鐵路巖質(zhì)陡坡綠化防護(hù)施工技術(shù)研究

張雷

（中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 山西 太原 030006）

0 引言

在鐵路工程中，常用的邊坡防護(hù)措施有植被護(hù)坡、骨架護(hù)坡、混凝土空心磚邊坡防護(hù)等。隨著邊坡防護(hù)由傳統(tǒng)的圬工防護(hù)向生態(tài)防護(hù)轉(zhuǎn)變，相繼出現(xiàn)了三維生態(tài)護(hù)坡、植被毯防護(hù)等綠色防護(hù)。但上述防護(hù)措施主要是針對土質(zhì)、軟巖且坡率較緩路堤和路塹的防護(hù)。

本文采用的生態(tài)混凝土、土工格室及基材的綠化防護(hù)復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠為植物的生長提供穩(wěn)定的空間和充足的養(yǎng)分和水分，形成一個整體的植物生長層，既對邊坡的穩(wěn)定性起到了加固作用，又起到了綠化效果。有效的解決了巖質(zhì)陡坡綠化施工和長期保存的兩個難題。

1 工程概況

該工程為魯南高鐵挖方邊坡，位于山東省曲阜市。該邊坡以風(fēng)化巖質(zhì)類型為主，出露長度400m，平均高度約25m，面積約10340m2。巖面傾角在55°～65°之間。結(jié)合本工程的實際，采用了土工格室＋生態(tài)混凝土的綠化施工方案。

2 施工工藝方法

2.1 基本原理

巖質(zhì)陡坡綠化的核心是長期的綠化效果和邊坡穩(wěn)固，本文提出的復(fù)合結(jié)構(gòu)就能達(dá)到該效果。采用土工格室內(nèi)填生態(tài)混凝土并配合上層基材，為植物的生長提供穩(wěn)定的空間和充足的養(yǎng)分和水分。特別是具有蜂窩狀孔隙的生態(tài)混凝土，縫隙被基材填滿后，可為植物的進(jìn)一步生長提供良好的生長環(huán)境。

本研究內(nèi)容的基本原理是通過由錨桿、鍍鋅鐵絲網(wǎng)和土工格室組成的承重體系為施工階段的生態(tài)混凝土提供臨時支撐；在長期使用階段生態(tài)混凝土將承重體系連成整體的防護(hù)結(jié)構(gòu)，既對邊坡起到防護(hù)作用，又對表面基材進(jìn)行有效固定、降低雨水沖刷。此外，生態(tài)混凝土的蜂窩狀孔隙，增大了植物根系生長的縱深，為保證植物的長期存活提供了良好的生長環(huán)境。

2.2 施工工藝流程

坡面清理→打設(shè)錨桿和鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)→張掛土工格室→澆筑生態(tài)混凝土→噴射基材→覆蓋無紡布→前期養(yǎng)護(hù)。

2.2.1 坡面清理

采用人工清理的方式，主要清除坡面浮石、危石等，并清除不利于土工格室鋪設(shè)的雜物，坡面凹凸不平處進(jìn)行修整，以滿足下一步施工要求，保證坡面無較大凹凸。同時為增加生態(tài)混凝土與坡面的粘結(jié)力，將巖面進(jìn)行加糙處理。

2.2.2 打設(shè)錨桿和鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)

（1）錨桿施工

使用水平儀及卷尺測量放樣，按1m×1m 的間距確定錨桿打設(shè)位置，在有明顯凹凸的坡面處適當(dāng)加密錨桿，以控制鐵絲網(wǎng)與坡面的間距。在放樣好的位置垂直于坡面鉆孔，孔徑5cm、孔深80cm。

錨桿采用φ8HRB400 級鋼筋制作，長75cm，在一端設(shè)置90°彎鉤，彎鉤長5cm。將錨桿放入孔內(nèi)并外露1～2cm，外露部分刷防銹漆防銹。在保證錨桿置于孔中心位置及彎鉤朝上的情況下，向孔內(nèi)灌注混凝土。

（2）掛網(wǎng)施工

待錨桿的抗拔力滿足要求后可以進(jìn)行掛網(wǎng)施工。鐵絲網(wǎng)采用機編鍍鋅鐵絲網(wǎng)，絲徑不小于2.6mm，網(wǎng)目10×10cm。施工時，根據(jù)鐵絲網(wǎng)的受力方向，沿坡面從上到下順勢鋪設(shè)，鋪平拉緊后，將鐵絲網(wǎng)掛在錨桿上并用鐵絲進(jìn)行有效固定。相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)搭接處理，搭接寬度為5～10cm 并用鐵絲有效連接。掛網(wǎng)完成后，檢查鐵絲網(wǎng)與錨桿的連接，確保其牢固性，使網(wǎng)與坡面形成穩(wěn)固的整體。

2.2.3 張掛土工格室

鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)完成后，開始懸掛土工格室。土工格室采用高強度HDPE 片材料，格室高200mm，格室大小250mm×250mm。施工時，按照格室主受力方向沿坡面從坡頂向下順勢鋪設(shè)，使格室片材垂直于邊坡，絕不可橫向鋪設(shè)。在格室頂部每一格打入一根φ14mm 的鉤形鉚釘，鉚釘?shù)拈L度應(yīng)按格室高度的2 倍加30cm計算，即2×20cm+30cm，為70cm。頂部鉚釘起到懸掛和鉚固格室的作用，必須使用鋼桿等剛性較大的材料，并位于格室對角上方中心位置，以保證格室重量能傳到鉚釘上。在兩邊、中間及底部用竹木類鉚釘張拉格室，確保土工格室充分張開并貼緊鐵絲網(wǎng)面。每幅土工格室連接處，在每個相鄰單元格用扣件進(jìn)行有效連接，以形成片，連成一個整體。張掛完成后，在四周用φ8U 型鋼筋，中間用φ8F 型鋼筋固定。施工完成后，復(fù)檢各關(guān)鍵連接處，確保將土工格室緊緊固定在坡面。

2.2.4 澆筑生態(tài)混凝土

（1）生態(tài)混凝土攪拌

生態(tài)混凝土采用滾筒攪拌機現(xiàn)場攪拌。攪拌時，先投入既定配合比（表1 生態(tài)混凝土施工配合比）的水泥、砂、碎石攪拌1min；然后加入配合比中用水量的60%繼續(xù)攪拌1min；再按照配合比加入稀釋后的添加劑（稀釋體積比為添加劑：水=1：6）和剩余部分的水繼續(xù)攪拌，總攪拌時間控制在3min 以內(nèi)。生態(tài)混凝土攪拌好后應(yīng)表面發(fā)亮、漿體均勻，無流態(tài)漿體。

表1 生態(tài)混凝土施工配合比

（2）生態(tài)混凝土澆筑

生態(tài)混凝土攪拌好后裝入料斗內(nèi)，料斗大小在0.5～1m3為宜。利用汽車起重機將料斗吊運到邊坡的方式進(jìn)行澆筑。生態(tài)混凝土攪拌好后立即進(jìn)行吊運澆筑，不得延誤，必須在生態(tài)混凝土初凝之前澆筑完成，并視環(huán)境溫度合理調(diào)整澆筑速度。

2.2.5 噴射基材

生態(tài)混凝土填充結(jié)束后，按設(shè)計比例制作混合物料（表2 混合物料施工配合比），通過噴播機均勻噴射于坡面并灌注入生態(tài)混凝土的連通孔隙內(nèi)?；姆謨蓪訃娚?，當(dāng)噴射第二層時，將草種、灌木種混合到混合物料中再噴射，第二層厚度為2cm。

表2 混合物料施工配合比

2.2.6 養(yǎng)護(hù)

噴射完成后，用無紡布將整個坡面覆蓋并進(jìn)行連續(xù)1 個月的澆水養(yǎng)護(hù)。待植物覆蓋率達(dá)到80%以上，且高度達(dá)到2cm 后，可以去除無紡布轉(zhuǎn)入常規(guī)養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語

本研究比較成功的原因有：①在結(jié)構(gòu)方面，由錨桿、鐵絲網(wǎng)、土工格室和生態(tài)混凝土組成的整體性防護(hù)體系對邊坡起到了持續(xù)穩(wěn)固的作用。同時土工格室固定了基材，保障其不會因為雨水沖刷而大量流失或其他外力作用下發(fā)生破壞。②土工格室和生態(tài)混凝土的利用，將植物根系生長的縱深加大到了20cm，為植物的生長提供了更充分的空間，對土質(zhì)的保水、保墑更加有利。這樣的環(huán)境為根系發(fā)達(dá)的灌木植物的長期存提供了良好的環(huán)境。

在本工程實例完成后，經(jīng)歷了暴雨、嚴(yán)寒、酷熱及干旱的考驗，坡面依然穩(wěn)固，植物長勢仍然良好，草灌層次分明，成活率滿足對坡面的全覆蓋，達(dá)到與周圍環(huán)境融為一體的效果。綠化植物不但可以長期存活，而且還能與周圍原有生態(tài)相互融合，坡面防護(hù)及綠化效果比較理想。本研究的成功對未來鐵路巖質(zhì)陡坡的防護(hù)與生態(tài)恢復(fù)具有一定的借鑒意義。