大准铁路路基边坡植物纤维防护技术研究

周杰

【摘要】大准铁路西起内蒙古准格尔旗东至山西省大同东站，是神华准格尔能源有限责任公司的运煤专线，大准铁路正线全长473.27公里，所处地形主要为丘陵与山岳，地质情况局部有软土与风积砂，属于水土流失严重地段。沿线经过大地貌单元为内蒙古高原，微地貌为丘陵及山前缓坡，地面高程1240～1255m，相对高差不大，自然坡度50～200。地表疏生野草、灌木等，部分地段开辟为农田。自建设以来，大准铁路路基坡面防护一直采用的是较为传统的浆砌片石骨架护坡、浆砌片石护坡等方法。经过多年来对浆砌片石护坡的使用情况的总结以及参考与大准铁路沿线地质及气候基本相同的准兴重载高速、呼朔高速等高速公路的路基坡面植物防护方式，提出一种新的铁路路基边坡防护技术。该技术造价低廉、施工简便，同时能减少水土流失，美化铁路景观，具有良好的經济社会效益。本文从路基坡面防护的重要性、植物防护的防护机理、适用条件、施工工艺、费用及效果等方面进行分析，为以后铁路路基边坡防护的多样化提供参考。

【关键词】植物；边坡防护；准兴重载；对比

1.路基坡面防护的重要性

铁路路基是铁路线路的重要组成部分，是承受和传递轨道和列车荷载的基础。它的稳定和安全将直接影响铁路长期运营的安全与效益。为了保障路堤和路堑的安全稳定，保护其表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿差变化影响，防止和延缓软弱岩石表面的风化、碎裂、剥蚀演变，从而达到路基坡面的整体稳定，路基坡面防护具有重要意义。

2.大准铁路目前路基坡面防护办法及存在的弊端

经过多年来对浆砌片石护坡使用情况的总结，浆砌片石坡面防护主要存在以下弊端：

（一）自身重量大，加重了护坡坡面的负担，一旦出现径流串入和持续降雨引起深层土壤含水量饱和，极易出现整体滑塌的危险。

（二）造价高，圬工工程量繁重，工期较长。由于浆砌片石护坡需要使用大量砂石料，施工过程往往需要投入大量人力、物力进行运输和砌筑。

（三）后期维修不便，成本高。由于铁路沿线普遍交通条件极差，一旦浆砌片石出现破损、垮塌，维修用的砂石料运输存在较大困难，旧护坡面的拆除，新护坡面的砌筑都需要比较高的费用，并且会对整修完毕的路肩及边坡造成破坏。圬工防护也会产生大量施工垃圾。

（四）浆砌片石护坡施工难度大、安全风险高。砂石料的搬运大多需要采用人工跨线倒运，在营业线进行人工跨线倒运本身就存在极大的安全风险，并且由于石料笨重，在高大护坡的砌筑过程中也极易出现石料滚落危及行车安全。

（五）与周边自然生态环境不协调，影响了大准铁路的整体景观。

3.国内外路基坡面防护趋势及相关规定

随着人们环境保护意识的提高，边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视，能够在稳定边坡同时起到绿化的作用越来越受到人们的推崇。原铁道部颁发的《铁路工程设计环境保护技术规定》（建技[2003] 7号）也明确指出“铁路路基边坡、隧道边坡必须采取植物措施或必要的工程防护措施”及“对铁路线路两侧、站、段、所及生活区应进行绿化设计”。铁道部建设管理司、铁道部工程设计鉴定中心下发的《关于进一步做好铁路绿色通道建设工作的通知》（建技[2008]27号）也提出“路基边坡坡面防护和加固，应优先选用绿色植物防护或绿色植物防护与工程防护相结合的措施，不得采用全坡面圬工防护”。

另外，与大准铁路沿线地质及气候基本相同的准兴重载高速、呼朔高速等高速公路护坡已经大面积进行植物防护。其通过种植苜蓿、披肩草、柠条、紫穗槐及波斯菊等适宜本地生长的植物，在种植后1-2年内由草系作物发挥固土作用，待3年养护期之后，苜蓿、柠条、紫穗槐等根系发达的植物开始发挥作用。

4.使用植物防护进行坡面防护的优点

（一）通过在坡面上种植根系发达的植物（主要是草、灌木等）， 植物的深根可起到锚固的作用，而浅根则可起到加筋作用，使土体强度增加，因此可通过不同植物根系的配置以达到使边坡稳定的目的。依据植物根系的特征来进行不同人工植物群落的设计，并利用根系的深、浅以及根系的网状结构以达到使边坡稳定和防护可持续性的目的使坡面土体更好的结合在一起，不仅起到锚固和加固路基的作用，还可以防止降雨径流对坡面的冲刷，减少水土流失。

（二）工程进度快，施工难度低。例如：使用植物纤维毯进行的坡面防护，每组施工队（5-6人），平均每天可铺设500m2，而同等情况下，每天可砌筑浆砌片石15m3，按照护坡厚度0.4m计，即40m2，其施工速度是浆砌片石护坡的12.5倍。

（三）“尊重自然、恢复自然”使防护工程与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构，将草、灌、乔有机结合、合理配置，恢复生态平衡。

（四）植物能吸收一部分火车通过时产生的噪音，降低了噪音对沿线居民的影响。

5.费用对比

通过参考准兴重载高速公路有限责任公司在准兴重载高速中使用的植物防护进行的坡面防护，合同价为54.4元/平米（包含3年养护期费用），暂按照60元/平米进行对比：

使用浆砌片石护坡防护：综合护坡砌筑、勾缝、泄水孔设置等一般综合单价为400元/m3，按照0.4m厚，即每平米单价为160元/ m2。是使用植物防护进行坡面防护的2.67倍。

6.应用及效果评价

大准铁路K255+700-900右侧路基边坡整治中，将二、三级护坡创新的采用了植物纤维毯防护，采取当地生长的紫穗槐、披肩草、沙棘、柠条及苜蓿等植物品种。采用草灌结合的方式，初期，苜蓿、披肩草等根系较浅的草本植物发挥固土作用，待2年以后，柠条、紫穗槐等灌木根系达到一定深度后开始发挥作用。该项目在春季施工，施工完成后10天左右，草种开始发芽出土，1个月后草长势良好，覆盖率达到50%以上。经过一个雨季，整个坡面基本已被植被覆盖，植物能自然生长。经过近1年的生长，植被已基本覆盖了原来的黄土坡面，长势良好，起到了稳固坡面，防治冲沟、剥蚀病害的作用，同时形成了很好的生态效应和景观效应，与自然景观协调呼应，美化了铁路路基边坡的环境，具有良好的社会效益。

7.结论

综上所述，从实用、美观及造价方面，植物防护都有着较大的优势，铁路路基边坡采用植物防护，对建设环境友好、资源节约型铁路具有十分重要的意义，随着大准铁路增二线和准池铁路的铺设，大准铁路将迎来新的建设高峰，因此，建设护坡功能强、生态保护好、景观视觉佳、综合效益高的植物防护将对大准铁路的快速发展具有重要意义。

参考文献

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