12 â€? Brushâ€?hedge layering with hedges  2.2.5 Brushwood Fences   For establishing brushwood fences, trenches are excavated along the slopes. Fresh pegs 0.5m in length  are prepared from the branches of tree species that allow vegetative propagation. Pegs are driven in the  center of the trenches at 1m spacing. Fresh flexible branches of Marmele sp. (Amare fuik), Jatropha sp.,  Cordia spp. and Ficus spp. are used for weaving fences around the pegs. The flexible branches are woven  around the fixed pegs alternately as is done for preparing baskets (Figure 9). The height of the fences  should be 30cm. The fences are covered with soil on the upside slope. The pegs and the fences covered  with soil are rooted and sprouted and as a result live hedges are established. The brushwood fence is  effective as a mechanical barrier from the time it is established (Photos 13a and 13b).    Figure 9 â€? Schematic diagram of brush fences  Photo 13a â€? Landslide treated with brush fences  13 | P a g e       Photo 13b â€? Same landslide two years after treatment  2.2.6 Semi­Dead Fences with Live Hedges  For establishing semiâ€?dead fences with hedges, brushwood of any species readily available can be used  for establishing the fences with the fresh pegs of willow. A row of pegs is driven at one meter interval in  horizontal lines on the fill slopes but at a smooth angle on landslides.  On the uphill side of the pegs, dead brushwood bundles are placed and cross pegs are driven to keep the  bundles in place. A trench is excavated on the uphill side of the brush bundles. Tufts of Penesetum  purpurium, Napier grass, Saccharum spp. and other local bunchâ€?forming grasses are planted. Sowing or  planting of Leucanea leucocephala and Calendra sp. can also be carried out in the trench for establishing  live hedges. The fresh pegs will root and sprout and keep the dead fence intact. By the time dead  brushwood rots, live hedges of grass or tree species are established and act as mechanical barrier.  2.2.7 Hedges  Slopes, which are not too steep, can be stabilized by establishing hedges of grasses (Photos 17 and 18).  Various bunches forming grasses can be planted on the contour to establish hedges on the fillâ€?slopes  and landslides which act as mechanical barriers. Selection of grass species can be made according to the  climatic conditions of the site. In Timorâ€?Leste Penesetum purprium, Sachaarum spp. and Arundo donax  are naturally growing in abundance along Dili to Ainaro road and other parts of Timorâ€?Leste. The stumps  of these grasses can be used for establishment of hedges on landslides and fill slopes.      Photos 17 & 18 â€? Hedges of Arundo donax established in northern mountain areas of Pakistan  14 | P a g e     2.2.8 Sodding  For sod treatment, 30â€?40cm square slabs of local grasses are excavated from the pastures with their soil  & root system intact. The grass sods are placed in the shallow trenches excavated along the contour or  in a checker board fashion on the slopes (Figure 10; Photo 19, 20, and 21). The sods are placed as such  that at least 8â€?10cm of their upper portion is raised above the slope surface. The sods are pressed  enough to keep them well in touch with the soil below for the easy penetration of the root system. As  the sods are already established natural grasses, there is no chance of their failure. The sod treatment  acts as live mechanical barrier as in case of other bioâ€?engineering structures (Photos 20 and 21). It is  necessary to use the local grasses because of their suitability and adaptability to the local climatic and  soil conditions. Spacing for sod treatment is also kept the same as for other bioâ€?engineering structures.  Planting of fastâ€? growing suitable tree species is carried out in the spaces between the sod treatments.                  Figure 10 â€? Schematic Diagram of Sodding  Photo 19 â€? Sodding treatment in Timorâ€?Leste    Photos 20 and 21 â€? Sodding treatment parallel & checker board fashion in Pakistan  3. Gully Erosion Control Structures   Soil bioengineering structures have also been used for gully erosion control both at gully head and gully  bottom.   15 | P a g e     3.1 Gully Head Erosion Control Structure   Gully head is the top point of the gully from where it enlarges upward following each runoff event.  Controlling the gully head erosion is important because it engulfs the productive land above.  3.1.1 Gully Head Erosion Control with Sodding  Gully head erosion is effectively controlled through the soil bioengineering techniques such as sod and  brush layer treatments (Figure 11).   The first step for gully head erosion is to convert the steep cut into smooth and gentle slope all around  the gully head cut. The soil all around the gully head up to 1.5 to 2 times the height of the head cut is cut  & pushed down into the gully head cut to make the slope gentle. The depth of the soil cut should be  equal to the thickness of the sod to be used for treatment. Soil is also excavated from the gully bottom  on the lower side of the gully head and moved up and used for preparing smooth slope around the gully  head. The depth of the soil excavation in the gully bottom should be equal to the thickness of the sod to  be used later. Square grass sods are excavated from a nearby area, where possible. The sods are placed  on the smooth slopes of the gully head and prepared in such a way that the surface of the sod is level  with the soil surface around the gully head and in level with the gully bottom. After completing the  treatment the sods are pressed well so that the roots of the sods are well in touch with the mother soil.  The small spaces between the sods and the surrounding soil may be filled with sand and loose soil and  planted with grass tufts so that there is no undercutting by the runoff water below the sod treatment. It  is better to plant the native trees around sod treated area (Photo 22).      Figure 11 â€? Schematic diagram of gully head sodding  Photo 22â€? Sodding treatment of gully head  3.1.2 Gully Head Erosion Control with Brushwood  The process of conversion of a steep gully head cut into gentle slope is the same as described above for  sod treatment. To construct the brush layering treatment, trenches are excavated at 1m intervals across  the gully head. One to one and a half meter long fresh brushwood branches are cut and spread with  their butt (basal) ends embedded in the lowest trench and refilled with excavated soil. The second layer  of brushwood layer is carried in the upper trench and overlaps the tail ends over the lower brush layer  treatment. The process is completed following the same procedure till the whole gully head is treated.  16 | P a g e     Pegs are driven at 0.5m intervals over the brush layers. The number of peg rows depends on the number  of brush layers. Strings or wires are tied tightly with pegs close to the brush layer. The pegs are driven  further down to keep the brushwood compressed and in contact with the soil. The upper 35cm wide  round edge of the gully slope is treated with sod in such a way that the upper surface of the sod is level  with the surrounding soil surface. The space between the sod and surrounding soil is packed with loose  soil to avoid undercutting by the run off. Planting is done around the gully plug and on the sides of the  gully.  3.2 Gully Bottom Erosion Control  For controlling gully bottom erosion, check dams are commonly constructed. Different types of check  dams are constructed such as loose stone, gabion, masonry or concrete check dams. For small gullies, in  addition to engineering structures, soil bioengineering structures can be very effective, particularly on  landslides and/or fill slopes.   3.2.1 Live Brushwood Check Dams  Live brushwood check dams should be constructed with live poles and brushwood during the rainy  season in Timorâ€?Leste. Before construction of a check dam, a 35cm wide and 25cm deep foundation  (key) is excavated across the streambed and its banks. For the construction of live brushwood check  dams, freshly cut wooden poles of tree species with fast growth and with a 10cm diameter are driven in  the trench at 30â€?50cm distance across the gully. The length of the poles is decided according to the  depth of the gully to be treated. The poles are driven into the soil about half a meter deep in a line  across the gully. The branches removed from the poles are used for the construction of the check dam  wall (Photos 13 and 14).  Two types of live brushwood check dams can be constructed; single row post and double row posts  brushwood check dams. Single row post check dams are less expensive and need less brushwood. If,  however, the brushwood is available in sufficient quantity then double row post check dams may be  constructed. At the time of fixing the poles some of the branches of the same species used for  preparation of poles are placed longitudinally at the stream bed with their butt ends fixed with poles  and covered with soil before constructing the brushwood check dam. After sprouting the treatment will  serve as apron and protect the soil from the water falling over the check dam spillway.   Photos 23 & 24 â€? Newly constructed live brushwood check dams and after six months of construction  17 | P a g e     Flexible branches are used in the construction of the check dam. The butt (basal) ends of the branches  are placed in the trench in the banks layer by layer and covered with soil. The branches are then moved  alternately around the poles as is done in the case of weaving baskets. The placement of the butt ends  of the branches in the banks, and then covering with soil, layer by layer, results in a brushwood wall with  raised sides having a depression in the center. The branches buried in the banks of gullies get rooted  and all of the branches used in the check dam wall are sprouted. The fresh poles driven in the soil in the  foundation trench are also rooted ending up with live vegetated check dams with a spillway in the  center. Live brushwood check dams are useful in landslides because the weight of the brushwood used  in the construction of check dams is nominal as compared to a loose stone check dam. The poles used in  the brushwood check dams get rooted and are useful in fixing the soil material as is the case with  general planting on the landslide area. As the brushwood check dams are porous they will be useful in  conserving the soil but water will flow down without adding moisture in the slide area.  3.2.2 Palisades  For establishing the vegetated palisades, first a cross wooden pole is placed horizontally across the gully  and anchored into the banks of the gully firmly by excavating trenches into the banks. The function of  the cross beam is to give support to the poles planted in the trench above the cross pole across the  gully. At the bottom of the gully, brush layer treatment is given for the establishment of a live apron.  Fresh poles are driven into the ground side by side across the gully on the upstream side of the fixed  crossbeam and in touch with it (Figure 12, Photos 25a and 25b). Two thirds of the total pole length  should remain above the ground. The poles are then fastened to a crossbeam with the help of a flexible  willow branch or a string. Soil is excavated from the upstream side and placed on the upstream of the  palisade for rooting and sprouting.    Figure 12 â€? Schematic Diagram of a Palisade  18 | P a g e     Photo 25a â€? A newly constructed palisade  Photo 25b â€? Sprouted Palisade in monsoon season  3.2.3 Vegetated Pole Check Dams  Vegetated pole check dams are constructed on landslides and in gullies in forested areas where poles  are readily available and stone is not. The vegetated pole check dams are established by placing the  poles across the gully with brush layering treatment. The poles are placed across the gully by fixing their  ends in the trenches dug out in the banks of the gully. After fixing the first pole freshly cut brushwood of  suitable species capable of vegetated growth are placed above the pole with their butt ends directed  upstream and their tail ends projected over the pole. Only 10â€?20cm tail ends are projected from the  pole. Butt ends are covered with soil taken from upstream. After brush layering, another pole is placed  above the brush layer by fixing both ends in the banks. Above the pole, brush layering treatment is given  as described above. The third pole is placed above the second pole and again brush layering treatment is  given. A gap of 20cm is given between the poles by placing stone above the pole ends in the banks.  Depending on the depth of the gully, a fourth pole can be placed with the brushwood treatment on both  sides leaving the central 1.5m space for a spillway. Two poles are placed in a slanting position from the  banks to touch the point with a distance of one fourth of the total length of the pole check dam. This  gives the shape of a trapezoidal spillway. After the sprouting of the brushwood, a vegetated pole check  dam is established (Photo 26a and 26b).    Dead poles Brushwood  Pegs    Figure 13 â€? Schematic Diagram of Vegetated Pole Check Dam       19 | P a g e     Photo 26a & Photo 26b â€? Vegetated pole check dam at time of construction and after 8 months  3.2.4 Vegetated Pole/Brushwood Check Dams  In the construction of live brushwood check dams more manual work is involved in weaving the fresh  tender brushwood in the shape of baskets, therefore the cost of establishment is comparatively high.  Secondly, if workers do not properly embed the buttâ€?ends of the brushwood in the gully banks, then the  sprouting of the brushwood is impaired. In forested areas, both palisades and vegetated pole check can  be constructed but in areas where pole wood is to be procured, both palisades and the vegetated pole  check dams are expensive to construct. To make the vegetated pole check dams economical, dead  brushwood can be used along with cross poles to construct the vegetated pole/brushwood check dams  (Photos 27a and 27b).   Photo 27â€?a & 27â€?b â€? Vegetated pole/brushwood check dams at the time of construction and eight months  after construction  3.2.5 Vegetated Bamboo Check Dams  Vegetated Bamboo Check Dams can be constructed with the same procedure as for vegetated pole  check dams. A vegetated bamboo check dam was constructed by the participants of the training on soil  bioengineering at a north coastal road location in Timorâ€?Leste (Photo 28). Two to four fresh poles of tree  species with high growth rates are driven in a line across the gully. Key trenches are excavated into both  20 | P a g e     banks for fixing the bamboo poles. Bamboo poles are then cut according to the width of the gully and  the length of the excavated trenches on both banks. Before starting the construction of a check dam a  brush layer is placed at the bottom of the check dam and bamboo sections are placed across the gully  behind the poles and inserted into the banks. After placing four bamboo sections, a brush layer  treatment is applied and the brushwood is covered with excavated soil from upstream of the gully. This  treatment is repeated to complete the check dam. Two or more bamboo sections are placed on both  sides for free board, leaving a 50% length in the center for the spillway. A brush layer is provided on  both sides of the free board.       Photo 28 â€? Vegetated bamboo check dam under construction by the participants of  training in Timorâ€?Leste  3.2.6 Vegetated Palm Frond Check Dams  In Timorâ€?Leste, the leaf stock of coconut and other palms (fronds) can serve as excellent material for the  establishment of check dams for the replacement of a vegetated pole check dam. The same procedure  can be adopted for the establishment of vegetated palm frond check dams as for vegetated pole check  dams described in section 3.2.4. The only difference is that instead of wooden poles, palm fronds along  with their stock can be placed for supporting the brush layers. The palm fronds have a large span â€?  enough to provide a vertical interval of 30â€?40cm for each brush layering treatment. The length of frond  stocks is also 2 meters, therefore, gullies less than 2m width are suitable for treatment with vegetated  palm frond check dams.  3.2.7 Vegetated Soft Gabion Check Dams  The vegetated soft gabion check dams can be constructed with the same procedure as that of vegetated  soft gabion walls except they are established in the gullies just like other check dams. After excavation  of the foundation, freshly cut brushwood of suitable plant species which can be propagated with  cuttings is placed in the foundation and covered with a 15cm layer of soil. After sprouting, this acts as an  apron. The first layer of debris filled bags can be placed on the brush layer leaving their outer ends  (15cm) uncovered. The bags are covered with a 7â€?15cm thick layer of soil before placing another  21 | P a g e     brushwood layer over bags, after leaving a step of 20â€?30cm width. The process is repeated to reach he  required height. The free board is given on both of the sides leaving a spillway according to design  criteria. At least two layers of bags and brushwood are used for the free board on both of the sides of  the check dam (Photos 29a and29b).     Photos 29a and 29b â€? Vegetated soft gabion check dams at the time of construction and six months  after construction  3.2.8 Live Sills   Live sills are established by using hedges of tough grasses or bushes which can resist water erosion and  prevent scouring of the stream bed. The simplest form is the establishment of hedges across the stream  by planting tufts of grasses like Vetiver and Saccharum species in shallow and narrow trenches  excavated across the stream bed and packed with soil. For the second type, stones are placed in the  trench on the downstream side of the grass tufts to make the live sills stronger. In the absence of stones  at the site, soil filled bags can also be placed in the excavated trench along with planting of grasses. The  tough grasses can resist the water flow; being flexible they bend with the water flow and therefore do  not divert the flow towards banks. The live sills are not only useful in stopping the scouring of the gentle  sloping streams but also contribute to siltation of the stream bed and encourage natural regeneration in  the stream bed.  3.2.9 Vegetated Loose Stone Check Dams  Loose stone check dams are commonly used for gully erosion control. However, vegetated check dams  are generally considered to be more effective; the addition of brush layers acts like a reinforcing layer  similar to a concrete slab inserted in a stone masonry wall.    The procedure for the construction of vegetated loose stone check dams is the same as for simple loose  check dam construction, with the only difference being the addition of fresh brush layers at 0.5m  vertical intervals. The length of the brushwood should be large enough to extend at least half a meter  upstream and 10cm downstream of the completed check dam wall. Basal ends of the brushwood should  be directed upstream. The brush layering treatment may also be given in the free board. The brush  layering in the foundation will act as apron for the check dam (Photos 30a and Photo 30b). The soil may  be filled behind the check dam to cover the extended brushwood for rooting. The soil should be taken  from upstream of the check dam which will increase space for expected siltation from storm runoff.  22 | P a g e     It is better to drive freshly cut small size poles (1.5m long with 5â€?10cm diameter) adjacent to the check  dam wall on the downstream side. The poles after rooting and sprouting make the check dam much  stronger.  Photo 30a and 30b â€? Vegetated loose stone check dam at time of construction and four month after  construction  4. Soil Bioengineering Structures for Stream Bank Erosion Control  Two types of engineering structures are used for river bank erosion control, retaining walls and spurs.  The engineering retaining walls and spurs can be gabion, stone masonry, Portland Cement Concrete  (PCC) and Reinforced Cement Concrete (RCC) structures. The use of bioengineering in retaining walls  and spurs to replace or complement the aforementioned structure types is described below. If the  landslides are triggered because of bank cutting by rivers and streams, then river bank control structures  are needed.  4.1 Retaining Walls  4.1.1 Live Brushwood Retaining Wall  Live brushwood retaining walls can be used for treating small stream bank cuttings. The procedure for  the construction of vegetated brushwood retaining walls for erosion control is the same as for live  brushwood retaining walls for landslide control.  4.1.2 Vegetated Loose Stone Retaining Wall  Loose stone retaining walls can be strengthened by reinforcing with brush layering at 60cm intervals  along the height of the wall. The brushwood from tree species which can root and sprout such as  Marmele sp. (Amare fuik), Jatropha sp., Cordia spp. and Ficus spp. may be used for brush layering.  Rooted seedlings may also be placed along with the brushwood. The procedure for the construction of  vegetated loose stone for river bank erosion control is the same as described earlier for vegetated loose  stone retaining walls for landslides.   23 | P a g e     4.2 Spurs  Bioengineering spurs can be of three types; live spurs, vegetative soft gabion spurs and vegetated loose  stone spurs.  4.2.1 Live Spurs   Live spurs are suitable for small streams with low flows. The live spurs may be complemented with  gabion or PCC spurs to reduce the cost of the bank erosion control. The live spurs may be constructed  during the rainy season (from December to March) in Timorâ€?Leste. Two rows of poles of tree species  having the adequate rooting and sprouting ability are driven at spacing of 40â€?50cm at an angle of 35â€?45°  with the bank. A minimum half meter key is inserted into the bank. Holes are made with help of an iron  bar and hammer and then timber poles are driven into the holes and are further hammered down to at  least half a meter into the ground. The spacing of the poles in the rows should be 50cm. The poles  should be firmly fixed by filling sand and soil mixture around the poles, tampered down with an iron bar.  The space between the two rows of poles is filled with dead brush (palm fronds etc). The top of the  compacted brushwood wall is capped with stone. If stones are not available, poles are tied with a string  in a zigzag pattern to keep the brushwood in place. Small pegs of the same tree species are driven  around the spur walls. Rooted seedlings of water resistant tree species such as Arundo donax are  planted on both sides of the live spurs that have been established. The poles and pegs will root and  sprout in the rainy season. Stones are placed on both sides of the planted seedlings, with large size  stones anchored at the tip of the brushwood spur.  The brushwood wall will resist the hydraulic pressure of the stream flow during the first few years. The  rooted poles will be strong enough to keep the brushwood intact. The seedlings will grow and result in  permanent thick hedges on both sides of the dead brushwood spur.  Figure 13 â€? Schematic diagram of live spur (plan above, crossâ€?section below)  24 | P a g e       Photo 31a â€? Newly Constructed Live Spurs  Photo 31b â€? Newly Constructed Live Spur  4.2.2 Vegetated Soft Gabion Spurs   The vegetated soft gabion spurs can be established with the procedure described above with the  difference being that debris filled bags can be used in place of brushwood. The bags will be effective  during the first two years and the vegetation on both sides of the gabion wall will be become permanent  live spurs with passage of time.  4.2.3 Vegetated Loose Stone Spurs  The vegetated loose stone spurs can also be established with the same procedure as that described for  live spurs. The loose stone wall can be constructed following the principle of gabion spurs but on both  sides of the loose stone walls, vegetation treatment may be given as described for live spurs. The  vegetation will strengthen the loose stone wall after its establishment.  4.3 Revetments  Revetment consists of stone pitching to protect the banks from the wave action of water. The banks can  be protected with vegetation treatment such as live brushwood revetment and sod treatment combined  with planting of cutting and seedlings.  4.3.1 Live Brushwood Revetment  The banks are given a smooth slope before brushwood treatment. Brushwood of tree species which can  root and sprout may be cut in the rainy season (December to March) in sections of 1â€?1.5m length. A  trench is excavated at 1m from the top of the bank. Butt ends of the brushwood are placed in the trench  and spread on the upslope side. A second trench is excavated below the first trench at 1m distance and  parallel to the first one. A second layer of brushwood treatment is applied which overlaps the tail ends  above the upper brushwood layer. The brushwood treatment is continued until the bottom of the  stream is reached. Pegs of freshly cut branches of the same species from which the brushwood is taken  are driven in rows at 1m intervals. The pegs are tied with to the brushwood with strings and hammered  down to keep the brushwood in close contact with soil for rooting and sprouting. In the rainy season, a  mat of vegetation will be established which is strong enough to protect the bank from erosion.  25 | P a g e     4.3.2 Sod Revetment with Plant Cuttings and Seedlings   The smooth slope of a bank can also be treated with sod. In between sods, cuttings of suitable tree  species capable of vegetative growth and seedlings of other tree species can be planted. This treatment  will be stronger than the brushwood revetment. The base of the banks treated with sod and brushwood  can be further reinforced with a vegetated stone wall, if stones are available; otherwise a live  brushwood wall may be constructed.  5. Recommendations for Bioengineering Implementation  Soil bioengineering structures, recommended for use in Timorâ€?Leste, are typically constructed and  established by using living plant material â€? particularly endemic tree and grass species. Therefore it is  very important that the Forest Department of Timorâ€?Leste be involved in the implementation of the soil  bioengineering applications for road slope stabilization and erosion control in Timorâ€?Leste.   For road rehabilitation works to be implemented under the World Bank funded Road Climate Resilience  Project (RCRP) for the Dili â€?Ainaro corridor, bioengineering measures will be included to stabilize slopes  and prevent soil erosion. These works   will be implemented as part of road rehabilitation contracts  between the Directorate of Roads, Bridges and Flood Control of the Ministry of Infrastructure and civil  contractors.  For the execution of soil bioengineering works and related activities, the contractor could consider subâ€? contracting the bioengineering component to the Forest Department. Alternatively, the Forest  Department could be provided funds (as part of the Bankâ€?funded project) to manage the  implementation, and provide training to the contractors in   prescribed soil bioengineering measures.  However,  to  date,  only  basic  training  has  been  provided  to  staff  at  DRBFC  as  well  as  the  Directorate  of  Forestry,  and  on  this  basis,  supervision  of  the  soil  bioengineering  activities  will  be  needed  by  an  experienced  specialist  during  the  first  2â€?3  months  of  contract  implementation  period.  This  will  help  ensure  that  bioengineering  measures  are  properly  constructed  and  established.  The  contractor  is  expected to engage a suitably qualified individual to oversee the works.   It  is  recommended  that  the  Directorate  of  Forestry  assign  a  staff  member(s)  to  supervise  the  works  alongside  the  consultant  to  acquire  additional  training  and  gain  experience  in  implementing  soil  bioengineering.  The  Directorate  of  Forestry  would  be  well  placed  to  perform  supervision  activities  on  future  projects  where  bioengineering  is  being  implemented.  It  is  intended  that  this  manual  for  soil  bioengineering  applications  in  Timorâ€?Leste  would  be  used  as  reference  material  and  a  training  guide  by  the contractors and the relevant Government agencies.     26 | P a g e     6. Suitable Tree Species for Landslide Stabilization in Timor­Leste  6.1 Tree Species Suitable for Soil Bioengineering in Timor­Leste     Botanical Name  Common Name  Ficus benjamina  Ai hali timir rahun  Ficus virens    Ficus drupacea    Ficus racemosa  Ai gun  Hibiscus tiliaceus  Ai fau  Pterocarpus indicus  Ai na  Erythrina variegata  Ai dik  Grevia breviflora  Ai Klenok  Cordia monica  Ai Nunan  Inocarpus edulis  Ai Kaen  Pipturus argenteus  Ai Rame  Rhus sppp.    Cliricidea sepium  Gamal  Planchonia careya    Baringtonia racemosa  Ai Kakasa  Sterculia holtzei  Ai kmitaen  Timonius timon  Ai katimu  Antarius tonxicaria  Aius manu hir  Euroschinus falcatus    Melodorum sp.  Ai amare  Mutinggia calabura  Sereja  Ceiba petantera  Ai lele  Melachia umbelatum  Ai Donu  Cordia dichotoma  Nunan karau  Marmele sp.  Amare fuik  Jatropha sp.      6.2 Suitable fast growing Tree Species, for planting on landslide affected areas    Botanical Name  Common Name  Ficus benjamina  Ai Hali timir rahun  Ficus virens    Ficus drupacea    Ficus racemosa  Ai gun  Hibiscus tiliaceus  Ai fau  Pterocarpus indicus  Ai na  Erythrina variegata  Ai dik  27 | P a g e     Pipturus argenteus  Ai Rame  Cliricidea sepium  Gamal  Sterculia holtzei  Ai kmitaen  Antarius tonxicaria  Aius manu hir  Euroschinus falcatus    Melodorum sp.  Ai amare  Mutinggia calabura  Sereja  Ceiba petantera  Ai lele  Melachia umbelatum  Ai Donu  Cordia dichotoma  Nunan karau  Gamilina arborea  Gamelina  Tecoma grandis  Ai teka    6.3 Suitable Grasses and Brushes for Hedges     Botanical Name  Leucanea leucocephalla  Calendera sp.  Vitiverus spp (Vitiver )  Saccharum sp.  Penesetum pedicelatum  Penesetum purpureum  Panicum repens  Panicum argyrostachym    28 | P a g e     6.4 Suitable Species for Coastal Areas for Beach Protection     Botanical Name  Common Name  Cordia subcordata    Thespesia populnoides    Baringtonea asiatica    Hibiscus tiliaceus  Ai fau  Calophyllum inaphyllum  Ai Too  Baringtonea racemosa  Ai kamanasa  Tamarindus indicus  Ai Sukaer  Pandanus tectorius  Hedan  Pemphis acidula    Guetarda speciosa    Ochroaia oppositfolia    Cerbera mangas    7. Glossary of Terms  Bioengineering: Bioengineering (including biological systems engineering) is the application of  concepts and methods of biology  to solve realâ€?world problems related to the life sciences  and/or the application thereof, using engineering's own analytical and synthetic methodologies  and also its traditional sensitivity to the cost and practicality of the solution(s) arrived at. In this  Field Guide, the term has been used for soil bioengineering.  Brush Hedge Layering: The use of live brushwood mixed rooted seedlings for the reinforcement  of soil on landslides to develop hedges is termed brush hedge layering.   Brush layering: The use of live brushwood for reinforcement of soil on landslides and fill slopes  to develop hedges is called brush layering.    Brushwood: The term brushwood in this Field Guide refers to fresh live branches of tree or  bushes which can root and sprout and may be used in different soil bioengineering structures.    Brushwood Fences: Brushwood fences in this Field Guide refers to the development of fences  by weaving tender branches of tree species around the live pegs driven along the contour to fix  loose soil on the landslides and fill slopes.      Brush Wattle construction: Brushwood bundles of fresh branches of tree (or bush) species  which can root & sprout are placed in trenches for creating hedges along the contour on  landslides and fill slopes to fix the loose soil and act as drains. Such treatment is called brush  wattle construction.   Check dam: Check dams are walls constructed in gullies and small narrow channels with a  spillway to reduce the velocity of water and thereby controlling channel erosion.  Contour Lines: Contour lines are lines having equal height above sea level and are often  included on topographical maps.  Crib Walls: Crib walls are gravity retaining walls, constructed from interlocking preâ€?cast concrete  components or timber planks/logs. They are filled with free draining material and earth backfill  29 | P a g e     to eliminate the hazards of hydrostatic pressure building up behind the wall. Concrete crib walls  are low cost, of open web construction, and can be quickly and inexpensively erected. Mostly  brush hedge layering treatment is applied to make the crib walls more affective in giving extra  strength to wall in case of landslides and also are more aesthetically pleasing.   Concrete Crib Walls: The concrete crib walls are constructed by using preâ€?cast concrete  components (headers and footers /stretchers).    Erosion: Erosion is the displacement and transport of soil particles by water and/or wind.   Earth Slump: Earth slump is the movement of land down the slope due to gravitational force  along with vegetation and other objects with little to no distortion.    Fascine: Brush wattles and fascine are synonyms.   Fill slope: The loose soil pushed down the slopes from the road or any other earthwork place is  called a fill slope. It is loose soil without vegetation cover and is vulnerable to rill and gully  erosion.    Footer (Stretchers): The footers or stretchers are the components of the crib walls placed  parallel to the landslide at the toe. These may be of concrete, timber or steel members of  specified length.    Gabion: The GI wire crate boxes filled with stones are called Gabions. Gabion are typically used  in the construction of retaining walls, check dams and spurs.  Gabion Retaining wall: Retaining walls constructed with stone placed GI wire crates (gabions).    Gabion Check dam: Check dams constructed with stone placed GI wire crates (gabions).    Gabion Spur: Spurs constructed with stone placed GI wire crates (gabions).    Geoâ€?textile: Geoâ€?textiles are permeable fabrics which, when used in association with soil, have  the ability to separate, filter, reinforce, protect or drain. Reference in this Field Guide is for  sheets used in constructing vegetated geoâ€?textile retaining walls.  Gully: Gully is a channel which has formed on a slope. It is the advanced stage of rill erosion.  Gully head: Gully head is the upper end of the gully.   Gully Erosion: Erosion caused by gullies is gully erosion.   Header: Headers are the components of crib walls which are placed at right angle to a landslides  toe and footers (stretchers) are placed parallel to a landslide. In the plan of the crib walls the  only ends of the header can be seen while the footers are visible lengthwise in plan.    Hedges: Hedges are thick rows of grasses or bushes established along the contours on the  landslides and fill slopes to prevent rill and gully formation.  Hedge layering:  The establishment of hedges through developing small terraces and  embedding rooted seedlings is called hedge layering.  Landslide: Mass movement of consolidated or unconsolidated material along the slope due to  gravitational force is called mass erosion or landslide.   Landslip: A landslide small in size and of shallow depth.   Live brushwood retaining wall: A retaining wall established by using live posts in front and dead  brushwood or grass stocks for loose soil retention with brush layering at every 0.3â€?0.4m vertical  interval is called live brushwood retaining wall.   Live brushwood check dam: Live brushwood check dams are established by fixing fresh poles  across the small gullies and weaving a basket with fresh tender branches of tree species having  30 | P a g e     the quality of vegetative propagation and burying their butt ends in the narrow trenches in the  banks for rooting and sprouting.   Live spur: Live spurs are established through live plant material to stop bank erosion.  Palisade: Palisade is a kind of bioengineering check dam established by fixing live poles across  the gully with support of cross beam fixed in the banks.  PCC Structures: PCC structures are engineering structures by using Portland cement concrete  (mixture of cement, sand and stone crush). PCC structures can be retaining walls, spurs and  check dams.  RCC Structures: Reinforced Cement Concrete (RCC) structures are engineering structures by  adding steel bars in concrete to make it strong. RCC structures can be retaining walls, spurs and  check dams.  Retaining walls: Retaining walls are constructed on the down side of the roads. Retaining walls  at the toe of landslides and landslips are constructed to resist landslide mass pressure and to  stabilize the landslide.  Revetment: Revetment is established by placement of brushwood or stones on the river bank to  protect the earthen slopes from wave action.   Rill Erosion: Rill erosion is the removal of soil by concentrated water flows running through little  streamlets. Rill erosion refers to the development of small, ephemeral concentrated flow paths,  which function as both sediment source and sediment delivery systems.   Semiâ€?dead Fences with live hedges: Semiâ€?dead fences are established by using live pegs with  dead stocks of grasses with planting of stumps or sowing to establishing hedges behind fences.   Sod: Sod is mat forming grass like lawn grass. In this Field Guide sod refers to a block of natural  grass taken out along with roots and soil.   Sodding: Treatment of slope with parallel lines or checker board fashion of sods is called  sodding.   Soft Gabion: The bags of jute or any synthetic material used for filling the debris or soil and  using them for constructing the retaining walls with brush layering treatment are called soft  gabion.   Soil Bioengineering: The use of living plant material to construct structures which serve some  engineering purpose is called soil bioengineering such as vegetated soft gabion walls, vegetated  timber crib walls, live brushwood check dams, vegetated pole check dams, palisades, brush  layering, fences etc.  Spur: Spurs are structures constructed along the stream or river banks at a certain angle to  redirect the water flow towards the center of the stream is called spur. Spurs can be of gabion,  loose stone concrete, RCC or live spur.   Stone masonry wall: Walls constructed with stones with cement, sand mixtures.   Stone Pitching: Stone pitching is the placement of stones on the surface of slopes or ditches to  stop surface erosion.  Timber Crib walls: Timber crib is the crib wall in which its components (Header & footer) are  wooden.  Trench: A ditch dug out on the land surface for any purpose is called a trench.    31 | P a g e     Vegetated Geoâ€?textile Retaining: Biodegradable geoâ€?textile sheets are used in building retaining  walls by using live brushwood treatment between each layer of earth packed geoâ€?textile sheet.  The brush layering after rooting and spouting reinforce the retaining wall.                                                      Vegetated Loose stone retaining wall: Dry stone masonry wall treated with live brush layering  at regular interval of 0.5m.   Vegetated Loose Stone Check Dam. Loose stone check dams treated with live brush layering at  regular vertical intervals.   Vegetated Pole Check Dam: Check dams constructed with poles treated with brush layering.  Vegetated Soft Gabion Wall: Vegetated soft gabion walls are constructed at the toe of small  landslides and as retaining and breast walls of the roads by using the debris filled jute or  synthetic bags as building material and treated with brush layering alternately with bag layers.  The bags are placed alternately across and lengthwise at every layer of the wall as in case of  bricks.   Wattles: Wattles in this Field Guide refers to bundles of fresh brushwood placed in the trenches  excavated on the slopes for brush wattle or fascine treatment.    8. References     David Sapzova,  “Using bioengineering to stabilize  landslide Prone Hillslopes,â€? Executive  Engineer Mizoram State, Mizoram State Road Project, India, 2008.    Shah, B.H and B. Heush, “Design of Soil Conservation Works in Watershed Areasâ€?. Pakistan  Forest Institute, Peshawar, Pakistan, 1989.   Shah, B.H., “An Economic Approach to the Design of Erosion Control Structures using local  materialâ€?. Field Manual: Regional Project, Support to watershed Management (RAS/86/107â€? GCP/129/NET) UNDP, FAO, Kathmandu, Nepal, 1992.   Shah B.H., “Field Manual on Slope Stabilization,â€? Environmental Recovery Program for the  Earthquake Areas, UNDP, Islamabad, Pakistan, 2008.   Sotir. R.B., J.T. Defini, and A.F. Mckown. Soil Bioengineering and/Biotechnical Stabilization of  Slope Features, UNISYLVAâ€?No. 164., in Watershed Management, FAO.   Sthapit, K.M. and L.C. Tennyson, Bioengineering Erosion Control in Nepal, FAO Corporate  Document Repository Title, Watershed Management, FAO.    Truong, P and D. Baker, Vetiver Grass System for Environmental Protection Technical Bulletin  No. 1998/1.   UNDP Pakistan, “Field Guide on Soil Bioengineering for Slope Stabilization and Soil Conservation’  (prepared by B. H. Shah), Islamabad, 2008.   Vetiveria, Editorial in Newsletter No. 2, October 1997, Pacific Rim Vetiver, Office on  Geotechnical Problems, 27â€?28 March, Kuala Lumpur,1997, pp 82â€?89.    32 | P a g e     Document Information        Pictures on the cover page are vegetated soft gabion walls eight months after construction in KPK  province Pakistan.  The picture on the back page is a group photograph of the participants of the training on soil  bioengineering on February, 3, 2012, on the north coastal road near Maubara, Timorâ€?Leste.       First edition:               June 2012  Quantity:      100  Prepared by:                 Dr. Bashir Hussain Shah (Short term consultant â€? World Bank) from  Pakistan associated with UNDP project “Environmental Recovery  Programme for Earthquake Areasâ€?  Translated by:   Mr. Julio Abel    Copyright: This publication is made by The World Bank (Timorâ€?Leste) under the projectâ€?  “Transfer of Pakistan Experience of Soil Bioengineering for Slope Stabilization to Timorâ€?Lesteâ€?  as a field guide for officers and field worker of the Directorate of Roads, Bridges & Flood  Control and Directorate of Forestry, and other relevant stakeholders.  Material in the publication may be freely quoted or reprinted, but acknowledgement is  requested.     The publication is available at:     The World Bank Office Avenida dos Direitos Humanos, Dili, Timor-Leste Tel (670) 7345582 WB Link 5765+4314 Fax (670) 3321 178 33 | P a g e               Group photograph of the participants at the practical training session on February 3rd 2012 â€? North  Coastal road (near Maubara, Timorâ€?Leste)      Â