三维排水生态边坡工程系统在高铁中的应用

潘清能

在节约资源、保护环境的前提下促进国民经济的快速发展，已经成为党和国家及各级政府的最新课题。近年来，新工艺，新材料的出现为水土保持工程的建设提供了好的建设机遇，如土工合成材料的运用是工程界的一次新的技术革命。三维排水柔性生态边坡工程系统是目前世界上唯一在边坡、挡土墙建设等领域采用软体环保材料取代高能耗、高污染的钢筋、水泥、石块等硬体材料建造边坡的工程系统，并可在施工前、中或后期根据需要进行生态植被修复，所以又被称之为集生态、环保、节能、柔性结构四位一体的工程防护系统。

1 工程概况

湘桂客运专线为国家Ⅰ级干线铁路，设计速度为250 km/h。DK 13+500～DK 15+175段路堤处于湖南省衡阳市郊结合部，填土高为8m，路基本体采用AB组填料，基床表层采用级配碎石填筑。边坡防护采用三维排水柔性生态边坡，总面积 37 000m2。

2 施工过程准备

2.1 主要材料

三维排水生态边坡的主要材料是绿霸三维排水生态袋、绿霸三维排水连接扣、绿霸扎口带。材料进场前进行原材料的品质试验，均合格。

2.2 施工设备

夯实机械、铁铲、洋镐、卷尺、水平管、标线、夯锤、槽钢拍板等工具。

2.3 施工场地

对边坡测量放线，检查坡脚基础状况:基础承载力要求不应低于 140 kPa，对不满足地基承载力要求的应进行碎石砂土换填处理。

1)清除坡面杂物，石块，表面松散土层进行人工配合机械夯实，对边坡凸起不平顺处可进行削坡处理。2)进行起坡边线和高程的放样，做到放样准确，打好边线桩。3)根据设计边坡制作木制可移动坡架，随时进行校核。

3 施工技术要求

1)袋内装土为中粗砂和粉质粘土混合料，砂土比例为 3∶7，对土的肥效有很高要求，以保证绿化的效果。在种植土中拌合农家肥，以蘑菇肥最好，在肥源难找的情况下可采用鸡粪等农家肥代替，掺入复合肥，保证袋内种植土的长期肥效作用。2)装袋时候要注意，将土装满，保证袋体垒砌时整体稳定。袋体装满夯实的最佳尺寸为:袋长58 cm，宽34 cm，厚14 cm，袋口留有5 cm～7 cm长。根据边坡坡率从底部脚墙向上层层垒砌。3)连接扣的定扎，要保证连接扣连接相邻两个袋体，同时固定上一层袋体中间，切忌为了省事，将连接扣埋入土中，为了保证连接扣连接牢固，采用橡胶锤轻轻敲打，将棘爪刺入袋中。4)扎口带必须在保证袋子土体装满，轻轻颠实后绑扎，扎口后留有袋口长5 cm～7 cm，切忌没装满，没将袋口整理好盲目绑扎，一旦扎口带绑扎，就拆不开，造成浪费，又不能保证整体质量。5)垒砌过程中，首先对边坡放线，按照设计边坡坡率由底往上层层垒砌，对脚墙土体不实处，先清土，后打夯，保证最底层的稳定，尽量减少沉降。向上垒砌过程中，要层层夯实，多余土往下刷。在袋体夯实过程中，要保证袋体有棱有角，达到内实外美的整体效果。6)每 4m2设置一个渗水管，梅花形布置，管长 0.8m。路肩处在袋体上铺设一层防渗膜，防止雨水渗入。边坡顶处设置混凝土路肩墙压住最上层袋体，保证边坡整体稳定。

4 施工工艺方法

4.1 施工工艺控制

三维排水生态护坡施工程序严格按图1控制，确保施工质量。

4.2 施工过程控制

1)路堤分段成型后，安排人工按照设计边坡坡率挂线清刷修整边坡、拍实，使坡面平整。2)边坡清理完成后对其进行放线，底部一层在脚墙背后清土垫一层袋体。3)边坡刷完后，报监理工程师检查合格后，方可进行垒砌施工。4)路基上的种植土晚上用帐篷覆盖，以免突降雨水浸泡。5)肥料即用即拌，拌合均匀后，装袋备用。6)对边坡不实之处，垒砌前先进行人工夯实。以免雨水渗入，边坡整体下滑，边坡整体下拉坍塌。7)施工中可选取50m每段，分段施工，避免人工刷坡完后未及时垒砌，雨水冲毁边坡。8)设置渗水管，梅花形布置，单根管长0.8m，路肩处在袋体上铺设一层防渗膜，防止雨水渗入。在坡顶设置混凝土刚性压脚，保证整体边坡稳定。9)三维排水边坡防护系柔性边坡，不设置沉降缝，施工完后，将袋上土体清理，整体效果保证平顺，路基弯曲处，保证圆滑过渡。

5 施工质量控制

1)装袋要求。满:袋体填充饱满，这是保证质量的关键，切实抓实。袋体外标签为装土标准。实:装袋填充土料要装的密实，装袋时每装三分之一要墩实。紧:扎口要紧，确保在现场搬运和垒砌时不松扎口。2)原材料质量:材料从正规厂家购买，附有质量合格证，并抽检做试验，合格后方可使用。对于种植土，要保证沙土效果最好。3)垒砌过程中要保证连接扣的连接效果，每个连接扣连接相邻两个袋体和上层袋体中央。切忌为省时省力，将连接扣埋入袋后土中。4)垒砌过程中要控制袋与袋之间的挤密效果，保证袋与袋中间不得留有间隙，并夯实，有棱有角。

6 结语

三维排水生态边坡工程系统是建立在成熟的科学理论基础上的一种高级形态的结构体系。材料组件的选用和设计是在同一力学、数学模型下进行的，其间充分考虑了环境特点与工程特点，组件间彼此契合为有机稳定的整体系统，成为严谨的、独特的工程结构体系。组件的参数与系统的系数是根据柔性工程理论科学选配的结果，组件内在的严谨性和特有的彼此对应性远远超出其他构造体与类似柔性材料构件体。

[1] TZ212-2005，客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].

[2] 铁建设[2005]140号，新建时速 200～250公里客运专线铁路设计暂行规定[S].

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