姚軒

摘要：鐵路路基邊坡防護(hù)一直是鐵路環(huán)保綠化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。尤其是對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，邊坡防護(hù)不僅要考慮到地質(zhì)凈水壓力、冷凍溶解、剛性結(jié)構(gòu)縫隙、沉降等問(wèn)題和隱患，而且要兼顧周邊生態(tài)，能夠在長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)發(fā)揮出防護(hù)作用。本文主要針對(duì)生態(tài)袋與植生袋防護(hù)特點(diǎn)，分析兩種防護(hù)技術(shù)各自應(yīng)用特點(diǎn)以及施工要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：鐵路路基;邊坡;防護(hù);生態(tài)袋;植生袋;應(yīng)用

近年來(lái)，新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)促進(jìn)了人類向資源節(jié)約型社會(huì)的轉(zhuǎn)變，為鐵路路基邊坡護(hù)坡工程的建設(shè)提供了良好的契機(jī)。鐵路路基相對(duì)于其他工程地基而言，其邊坡具有線路長(zhǎng)，所處環(huán)境條件復(fù)雜的特點(diǎn)。同時(shí)，作為我國(guó)重要的交通運(yùn)輸設(shè)施，鐵路路基邊坡防護(hù)關(guān)系到火車運(yùn)行的安全，因此需要根據(jù)工程地基實(shí)際，結(jié)合生態(tài)環(huán)境學(xué)、材料力學(xué)、水利、生物學(xué)、植物學(xué)等多個(gè)學(xué)科要求，采用穩(wěn)固、可靠、無(wú)污染的防護(hù)方式。生態(tài)袋和植生袋防護(hù)兩種技術(shù)均已廣泛應(yīng)用在邊坡護(hù)理工程中。兩種邊坡防護(hù)措施都有綠化護(hù)坡的功能，但又有較大區(qū)別。

1 生態(tài)袋與植生袋的材料區(qū)別

對(duì)于鐵路邊坡防護(hù)工程，其作用周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年甚至數(shù)十年，因此要求防護(hù)效果必須結(jié)合邊坡土形成穩(wěn)定的固土層。而植物的根系不僅能夠達(dá)到透水保土的良好效果，而且整體性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境友好。尤其是在不利于植物生長(zhǎng)的巖土邊坡形成植被，需要生態(tài)袋或植生袋具有一定的理化特性。

生態(tài)袋大多由聚丙烯或聚醋纖維為原材料制成，強(qiáng)度高，耐久性強(qiáng)。通過(guò)對(duì)袋體尺寸、單位質(zhì)量、等效孔徑、力學(xué)性能、透水性能和抗紫外線能力等指標(biāo)性能的嚴(yán)格篩選，具有優(yōu)異的物理及化學(xué)性能，而且生態(tài)袋無(wú)毒、不助燃，對(duì)植物友善，透水保土，有利于植被生長(zhǎng)，植物根莖能自由穿透袋體。同時(shí)，作為戶外使用材料，其材質(zhì)能夠抵抗紫外線的侵蝕，并不受土壤中的化學(xué)物質(zhì)影響而變質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)。

植生袋又被稱綠網(wǎng)袋或綠化袋。不同于生態(tài)袋，植生袋的外層一般由聚乙烯或聚醋纖維網(wǎng)和內(nèi)層的無(wú)紡布、無(wú)紡?fù)凉げ紭?gòu)成，植物根莖能自由穿透袋體向下生長(zhǎng)?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的植生袋分五層，最外及最內(nèi)層為尼龍纖維網(wǎng)，次外層為加厚的無(wú)紡布，中層為植物種子、長(zhǎng)效復(fù)合肥、生物菌肥等混合料，次內(nèi)層為能在短期內(nèi)自動(dòng)分解的無(wú)紡棉纖維布?？筛鶕?jù)綠化場(chǎng)地的不同而生產(chǎn)各種不同物種不同規(guī)格的植生帶，同時(shí)也可將不同物種均勻的混播，從而可建植出抗病蟲(chóng)害，抗逆性更好，喬、灌、草共生的原生態(tài)群落。植生袋強(qiáng)度低，3至5年后會(huì)逐漸被自然風(fēng)化降解，因此只用于常規(guī)的客土。由“植生袋+連接扣+植被種植”通過(guò)正三角穩(wěn)固堆疊方式構(gòu)成3D水土保持護(hù)坡植生綠化系統(tǒng)，再加上后期發(fā)達(dá)根系穿透生態(tài)袋扎入邊坡泥土而使得邊坡更加穩(wěn)固。

2 生態(tài)袋和植生袋的應(yīng)用特點(diǎn)

目前鐵路邊坡生態(tài)袋堆砌在邊坡土上，并由聯(lián)結(jié)扣實(shí)現(xiàn)整體的連接，不僅可以防止邊坡土體直接受雨水沖刷，而且能夠提高邊坡的穩(wěn)定性，建成后期，隨著植物根莖的生長(zhǎng)發(fā)育，根系向下延伸，穿透生態(tài)袋，直接扎入路基邊坡巖土體中，實(shí)現(xiàn)植物邊坡固土。可見(jiàn)，生態(tài)袋邊坡防護(hù)兼具防護(hù)和客土綠化的功能。

植生袋保土滲水的功能減小了邊坡靜水壓力，也保證了水分在土壤中的正常交流，提供了植被賴以生存的介質(zhì)，使得邊坡的綠化效果更加明顯、更加有效。在水土保持護(hù)坡綠化系統(tǒng)中植物及其根系可以很好地穿透植生袋生長(zhǎng)，根系在土壤中盤根錯(cuò)節(jié)產(chǎn)生強(qiáng)大的牽引力，從而達(dá)到生態(tài)綠化與固坡的目的。植生袋堆疊方式所形成的護(hù)坡由于自然沉降，坡頂受到火車、汽車等垂直壓力而沉降?；蚴瞧麦w靜水壓力都會(huì)使得坡體受到一個(gè)強(qiáng)大的水平剪切力的作用，從而使得邊坡的穩(wěn)定性受到影響。所以在3D水土保持護(hù)坡植生綠化系統(tǒng)中工程扣必須承受水平方向的剪切力，工程扣上面的六個(gè)刺尖就可以很好的承受這一剪切力，再加上植生袋袋具有透水不透土的過(guò)濾功能，從而減小了邊坡的靜水壓力，也使得此剪切力有效減小。用植生袋建植防護(hù)的邊坡，發(fā)芽快、出苗齊，形成草坪速度快，同時(shí)還具有保水和避免灌溉及大雨沖積種子的優(yōu)點(diǎn)。

3 在鐵路路基邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用

目前，鐵路邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)上都已經(jīng)采取土工格柵補(bǔ)強(qiáng)的方案。在工程完工初期，邊坡的穩(wěn)定性較好，但隨著道路的長(zhǎng)期使用，路基以及邊坡受到的損耗和破壞，使得其承載力會(huì)慢慢減小，不利因素增多。植物根系具有的強(qiáng)大的固土能力，所以植生袋和生態(tài)袋護(hù)坡的最終目標(biāo)是達(dá)到植生綠化，并飛簡(jiǎn)單的綠化功能，更重要的是在以后根系扎進(jìn)土里之后具有固土護(hù)坡，達(dá)到長(zhǎng)久護(hù)坡的巨大作用。

生態(tài)袋和植生袋防護(hù)主要用于采用不適宜植物生長(zhǎng)的巖土填筑的路堤邊坡或不適宜植物生長(zhǎng)的路塹邊坡，生態(tài)袋強(qiáng)度高、耐久性好、袋體之間采用聯(lián)結(jié)扣連接，可單獨(dú)使用，也可與框架梁、孔窗式護(hù)墻等防護(hù)組合使用。對(duì)于不同的施工場(chǎng)合，對(duì)生態(tài)袋孔徑大小的要求也不同。如果生態(tài)袋的孔徑過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)影響施工效果。在生態(tài)袋邊坡綠化施工中，除了要了解場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造，還要對(duì)生態(tài)袋等主要材料做出相應(yīng)的要求。

植生袋強(qiáng)度低，袋體之間無(wú)連接，整體性差，通常與骨架、框架梁、孔窗式護(hù)墻等防護(hù)組合使用。生態(tài)袋是三角形摩擦鎖緊結(jié)構(gòu)，整體受力，具有科學(xué)的穩(wěn)定性，沖擊力對(duì)能量的吸收和緩沖作用，抗震性能是傳統(tǒng)邊坡無(wú)法比擬的。通過(guò)發(fā)達(dá)的植被根系和邊坡體，將結(jié)構(gòu)面整合成一個(gè)均勻的整體，使人工邊坡與原有的天然邊坡不會(huì)分離、塌陷等現(xiàn)象。

4 施工及養(yǎng)護(hù)

鐵路路基防護(hù)質(zhì)量一方面在于精細(xì)施工，一方面在于后期的科學(xué)養(yǎng)護(hù)，兩者缺一不可。

施工前，應(yīng)首先對(duì)鐵路路基邊坡進(jìn)行預(yù)處理，做好地基處理，如清除雜物、抬高切口、降低填方，以便于今后施工的植物袋邊坡整潔美觀。坡腳淤泥必須清除，坡面平整，無(wú)碎石、樹(shù)根等雜物。邊坡防護(hù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。邊坡應(yīng)根據(jù)邊坡高度設(shè)計(jì)水平排水溝或礫石盲溝。當(dāng)有回填土方工程時(shí)，回填標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合堤防工程的有關(guān)要求，并必須分層夯筑，以保證工程質(zhì)量，防止不均勻沉降。本工程地基土、回填土密實(shí)度不得低于14.5MPa。路基邊坡頂部設(shè)置截水溝，邊坡護(hù)岸面設(shè)置側(cè)排水溝或盲溝。植生袋在鋪設(shè)前還要將作業(yè)面用水澆透，每鋪設(shè)一塊，固定后再澆水，保持土質(zhì)的濕潤(rùn)。

在施工中一定要輕拿輕放，以保證種子附著的完好。干燥的母土通常是運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后再進(jìn)行裝袋，裝完的袋子應(yīng)及時(shí)垛到施工面上，此環(huán)節(jié)注意袋中土質(zhì)的干燥。若鐵路路基是在山體或坡度較大的坡面上，則施工時(shí)要首先從下往上進(jìn)行，間隔一定距離放置直徑3-4厘米的PVC管，長(zhǎng)度從基面延展到袋體墻外即可。以防止鐵路基面的排水出現(xiàn)堵塞，進(jìn)而造成塌方。對(duì)于垂直疊摞的植生袋，每疊加一定高度時(shí)，還應(yīng)在基面上增加固定樁，并用繩將整層的植生袋綁緊、分別固定在固定樁上，防止墻體倒塌。

在施工完成后，隨即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，并結(jié)合施工地區(qū)的氣候特點(diǎn)制定養(yǎng)護(hù)方案，在植物種子處于萌發(fā)與植物幼苗階段，應(yīng)注重保持濕度和平衡養(yǎng)分。在植被成坪后加強(qiáng)對(duì)植物抗逆性的鍛煉，逐漸減少澆水、施肥次數(shù)，促進(jìn)深根性的灌木生長(zhǎng)。

5 總結(jié)

柔性環(huán)保材料的生態(tài)袋或植生袋代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵、水泥、石材等硬材料不僅促進(jìn)了環(huán)境的改善，而且解決了傳統(tǒng)的鐵路路基邊坡治理所遇到的諸多問(wèn)題，例如：工程服役周期長(zhǎng)，路基易損部位多、沉降崩潰隱患大，膨脹土地區(qū)冷凍溶解、剛性結(jié)構(gòu)無(wú)法解決、不吸收噪音、視覺(jué)疲勞等，一定意義上實(shí)現(xiàn)了零污染、可持續(xù)的防護(hù)效果。這兩種防護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為鐵路路基防護(hù)重要的施工方法，在具體的施工和養(yǎng)護(hù)工作中，我們應(yīng)該嚴(yán)格按照施工準(zhǔn)則，因地制宜，確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司太原設(shè)計(jì)院）