三維柔性生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在高速鐵路中的應(yīng)用

趙晶

（中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司 山東濟(jì)南 250002）

新建云（昆明）桂（南寧）鐵路（廣西段）為雙線高速鐵路，設(shè)計時速200km/h，預(yù)留250km/h條件。其路基防護(hù)形式有：灌草護(hù)坡、人字形骨架護(hù)坡、錨桿（索）框架梁防護(hù)、漿砌片石等。為構(gòu)建綠色環(huán)保型鐵路，標(biāo)段內(nèi)坡燕（坡燒）處村民聚集區(qū)，人流量大，景觀要求高，在DK157+600-DK157+918左側(cè)，長318m；DK157+600-DK157+894右側(cè)，長294m，路堤邊坡采用三維柔性生態(tài)護(hù)坡。

2 作用原理

三維柔性生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)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)定的生態(tài)邊坡，是由具備特殊功能及特定技術(shù)參數(shù)的組件構(gòu)成，而非新型環(huán)保材料的簡單堆砌。組件主要包括：生態(tài)袋、扎口帶、縫袋線及滿足多向排水功能與強(qiáng)度要求的三維排水聯(lián)結(jié)扣等。

3 材料要求

（1）生態(tài)袋

①以聚丙烯為主要原料，具有抗紫外線、抗酸堿鹽、抗微生物侵蝕、透水不滲土等功能。

②采用無紡針刺工藝經(jīng)單面燒制制成，袋體材料不含對環(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。

③對植物非常友善，植物根莖能自由穿透袋體快速成長。

④路堤邊坡坡率為1：1.5，袋體尺寸為580mm×330mm×150mm。

（2）生態(tài)袋的扎口帶必須具有抗紫外線與單向自鎖結(jié)構(gòu)功能。

（3）三維排水聯(lián)結(jié)扣

①其雙向凹槽和垂直孔洞組合成相互交錯的非線性凸肋結(jié)構(gòu)，與科學(xué)合理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)穩(wěn)定的要求。

②棘爪總數(shù)不少于12個，高度不小于25mm，按力學(xué)要求科學(xué)合理分布，任意兩個棘爪均不在同一剪切破壞軌跡上，最大限度的發(fā)揮每個棘爪的力學(xué)作用。

③滿足植物生長和排水的垂直孔洞不少于32個，每個孔洞直徑大于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的要求。

（4）三維生態(tài)袋中需填充混合有機(jī)肥或復(fù)合肥的種植土以及混合草種。

4 施工工序

①邊坡修整→②L型混凝土基礎(chǔ)、排水槽施工，并在基礎(chǔ)嵌入底層三維排水聯(lián)結(jié)扣→③人工開挖臺階并碼砌第一層填充好的生態(tài)袋→④生態(tài)袋上人工拍實→⑤在第一層三維生態(tài)袋上安放三維聯(lián)結(jié)扣→⑥重復(fù)③～⑤步驟至設(shè)計高程面→⑦鑲邊及擋水緣施工→⑧生態(tài)邊坡表面覆土→⑨栽植灌木、液壓噴播植草→⑩養(yǎng)護(hù)。

4.1 邊坡修整

路堤成型后，采用機(jī)械輔以人工按照設(shè)計坡率1：1.5掛線刷坡，使坡面平整，邊坡刷完后報監(jiān)理工程師檢查，合格后進(jìn)行后續(xù)施工。

4.2 L型混凝土基礎(chǔ)、排水槽施工施工

4.2.1 L型混凝土基礎(chǔ)施工

測量放線，長段整體拉通線，并撒白灰標(biāo)記。采用小型挖機(jī)開挖，輔以人工清理出L型基礎(chǔ)位置。地基承載力≥150kPa，L形基礎(chǔ)采用C25混凝土現(xiàn)場立模澆筑施工，沿線路每隔10～15m設(shè)置一道沉降縫，并用瀝青麻筋填塞。

4.2.2 排水槽施工施工

路堤坡面沿線路方向每隔15～20m設(shè)置一道排水槽，排水槽與路堤排水溝之間設(shè)置連接的排水槽，避免邊坡集中水流沖刷坡腳。排水槽采用嵌槽法施工。

4.3 生態(tài)袋碼砌施工

4.3.1 準(zhǔn)備工作

合理選擇種植土，一般為地表壤土，土壤粘砂適中，酸堿適度（pH值6～7），有機(jī)質(zhì)含量＞1.5%。無雜質(zhì)、無病菌、無蟲卵及大于30mm的石塊、棍棒、垃圾等。為提高土的肥效保證綠化效果，在種植土中拌合農(nóng)家肥（需發(fā)酵過的），可以摻入適當(dāng)?shù)膹?fù)合肥，以保證種植土的長期肥效，降低后期養(yǎng)護(hù)費用。

4.3.2 碼砌施工

（1）施工要求

除頂層生態(tài)袋沿垂直于線路方向以外，以下部分在安裝過程中沿平行于線路方向碼放，需滿足以下要求：

①生態(tài)袋必須掛通線碼砌，保證線形平順，錯落有致，避免高低起伏。

②碼放時生態(tài)袋間留出3～5cm空隙，以保證壓實后生態(tài)袋袋尾與袋頭相接，但不產(chǎn)生搭接，以保證碼放后的生態(tài)袋外側(cè)平順、圓滑。

③生態(tài)袋長邊扎線一側(cè)靠內(nèi)碼放。

④每層生態(tài)袋碼放后，用人工夯實，控制每層生態(tài)袋厚度一致。

⑤自頂層生態(tài)袋下沿坡面垂直高度每2m設(shè)置一層0.4mm厚阻水膜，寬1m，向外坡度5%。

⑥本段路堤采用25kN/m土工格柵加固邊坡，幅寬2.5m，層距0.6m，生態(tài)袋碼砌時，三維排水聯(lián)結(jié)扣需與土工格柵連接。

（2）碼砌施工步驟

重復(fù)圖1步驟至頂，頂層生態(tài)袋長方垂直坡面放置。

圖1

4.4 鑲邊及擋水緣施工

待頂部生態(tài)袋人工拍實后，沉降穩(wěn)定后，進(jìn)行鑲邊及擋水緣施工。采用C25混凝土現(xiàn)場立模一次整體澆筑，鑲邊寬0.6m，厚0.1m，擋水緣0.1m×0.1m。鑲邊頂面設(shè)置向外流水坡度4%，擋水緣應(yīng)與坡面排水槽擋水緣圓順連接，沉降縫每隔10～15m設(shè)置一道，縫寬1cm，采用瀝青麻筋填塞。

4.5 生態(tài)邊坡表面覆土

在覆土之前先對生態(tài)邊坡人工灑水，使水均勻滲入生態(tài)袋10～15cm，后采用種植土在生態(tài)邊坡表面覆蓋薄薄一層，目的是填充生態(tài)袋袋體之間的空隙，并且防止生態(tài)袋受紫外線照射而影響其工程強(qiáng)度和壽命。

4.6 栽植灌木、液壓噴播植草

4.6.1 栽植灌木

根據(jù)設(shè)計要求定點放線，由坡頂至坡腳順序依次栽植灌木。容器苗和土球苗要去掉不易降解的包裝，裸根苗應(yīng)剪去病根和傷根，栽植時保證根系舒展，扶正好均勻回填種植土，并分層夯實。栽植坑應(yīng)成圓筒形，挖好后先澆灌底水，待水全部浸透后栽植。

4.6.2 液壓噴播植草

噴播前須在坡面灑水浸潤邊坡土體（盡量成霧狀，防止水流集中沖刷邊坡土）。在攪拌罐中先加入紙漿纖維、草種、復(fù)合肥料、保水劑、色素等噴播材料，然后加水，待水加至罐的2/3時開始攪拌，邊攪拌邊緩慢加入黏合劑（切忌先加入黏合劑再加水），充分?jǐn)嚢?，形成均勻的溶液后，再用液壓噴播機(jī)或壓力泵將其噴播在邊坡表面上，形成一層毯狀物。

4.7 養(yǎng)護(hù)

4.7.1 澆水

根據(jù)實際情況，適時、適量、均勻的澆水以保證植物正常生長。在干旱少雨時，尤其注意水分的補充。

4.7.2 追肥

苗木生長期間，應(yīng)及時供給、補充苗木不同生長期所需要的各種營養(yǎng)元素，以滿足苗木的生長需要，日間施肥宜在早晚進(jìn)行。

4.7.3 補植

對施工、交通、人為、病蟲害等造成的死亡苗木，應(yīng)及時請走，補載原來的種類，并力求規(guī)格和原來相近，并加強(qiáng)管理。

4.7.4 病蟲害防治

經(jīng)常觀察坡面植物生長情況，發(fā)現(xiàn)病蟲害應(yīng)采取相應(yīng)的措施及時防治，確保植物健康生長。

5 施工控制要點

三維柔性生態(tài)護(hù)坡作為一種新型的邊坡防護(hù)形式，在施工中，深刻領(lǐng)會圖紙意圖，掌握施工流程，嚴(yán)格遵循圖紙技術(shù)，加強(qiáng)過程控制，杜絕返工，以順利通過驗收。

（1）原材料控制：從正規(guī)廠家購買，附有質(zhì)量合格證書，并做抽檢試驗，合格后方可使用。

（2）裝袋控制：做到“滿、實、緊”，即裝滿、墩實、扎緊。

（3）碼砌過程控制：必須做到三維生態(tài)聯(lián)結(jié)扣數(shù)量足夠、位置正確，保證袋體連接牢固，邊坡穩(wěn)定。

（4）排水措施：阻水膜、泄水管的數(shù)量、位置、流水坡度必須符合設(shè)計要求，保證護(hù)坡在暴雨時，雨水能迅速排除，邊坡穩(wěn)定。

（5）綠化：施工完成后，加強(qiáng)草灌植物的養(yǎng)護(hù)，提高成活率、覆蓋率，保證植物根系對袋體、邊坡的固結(jié)。

6 結(jié)束語

三維柔性生態(tài)護(hù)坡在新建云桂高速鐵路路基中的成功應(yīng)用，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境效益，極大的促進(jìn)了高速鐵路綠色通道建設(shè)。通過現(xiàn)場施工和實踐檢驗，對此新型防護(hù)類型有了更深的認(rèn)識，對此施工工藝有了更深的了解，對以后類似柔性防護(hù)工程提供了經(jīng)驗和借鑒。

[1]周德培，張俊云.植被護(hù)坡工程技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]《鐵路工程綠色通道建設(shè)指南》（鐵總建設(shè)[2013]94號）[S].

[3]《鐵路林業(yè)技術(shù)管理規(guī)則》（鐵道部鐵運[2008]208號）[S].

[4]《高速鐵路路基工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號）[S].