赣南地区铁路边坡防护施工控制及应用

彭凯 张维明

[摘  要]：文章通过兴泉铁路修筑过程中的工程实例，结合赣南地区水文地质条件、季风气候条件，对赣南地区铁路边坡防护工程中常见的防护技术方法进行总结，并对施工顺序、施工质量控制要点进行剖析，总结出防护工程施工时施工技术管理人员应重点控制的要点。

[关键词]：铁路工程; 铁路路基; 边坡防护; 施工控制

U213.1+58A

铁路建设中，除了线路主体的路桥涵隧的建设，对地形地貌破坏的治理也是施工的重点部分，并我国基建行业将这些治理统称为坡面防护。本文以修筑在革命老区的兴泉铁路为例，结合当地的气候因素、地质特点，对线路修建过程中常用的坡面防护施工方法及施工过程中主要控制因素进行总结归纳。

1 工程区域地质概况

1.1 工程概况

兴泉铁路西起革命老区江西兴国县，东至福建泉州，正线全长495.867 km，设计时速为160 km/h，其修建本意旨在开发沿途国土资源、沟通革命老区与东南沿海。其穿越武夷山、戴云山两大山脉，所经区域多数深山密林，地质条件较为复杂，施工难度大。赣南地区兴国县受亚热带东南季风气候影响，年均降水量较高，约为1 522.3 mm，潮湿多雨不仅施工不便，更是带来了更多的自然灾害隐患。

1.2 区域地质概况

工区位于兴国县，位于赣南地区北部地区，该地属于丘陵地貌，丘槽相互交错，地形波状起伏，丘坡上覆土层较薄，风化层较厚;沟槽等低洼地覆土层较厚，地下水系发育，多被开辟为水田。故该区沟槽较多，具有高含水量，低承载力等特征。该区地下水主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水，其中后者极为发育。

2 边坡防护的意义

无论铁路公路还是矿山开采，甚至于在市政、机场、房建、水利等工程施工过程中，开挖和回填措施对初始生态系统造成了永久性破坏，人为或者自然行程的雨水流通道都会被切断，能够起到固定土质，吸收雨水的生态系统已经不能解决新建工程的地质难题。其主要生态环境的影响表现在工程新建期间对原始地形、地貌、水文、植被造成了系统性破坏，由于工程施工的需要，造成了土方的开挖和回填，土方的开挖形成一个个崭新而又脆弱的坡面，而大量土方的回填也形成了一个个松散的土体，使得工程所在地生态系统被破坏、植物覆盖度大大降低，一经雨水冲刷浸泡，将会形成许多冲沟，造成严重的水土流失。严重时，会造成地基坍塌、结构开裂失稳等质量事故，更有甚者会造成孤石滚落、山体滑坡、泥石流等自然灾害，从而给所建工程的安全性造成极大影响，影响线路的运行（图1）。

3 边坡防护的方法概述

为降低因铁路建设而导致水土流失及将会引发的更大的自然灾害，我国铁路建设中目前常用的边坡防护及治理技术主要分为3大类：①排水;②边坡支挡;③坡面防护（图2）。

3.1 边坡排水

边坡排水主要分为坡面排水和坡体内排水。常见的坡体排水设施有地下水丰富地区设置盲沟、渗沟、埋设盲管等，挡土墙背后设置反滤层及深层排水孔，埋设泄水盲管等措施。坡体排水设施应同时兼顾泄洪排水及水土保护2种功能，既能防止地下水灾害又能调控因降水带来的自然灾害。常见的坡面排水主要通过结合坡面自身条件设置坡顶截水沟、坡面平台截水沟、边坡坡脚边沟及排水沟及在坡面防护中加设引流槽等，通过将坡体排水设施与坡面排水系统相连形成新的排水系统，再引入当地较为完善的已有排水系统，对于降水量较大区域，每隔一定距离或者在较陡边坡设置集水井、消能池及消能坎等措施，防止水流动能过大对新的排水系统的冲蚀和破坏。常见的坡脚边沟及排水沟根据水流大小及水动力条件大小设置为矩形沟、梯形沟及J型沟，并根据水流中泥沙含量设置沉沙池，起到消能及沉沙2种作用。

3.2 边坡支挡

边坡支挡主要为了提高边坡的稳定性，防止滑坡、坍塌等事故的发生，常常与放坡组合，目前边坡防护常用的支挡方法主要有：土钉墙、挡土墙、桩基承台挡土墙、抗滑桩、注浆锚杆、锚索、点锚等，而挡土墙又可分为重力式挡土墙（包括普通重力式挡土墙和衡重式挡土墙）、薄壁式挡土墙（包括悬臂式和扶壁式挡土墙）加筋式挡土墙、锚杆式和锚定板式挡土墙、竖向预应力锚杆式挡土墙、土钉式与和抗滑桩相结合的桩板式挡土墙等。通过挡墙的支护，给松散的土体施加足够的阻力，并改变裸露坡面的坡脚，减缓因自身重力导致的土体滑坡。如图2（a）所示，隧道口因为暗洞的开挖导致洞口上方及左右两侧土体大面积裸露，如不进行防护，将会导致土体滑坡、滚石下落等灾害发生，而通过护面端墙及左右两侧由重力式挡墙构成的八字翼墙支护，使得整个坡面的危险系数消除，并增加了整体的美观性。图2（c）边坡是由山体开挖形成的路堑，左侧土体坡面高，坡度大，整体削坡的话土体开挖较多，施工难度较大，因此采用与锚固桩向配合的桩间挡土墙，提高坡脚标高，放缓坡度，配合锚杆框架梁灌草护坡，对整个上体进行防护。

3.3 坡面防护

边坡坡面防护主要为了防止裸露坡面受到风侵、雨蚀等破坏造成开裂、剥蚀、风化而造成边坡稳定性的破坏，从而導致边坡的垮塌，可以分为临时防护与永久防护，临时防护主要有锚喷、苫盖土工布、绿网等土工合成材料，永久防护常见的主要有几种形式：客土喷播、主动防护网、被动防护网、浆砌片石人字形骨架护坡、拱形骨架护坡、浆砌片石护面墙、锚杆框架梁、喷混植生等。随着时间的推移，工程防护坡面的岩土和混凝土风化也将导致护坡质量逐渐下降，从而仍对护坡安全性造成影响，因此在铁路边坡防护中，坡面防护同时与生态防护相结合，在永久防护的骨架裸露面种植低矮的灌木及灌草，就能防止雨水冲刷又能起到固土保水的作用，又能促进当地生态环境的恢复。

4 边坡防护施工中的控制要点

4.1 边坡防护施工顺序控制要点

赣南地区雨水充沛，降水强度大，雨季持续时间长，为确保工期，不可避免的要在雨季中进行间歇施工，为避免雨季对施工质量的影响，因此，合理调配施工顺序尤为重要，并且，合理安排工作面，对施工机械及施工材料进场的调配尤为重要。因此，赣南地区边坡防护施工应注意几点：

（1）坡面开挖前，应先施作坡顶排水工程，及时将坡顶降水引流，避免坡面开挖后坡顶降水汇聚，对坡面进行冲刷。

（2）赣南地区路堑工程存在大量高边坡，因此开挖过程中应自上而下分级开发，而防护工程也应同时进行，应开挖一级防护一级，边坡开挖完成后随之将防护工程所用材料转移进场，进行防护施作。

（3） 防护工程施作完成后应及时进行坡面平整及客土回填工作，平整完成后应及时播撒草种，进行绿化施工，施工后坡面应用无纺布进行覆盖。较少雨水对草种冲刷。

（4）草种长出后，对于成活率低的地区应及时进行补种。

（5）路堤边坡施作，应从下向上进行施工，先施作排水沟，再施作边坡，边坡防护工程开挖出的土方应根据客土回填量进行预留，多余土方及时清出现场，对于预留客土应划分堆料场，及时进行裸土覆盖。

（6）对于桩间挡土墙施工，应先进行抗滑桩施工，待抗滑桩检验合格后，方可进行挡墙开挖，挡墙开挖完成后应及时进行施作。

铁路与公路彭凯，张维明： 赣南地区铁路边坡防护施工控制及应用

4.2 施工质量控制要点

边坡防护工程在铁道建设中被称为附属工程，不像主体工程那样被人重视，因此，无论是国家及行业标准还是施工管理方，对于附属工程施作的质量控制不及主体工程那样严格。但是千里之堤毁于蚁穴，防护工程的重要性关乎一条线路的百年大计，因此在施工过程中应注意几点：

（1）防护工程施工面较大，所用人力较多，受干扰因素也多，但是无论是浆砌片石施工还是混凝土施工，防护工程的尺寸应要严格控制。

（2）防护工程基坑开挖后应對坑底地质条件进行及时核查，核查无误后方可进行施工。

（3）坡面防护工程施作完成后，无论是浆砌片石还是混凝土，应及时进行养护施工，及时检查施作强度。

（4）防护施工严禁弄虚作假，依次充好，进场材料质量应及时进行检验。

（5）边坡防护工程施工劳动强度较大，坡面较陡，因此，在施工前应确保施工人员的劳动保护完善。

（6）坡面开挖或填筑完成后，应及时对坡面坡比进行测量，对防护坡顶和坡脚位置进行测量放样，设置临时桩位，并进行保护。

5 结束语

铁路路基边坡防护工程需紧密结合铁路工程的特点，结合当地气候条件、水文地质条件，满足铁路路基边坡防护的需求。边坡防护方法应严格按照国家规定进行选择，施工过程中应严格把握施工顺序、施工质量，在确保主体工程完成的同时，完成附属工程的施工，因此需要工程施工管理人员进行合理的调整，在确保工期、工程质量、施工安全的前提下，兼顾施工成本、环境保护等方面，完成中国铁路事业的百年大计。

参考文献

[1] 中铁二局集团有限公司. 铁路路基工程施工质量验收标准[S]. 北京： 中国铁道出版社， 2018

[2] 中铁四局集团有限公司. 客货共线铁路路基工程施工技术规程[S]. 北京： 中国铁道出版社， 2017.

[3] 蔡德钩，魏少伟，叶阳升，等. 铁路路基边坡生态防护研究现状及展望[J]. 中国铁路， 2020（9）：9.

[4] 马志林， 周心澄， 王治国. 我国边坡生态防护技术及其可持续性对策[J]. 福建林业科技， 2008， 35（2）：5.

[5] 李云鹏， 钟闻华， 陈建业，等. 我国高速公路边坡植被防护现状与展望[J]. 交通运输研究， 2020， 6（4）：9.