贛南地區(qū)鐵路邊坡防護施工控制及應用

彭凱 張維明

[摘? 要]：文章通過興泉鐵路修筑過程中的工程實例，結(jié)合贛南地區(qū)水文地質(zhì)條件、季風氣候條件，對贛南地區(qū)鐵路邊坡防護工程中常見的防護技術(shù)方法進行總結(jié)，并對施工順序、施工質(zhì)量控制要點進行剖析，總結(jié)出防護工程施工時施工技術(shù)管理人員應重點控制的要點。

[關(guān)鍵詞]：鐵路工程; 鐵路路基; 邊坡防護; 施工控制

U213.1+58A

鐵路建設(shè)中，除了線路主體的路橋涵隧的建設(shè)，對地形地貌破壞的治理也是施工的重點部分，并我國基建行業(yè)將這些治理統(tǒng)稱為坡面防護。本文以修筑在革命老區(qū)的興泉鐵路為例，結(jié)合當?shù)氐臍夂蛞蛩?、地質(zhì)特點，對線路修建過程中常用的坡面防護施工方法及施工過程中主要控制因素進行總結(jié)歸納。

1 工程區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 工程概況

興泉鐵路西起革命老區(qū)江西興國縣，東至福建泉州，正線全長495.867 km，設(shè)計時速為160 km/h，其修建本意旨在開發(fā)沿途國土資源、溝通革命老區(qū)與東南沿海。其穿越武夷山、戴云山兩大山脈，所經(jīng)區(qū)域多數(shù)深山密林，地質(zhì)條件較為復雜，施工難度大。贛南地區(qū)興國縣受亞熱帶東南季風氣候影響，年均降水量較高，約為1 522.3 mm，潮濕多雨不僅施工不便，更是帶來了更多的自然災害隱患。

1.2 區(qū)域地質(zhì)概況

工區(qū)位于興國縣，位于贛南地區(qū)北部地區(qū)，該地屬于丘陵地貌，丘槽相互交錯，地形波狀起伏，丘坡上覆土層較薄，風化層較厚;溝槽等低洼地覆土層較厚，地下水系發(fā)育，多被開辟為水田。故該區(qū)溝槽較多，具有高含水量，低承載力等特征。該區(qū)地下水主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水，其中后者極為發(fā)育。

2 邊坡防護的意義

無論鐵路公路還是礦山開采，甚至于在市政、機場、房建、水利等工程施工過程中，開挖和回填措施對初始生態(tài)系統(tǒng)造成了永久性破壞，人為或者自然行程的雨水流通道都會被切斷，能夠起到固定土質(zhì)，吸收雨水的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)不能解決新建工程的地質(zhì)難題。其主要生態(tài)環(huán)境的影響表現(xiàn)在工程新建期間對原始地形、地貌、水文、植被造成了系統(tǒng)性破壞，由于工程施工的需要，造成了土方的開挖和回填，土方的開挖形成一個個嶄新而又脆弱的坡面，而大量土方的回填也形成了一個個松散的土體，使得工程所在地生態(tài)系統(tǒng)被破壞、植物覆蓋度大大降低，一經(jīng)雨水沖刷浸泡，將會形成許多沖溝，造成嚴重的水土流失。嚴重時，會造成地基坍塌、結(jié)構(gòu)開裂失穩(wěn)等質(zhì)量事故，更有甚者會造成孤石滾落、山體滑坡、泥石流等自然災害，從而給所建工程的安全性造成極大影響，影響線路的運行（圖1）。

3 邊坡防護的方法概述

為降低因鐵路建設(shè)而導致水土流失及將會引發(fā)的更大的自然災害，我國鐵路建設(shè)中目前常用的邊坡防護及治理技術(shù)主要分為3大類：①排水;②邊坡支擋;③坡面防護（圖2）。

3.1 邊坡排水

邊坡排水主要分為坡面排水和坡體內(nèi)排水。常見的坡體排水設(shè)施有地下水豐富地區(qū)設(shè)置盲溝、滲溝、埋設(shè)盲管等，擋土墻背后設(shè)置反濾層及深層排水孔，埋設(shè)泄水盲管等措施。坡體排水設(shè)施應同時兼顧泄洪排水及水土保護2種功能，既能防止地下水災害又能調(diào)控因降水帶來的自然災害。常見的坡面排水主要通過結(jié)合坡面自身條件設(shè)置坡頂截水溝、坡面平臺截水溝、邊坡坡腳邊溝及排水溝及在坡面防護中加設(shè)引流槽等，通過將坡體排水設(shè)施與坡面排水系統(tǒng)相連形成新的排水系統(tǒng)，再引入當?shù)剌^為完善的已有排水系統(tǒng)，對于降水量較大區(qū)域，每隔一定距離或者在較陡邊坡設(shè)置集水井、消能池及消能坎等措施，防止水流動能過大對新的排水系統(tǒng)的沖蝕和破壞。常見的坡腳邊溝及排水溝根據(jù)水流大小及水動力條件大小設(shè)置為矩形溝、梯形溝及J型溝，并根據(jù)水流中泥沙含量設(shè)置沉沙池，起到消能及沉沙2種作用。

3.2 邊坡支擋

邊坡支擋主要為了提高邊坡的穩(wěn)定性，防止滑坡、坍塌等事故的發(fā)生，常常與放坡組合，目前邊坡防護常用的支擋方法主要有：土釘墻、擋土墻、樁基承臺擋土墻、抗滑樁、注漿錨桿、錨索、點錨等，而擋土墻又可分為重力式擋土墻（包括普通重力式擋土墻和衡重式擋土墻）、薄壁式擋土墻（包括懸臂式和扶壁式擋土墻）加筋式擋土墻、錨桿式和錨定板式擋土墻、豎向預應力錨桿式擋土墻、土釘式與和抗滑樁相結(jié)合的樁板式擋土墻等。通過擋墻的支護，給松散的土體施加足夠的阻力，并改變裸露坡面的坡腳，減緩因自身重力導致的土體滑坡。如圖2（a）所示，隧道口因為暗洞的開挖導致洞口上方及左右兩側(cè)土體大面積裸露，如不進行防護，將會導致土體滑坡、滾石下落等災害發(fā)生，而通過護面端墻及左右兩側(cè)由重力式擋墻構(gòu)成的八字翼墻支護，使得整個坡面的危險系數(shù)消除，并增加了整體的美觀性。圖2（c）邊坡是由山體開挖形成的路塹，左側(cè)土體坡面高，坡度大，整體削坡的話土體開挖較多，施工難度較大，因此采用與錨固樁向配合的樁間擋土墻，提高坡腳標高，放緩坡度，配合錨桿框架梁灌草護坡，對整個上體進行防護。

3.3 坡面防護

邊坡坡面防護主要為了防止裸露坡面受到風侵、雨蝕等破壞造成開裂、剝蝕、風化而造成邊坡穩(wěn)定性的破壞，從而導致邊坡的垮塌，可以分為臨時防護與永久防護，臨時防護主要有錨噴、苫蓋土工布、綠網(wǎng)等土工合成材料，永久防護常見的主要有幾種形式：客土噴播、主動防護網(wǎng)、被動防護網(wǎng)、漿砌片石人字形骨架護坡、拱形骨架護坡、漿砌片石護面墻、錨桿框架梁、噴混植生等。隨著時間的推移，工程防護坡面的巖土和混凝土風化也將導致護坡質(zhì)量逐漸下降，從而仍對護坡安全性造成影響，因此在鐵路邊坡防護中，坡面防護同時與生態(tài)防護相結(jié)合，在永久防護的骨架裸露面種植低矮的灌木及灌草，就能防止雨水沖刷又能起到固土保水的作用，又能促進當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的恢復。

4 邊坡防護施工中的控制要點

4.1 邊坡防護施工順序控制要點

贛南地區(qū)雨水充沛，降水強度大，雨季持續(xù)時間長，為確保工期，不可避免的要在雨季中進行間歇施工，為避免雨季對施工質(zhì)量的影響，因此，合理調(diào)配施工順序尤為重要，并且，合理安排工作面，對施工機械及施工材料進場的調(diào)配尤為重要。因此，贛南地區(qū)邊坡防護施工應注意幾點：

（1）坡面開挖前，應先施作坡頂排水工程，及時將坡頂降水引流，避免坡面開挖后坡頂降水匯聚，對坡面進行沖刷。

（2）贛南地區(qū)路塹工程存在大量高邊坡，因此開挖過程中應自上而下分級開發(fā)，而防護工程也應同時進行，應開挖一級防護一級，邊坡開挖完成后隨之將防護工程所用材料轉(zhuǎn)移進場，進行防護施作。

（3） 防護工程施作完成后應及時進行坡面平整及客土回填工作，平整完成后應及時播撒草種，進行綠化施工，施工后坡面應用無紡布進行覆蓋。較少雨水對草種沖刷。

（4）草種長出后，對于成活率低的地區(qū)應及時進行補種。

（5）路堤邊坡施作，應從下向上進行施工，先施作排水溝，再施作邊坡，邊坡防護工程開挖出的土方應根據(jù)客土回填量進行預留，多余土方及時清出現(xiàn)場，對于預留客土應劃分堆料場，及時進行裸土覆蓋。

（6）對于樁間擋土墻施工，應先進行抗滑樁施工，待抗滑樁檢驗合格后，方可進行擋墻開挖，擋墻開挖完成后應及時進行施作。

鐵路與公路彭凱，張維明： 贛南地區(qū)鐵路邊坡防護施工控制及應用

4.2 施工質(zhì)量控制要點

邊坡防護工程在鐵道建設(shè)中被稱為附屬工程，不像主體工程那樣被人重視，因此，無論是國家及行業(yè)標準還是施工管理方，對于附屬工程施作的質(zhì)量控制不及主體工程那樣嚴格。但是千里之堤毀于蟻穴，防護工程的重要性關(guān)乎一條線路的百年大計，因此在施工過程中應注意幾點：

（1）防護工程施工面較大，所用人力較多，受干擾因素也多，但是無論是漿砌片石施工還是混凝土施工，防護工程的尺寸應要嚴格控制。

（2）防護工程基坑開挖后應對坑底地質(zhì)條件進行及時核查，核查無誤后方可進行施工。

（3）坡面防護工程施作完成后，無論是漿砌片石還是混凝土，應及時進行養(yǎng)護施工，及時檢查施作強度。

（4）防護施工嚴禁弄虛作假，依次充好，進場材料質(zhì)量應及時進行檢驗。

（5）邊坡防護工程施工勞動強度較大，坡面較陡，因此，在施工前應確保施工人員的勞動保護完善。

（6）坡面開挖或填筑完成后，應及時對坡面坡比進行測量，對防護坡頂和坡腳位置進行測量放樣，設(shè)置臨時樁位，并進行保護。

5 結(jié)束語

鐵路路基邊坡防護工程需緊密結(jié)合鐵路工程的特點，結(jié)合當?shù)貧夂驐l件、水文地質(zhì)條件，滿足鐵路路基邊坡防護的需求。邊坡防護方法應嚴格按照國家規(guī)定進行選擇，施工過程中應嚴格把握施工順序、施工質(zhì)量，在確保主體工程完成的同時，完成附屬工程的施工，因此需要工程施工管理人員進行合理的調(diào)整，在確保工期、工程質(zhì)量、施工安全的前提下，兼顧施工成本、環(huán)境保護等方面，完成中國鐵路事業(yè)的百年大計。

參考文獻

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