三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡施工工藝研究

劉有偉

（中鐵五局集團(tuán)機(jī)械化工程有限責(zé)任公司　湖南　衡陽(yáng)　421000）

三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡施工工藝研究

劉有偉

（中鐵五局集團(tuán)機(jī)械化工程有限責(zé)任公司湖南衡陽(yáng)421000）

三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)是采用高分子軟體環(huán)保材料構(gòu)造，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r在袋體內(nèi)按科學(xué)比例填充營(yíng)養(yǎng)土、砂、肥料等填充物，結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)人工植生或原生植被的恢復(fù)能夠營(yíng)造新的生態(tài)系統(tǒng)，具有透水性強(qiáng)、整體可靠、抗沖刷、耐久性、可塑性、施工工序簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。本文以滬昆鐵路貴州段八標(biāo)邊坡防護(hù)工程為工程背景，詳細(xì)闡述了三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)的工藝原理、施工方法、技術(shù)要求、養(yǎng)護(hù)方法及綠化植物選種要求等技術(shù)環(huán)節(jié)，為同類工程提供借鑒。

三維排水；柔性；生態(tài)；護(hù)坡；施工

1　工程概況

滬昆鐵路貴州段八標(biāo)D1K805+500～D1K808+642段邊坡防護(hù)工程采用三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)，護(hù)坡總面積大約為57568.5m2。該生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)是集環(huán)境保護(hù)、生態(tài)綠化、水土保持三位一體的生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)。

2　工藝原理

三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)是采用“三角內(nèi)摩擦緊鎖結(jié)構(gòu)+三維排水+植被根系”構(gòu)建的復(fù)合穩(wěn)定生態(tài)護(hù)坡，水土保持與綠化一次完成，是生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能與柔性結(jié)構(gòu)四位一體的邊坡建設(shè)新技術(shù)。護(hù)坡采用高抗拉強(qiáng)度的生態(tài)袋，每袋之間用連接扣相互連接，結(jié)合成穩(wěn)定的三角單元，猶如金字塔結(jié)構(gòu)，這些高強(qiáng)度的單元連接成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，形成透水不透土、易于植物生長(zhǎng)的新型柔性護(hù)坡最佳結(jié)構(gòu)。三維排水柔性生態(tài)邊坡斷面形式見(jiàn)圖1。

圖1　三維排水生態(tài)邊坡斷面示意圖

3　施工工藝

3.1施工工藝流程圖（見(jiàn)圖2）

圖2　三維排水生態(tài)邊坡施工工藝流程圖

3.2施工工藝

3.2.1施工區(qū)段劃分

施工過(guò)程中選50m為分段，分段施工，避免人工刷坡完后沒(méi)及時(shí)壘砌，雨水沖毀邊坡。

3.2.2施工過(guò)程控制

（1）路堤施工完后，按照設(shè)計(jì)邊坡坡率（1∶1.75或者1∶1.5）修整邊坡。

（2）邊坡修正成型后，經(jīng)檢查合格后，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量放線。

（3）首先在邊坡底部墊一層袋體。然后沿著邊坡鋪設(shè)一層2cm厚的RCP-X715D（A）無(wú)紡?fù)凉げ紳B排水網(wǎng)墊和砂礫石，為了確保邊坡坡比與邊坡的平順，砂礫石根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可選擇15～ 30cm厚度。

（4）將砂土和粘土按照9∶1的比列準(zhǔn)備好，按照立方米土17.5kg蘑菇肥、23.4g保水劑準(zhǔn)備好材料，然后用耕地機(jī)將準(zhǔn)備好的土壤和肥料保水劑等均勻的拌合好，再用準(zhǔn)備好的計(jì)量工具稱量好拌合好的混合料裝袋。

（5）壘砌施工∶首先將基底浮土清除并整平，從基底開(kāi)始沿垂直于坡面方向堆碼生態(tài)袋，基礎(chǔ)層以上部分安裝過(guò)程應(yīng)沿平行于坡面方向碼放并滿足以下要求∶

①生態(tài)袋袋與袋之間首尾相接，但不要產(chǎn)生搭接，碼放時(shí)生態(tài)袋間留出3～5cm空隙，且要做到碼放后的生態(tài)袋外側(cè)平順、圓滑。

③生態(tài)袋長(zhǎng)邊軋線一側(cè)向內(nèi)碼放。

③每層碼放后的生態(tài)袋，要進(jìn)行人工夯實(shí)并控制生態(tài)袋厚度為14～15cm。

④生態(tài)袋與塑料排水帶同時(shí)施工，以利邊坡體排水，塑料排水帶布置方式為梅花型，伸入砂礫石層中，單根長(zhǎng)0.8m，每4m2布置1根。塑料排水帶安放示意圖見(jiàn)圖3。

圖3　塑料排水帶安放示意圖

（6）生態(tài)袋的碼放

①首先碼放底部層生態(tài)袋。

③兩個(gè)生態(tài)袋之間放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)扣以使它均勻橫跨。

③然后碼放第二層生態(tài)袋。

④用同樣的方式在整個(gè)墻體的建筑中重復(fù)同樣的動(dòng)作。

（7）種植土，采取相應(yīng)的防雨措施，以免被雨水浸泡。

（8）肥料拌和均勻，當(dāng)天拌合當(dāng)天用完。

（9）噴播要求

用大功率噴射器將種子和植物生長(zhǎng)所需的各種液體物、纖維物、粉質(zhì)物、粒狀物噴灑在生態(tài)袋表面。

噴播機(jī)械要達(dá)到以下兩個(gè)方面的要求∶

①噴射物要均勻的形成毯裝物。

③為達(dá)到更好的粘著力且有利于植物生長(zhǎng)，要根據(jù)不同的坡度放入適量的粘合劑。

3.2.3三維生態(tài)護(hù)坡養(yǎng)護(hù)

（1）出苗前的養(yǎng)護(hù)

當(dāng)噴播完成后及時(shí)覆蓋無(wú)紡布防止雨水沖刷。另外還可以起到防止水分蒸發(fā)過(guò)快，保溫利于種子發(fā)芽等作用。

為確保無(wú)紡布濕潤(rùn)（根據(jù)天氣情況，晴天每天至少噴灑2～3遍，陰天兩遍）向坡面噴灑水，同時(shí)有利于種子萌發(fā)。噴灑水時(shí)要采用花灑噴頭，出水時(shí)控制水量且要搖擺噴頭減小水的沖刷力，防止噴播材料移位，噴灑要均勻、全面。種子播種后的第一個(gè)星期對(duì)種子發(fā)芽特別重要，要保證每天澆水不少于三遍，以后可以減少為每天兩遍。

（2）出苗后養(yǎng)護(hù)

種子正常發(fā)芽后，生長(zhǎng)到3～4cm（約20d左右）時(shí)可撤掉覆蓋物。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r每3d一次噴灑一次水，要保證足量、均勻、全面，不能直接沖刷局部或者整個(gè)坡面。直到植物覆蓋整個(gè)坡面（約60d后），根系深入生態(tài)袋內(nèi)土層，進(jìn)入正常生長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)階段。

（3）正常生長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)

當(dāng)植物覆蓋整個(gè)坡面（種植后約60d）時(shí)，進(jìn)入正常養(yǎng)護(hù)階段，主要包括∶修剪、施肥、澆水、病蟲(chóng)害防治等。

3.3三維生態(tài)袋護(hù)坡材料主要技術(shù)要求

3.3.1生態(tài)袋

以不含對(duì)環(huán)境有危害性影響的聯(lián)苯胺等23種禁用的可分解芳香胺成分；其力學(xué)參數(shù)和等效孔徑指標(biāo)滿足國(guó)標(biāo)（GB/T17639-1998，縱向≥4.5kN/m、橫向≥4.5kN/m、CBR頂破強(qiáng)力≥800N、等效孔徑095為0.07～0.20mm）要求的聚丙烯為主要原材料。要求具有抗紫外線、抗老化、抗酸堿鹽、抗微生物侵蝕、透水不透土等功能，縫袋線和扎口帶采用具有抗紫外線破壞的黑色線，扎口帶要有單向自鎖結(jié)構(gòu)功能。

3.3.2聯(lián)結(jié)扣

是將生態(tài)袋單體聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，使護(hù)坡結(jié)構(gòu)達(dá)到安全穩(wěn)定的構(gòu)件，要求如下∶

（1）其材質(zhì)及環(huán)保性能要滿足規(guī)范要求。

（2）其上下面必須有具備倒鉤特性的棘爪，棘爪總數(shù)不少于12個(gè)，高度不小于25mm，為最大限度的發(fā)揮每個(gè)棘爪的力學(xué)作用，任意2個(gè)棘爪均布在同一剪切破壞軌跡上。

（3）滿足植物生長(zhǎng)和排水的垂直孔洞不少于32個(gè)，每個(gè)孔洞直徑大于15mm，孔洞透水面積不小于聯(lián)結(jié)扣總面積的45%，以滿足多向排濾水及植物根系生長(zhǎng)的要求。

（4）其雙向凹槽和垂直孔洞組合成相互交錯(cuò)的非線性凸肋結(jié)構(gòu)，與分布的倒鉤棘爪形成內(nèi)摩擦緊鎖結(jié)構(gòu)，以滿足結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的要求。

3.4三維生態(tài)護(hù)坡主要材料連接技術(shù)要求

（1）袋內(nèi)裝土為比例3∶7中粗砂和粉質(zhì)粘土混合料，為提高肥效在種植土中拌和農(nóng)家肥，首選蘑菇肥，沒(méi)有的情況下也可采用雞糞等農(nóng)家肥代替，摻入復(fù)合肥，肥料加入量為3kg/m2。裝袋的時(shí)候?yàn)楸ＷC袋體壘砌時(shí)整體穩(wěn)定性，要將土裝滿。

（2）聯(lián)結(jié)扣的定扎，為了保證聯(lián)結(jié)扣連接牢固，采用橡膠錘輕輕敲打，將棘爪刺入袋中，以保證聯(lián)結(jié)扣將相鄰與上層袋體連接牢固，切忌不可將聯(lián)結(jié)扣直接埋入土中。

（3）扎口袋必須在土體裝滿且輕輕顛實(shí)后綁扎，扎口后留有袋口長(zhǎng)5～7cm。

（4）壘砌過(guò)程中，首先要對(duì)邊坡進(jìn)行測(cè)量放線，按照設(shè)計(jì)邊坡坡率（1∶1.75）由基底往上層層壘砌，清除基底表面浮土并適度的對(duì)基底進(jìn)行整平，保證最底層的穩(wěn)定，盡量減少沉降。向上壘砌過(guò)程中要，要層層夯實(shí)，多余土往下刷。在袋體夯實(shí)過(guò)程中要保證袋體有棱有角，達(dá)到內(nèi)實(shí)外美的整體效果。

3.5綠化植物的選種要求

（1）以選取本地鄉(xiāng)土植物為主，選引外來(lái)優(yōu)良物種為輔，要選取適合當(dāng)?shù)貧夂虻奈锓N。

（2）選取以灌木、草相結(jié)合的方式，在空間上相互搭配，能讓邊坡層次分明錯(cuò)落有致。

（3）選取植物要耐貧瘠、耐土薄、耐粗放管理、根系發(fā)達(dá)、擴(kuò)展性強(qiáng)，是多年生，綠色時(shí)間長(zhǎng)的物種。

（4）選折以種子繁殖的植物為主，無(wú)性繁殖輔，方便施工及邊坡植被的重復(fù)生長(zhǎng)。

4　結(jié)語(yǔ)

本工程采用三維排水柔性生態(tài)護(hù)坡施工，把綠化、排水結(jié)合在一起，采用生態(tài)袋碼砌邊坡，生態(tài)袋之間采用三維排水聯(lián)接扣相連，既確保多向排水，又能滿足植物生長(zhǎng)，路基工程邊施工邊綠化，形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體護(hù)坡，真正實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)中環(huán)保、節(jié)能、有生命、會(huì)呼吸的生態(tài)綠色工程，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]江賢圣.植生袋生態(tài)防護(hù)的設(shè)計(jì)與施工研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（23）.

[2]譚麗清.三維排水柔性生態(tài)邊坡工程系統(tǒng)在邊坡治理工程中的應(yīng)用[J].廣東建材，2010（01）.

[3]彭超，劉穎卓.論生態(tài)袋理化性能與生態(tài)護(hù)坡工程質(zhì)量的內(nèi)在關(guān)系[J].中國(guó)建材科技，2010（S2）.

[4]杜興國(guó).《鐵路路基邊坡綠色防護(hù)技術(shù)暫行規(guī)定》簡(jiǎn)介[J].路基工程，2003（04）.

U213.15

A

1673-0038（2015）11-0158-03

∶2015-2-25

∶劉有偉（1982-），女，工程師，本科，主要從事工程施工技術(shù)工作。