三維排水生態邊坡工程系統在高鐵中的應用

潘清能

在節約資源、保護環境的前提下促進國民經濟的快速發展，已經成為黨和國家及各級政府的最新課題。近年來，新工藝，新材料的出現為水土保持工程的建設提供了好的建設機遇，如土工合成材料的運用是工程界的一次新的技術革命。三維排水柔性生態邊坡工程系統是目前世界上唯一在邊坡、擋土墻建設等領域采用軟體環保材料取代高能耗、高污染的鋼筋、水泥、石塊等硬體材料建造邊坡的工程系統，并可在施工前、中或后期根據需要進行生態植被修復，所以又被稱之為集生態、環保、節能、柔性結構四位一體的工程防護系統。

1 工程概況

湘桂客運專線為國家Ⅰ級干線鐵路，設計速度為250 km/h。DK 13+500～DK 15+175段路堤處于湖南省衡陽市郊結合部，填土高為8m，路基本體采用AB組填料，基床表層采用級配碎石填筑。邊坡防護采用三維排水柔性生態邊坡，總面積 37 000m2。

2 施工過程準備

2.1 主要材料

三維排水生態邊坡的主要材料是綠霸三維排水生態袋、綠霸三維排水連接扣、綠霸扎口帶。材料進場前進行原材料的品質試驗，均合格。

2.2 施工設備

夯實機械、鐵鏟、洋鎬、卷尺、水平管、標線、夯錘、槽鋼拍板等工具。

2.3 施工場地

對邊坡測量放線，檢查坡腳基礎狀況:基礎承載力要求不應低于 140 kPa，對不滿足地基承載力要求的應進行碎石砂土換填處理。

1)清除坡面雜物，石塊，表面松散土層進行人工配合機械夯實，對邊坡凸起不平順處可進行削坡處理。2)進行起坡邊線和高程的放樣，做到放樣準確，打好邊線樁。3)根據設計邊坡制作木制可移動坡架，隨時進行校核。

3 施工技術要求

1)袋內裝土為中粗砂和粉質粘土混合料，砂土比例為 3∶7，對土的肥效有很高要求，以保證綠化的效果。在種植土中拌合農家肥，以蘑菇肥最好，在肥源難找的情況下可采用雞糞等農家肥代替，摻入復合肥，保證袋內種植土的長期肥效作用。2)裝袋時候要注意，將土裝滿，保證袋體壘砌時整體穩定。袋體裝滿夯實的最佳尺寸為:袋長58 cm，寬34 cm，厚14 cm，袋口留有5 cm～7 cm長。根據邊坡坡率從底部腳墻向上層層壘砌。3)連接扣的定扎，要保證連接扣連接相鄰兩個袋體，同時固定上一層袋體中間，切忌為了省事，將連接扣埋入土中，為了保證連接扣連接牢固，采用橡膠錘輕輕敲打，將棘爪刺入袋中。4)扎口帶必須在保證袋子土體裝滿，輕輕顛實后綁扎，扎口后留有袋口長5 cm～7 cm，切忌沒裝滿，沒將袋口整理好盲目綁扎，一旦扎口帶綁扎，就拆不開，造成浪費，又不能保證整體質量。5)壘砌過程中，首先對邊坡放線，按照設計邊坡坡率由底往上層層壘砌，對腳墻土體不實處，先清土，后打夯，保證最底層的穩定，盡量減少沉降。向上壘砌過程中，要層層夯實，多余土往下刷。在袋體夯實過程中，要保證袋體有棱有角，達到內實外美的整體效果。6)每 4m2設置一個滲水管，梅花形布置，管長 0.8m。路肩處在袋體上鋪設一層防滲膜，防止雨水滲入。邊坡頂處設置混凝土路肩墻壓住最上層袋體，保證邊坡整體穩定。

4 施工工藝方法

4.1 施工工藝控制

三維排水生態護坡施工程序嚴格按圖1控制，確保施工質量。

4.2 施工過程控制

1)路堤分段成型后，安排人工按照設計邊坡坡率掛線清刷修整邊坡、拍實，使坡面平整。2)邊坡清理完成后對其進行放線，底部一層在腳墻背后清土墊一層袋體。3)邊坡刷完后，報監理工程師檢查合格后，方可進行壘砌施工。4)路基上的種植土晚上用帳篷覆蓋，以免突降雨水浸泡。5)肥料即用即拌，拌合均勻后，裝袋備用。6)對邊坡不實之處，壘砌前先進行人工夯實。以免雨水滲入，邊坡整體下滑，邊坡整體下拉坍塌。7)施工中可選取50m每段，分段施工，避免人工刷坡完后未及時壘砌，雨水沖毀邊坡。8)設置滲水管，梅花形布置，單根管長0.8m，路肩處在袋體上鋪設一層防滲膜，防止雨水滲入。在坡頂設置混凝土剛性壓腳，保證整體邊坡穩定。9)三維排水邊坡防護系柔性邊坡，不設置沉降縫，施工完后，將袋上土體清理，整體效果保證平順，路基彎曲處，保證圓滑過渡。

5 施工質量控制

1)裝袋要求。滿:袋體填充飽滿，這是保證質量的關鍵，切實抓實。袋體外標簽為裝土標準。實:裝袋填充土料要裝的密實，裝袋時每裝三分之一要墩實。緊:扎口要緊，確保在現場搬運和壘砌時不松扎口。2)原材料質量:材料從正規廠家購買，附有質量合格證，并抽檢做試驗，合格后方可使用。對于種植土，要保證沙土效果最好。3)壘砌過程中要保證連接扣的連接效果，每個連接扣連接相鄰兩個袋體和上層袋體中央。切忌為省時省力，將連接扣埋入袋后土中。4)壘砌過程中要控制袋與袋之間的擠密效果，保證袋與袋中間不得留有間隙，并夯實，有棱有角。

6 結語

三維排水生態邊坡工程系統是建立在成熟的科學理論基礎上的一種高級形態的結構體系。材料組件的選用和設計是在同一力學、數學模型下進行的，其間充分考慮了環境特點與工程特點，組件間彼此契合為有機穩定的整體系統，成為嚴謹的、獨特的工程結構體系。組件的參數與系統的系數是根據柔性工程理論科學選配的結果，組件內在的嚴謹性和特有的彼此對應性遠遠超出其他構造體與類似柔性材料構件體。

[1] TZ212-2005，客運專線鐵路路基工程施工技術指南[S].

[2] 鐵建設[2005]140號，新建時速 200～250公里客運專線鐵路設計暫行規定[S].

[3] 胡正清.包西鐵路滑坡治理[J].山西建筑，2010，36(6): 253-254.