生態袋防護技術在邊坡防護工程中的應用

江文JIANG Wen

（黃山區成平實業有限公司，黃山245716）

0 引言

在傳統的邊坡工程中，對邊坡的處理主要是強調其強度功效，忽視了其對環境的破壞。而生態護坡是營造坡體，并在坡體上種植植物，利用植物與巖土體的相互作用（根系錨固作用）對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求，又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡方式，是一種有效的護坡、固坡手段?，F結合工程實例探討生態護坡采用的技術措施。

1 工程概況

1.1 邊坡概況 本工程擬施工的臨湖邊坡位于太平湖，瀕臨于太平湖寬闊水面，沿湖岸線長310米。臨外湖邊坡治理長約：130米，高度：3-6米，外湖面邊坡護坡面積800平方米，臨內湖邊坡治理長約：180米，高度：2-5米，內湖邊坡護坡面積850平方米。邊坡基礎設計最低高程為：115（吳淞口高程）。

1.2 邊坡地質及水文概況 根據《工程勘探報告》顯示：邊坡的巖土層自上向下分別為：①素填土；②粘土；③砂質粘性土；④全風化花崗巖；⑤強風化花崗巖；⑥中風化花崗巖。且地質結構比較復雜，土質多為山地黃棕壤，砂壤土，石礫含量較高，土壤松散，粘性和保水性差，在自然侵蝕、風雨沖刷等因素下，表層極易剝離流失。尤其是臨外湖邊坡為陡坡地形，地勢險峻，部分作業段與湖面角度接近70度。

當地記載水文資料的顯示，太平湖水位在105～117（吳淞口高程）之間，3月份-5月份水位115-117，6月份-10月份水位在109-115（吳淞口高程），11月份-2月份水位105-109（吳淞口高程）。

2 生態邊坡設計原則及技術介紹

2.1 設計原則 根據現場實際情況，對需治理的邊坡進行具體分析，柔性生態邊坡的營建，能大大改善本工程的沿湖岸的自然環境，且與太平湖周邊環境融為一體。本工程生態護坡設計的基本原則為：①護坡能滿足環境功能和坡體的穩定要求，并降低工程造價；②盡量減少剛性結構，增強護坡在視覺中“軟效果”，美化工程環境；③合理進行分析，結合植物調查結果，選擇合適的植物；④盡量采用自然的材料，避免二次環境破壞。

經市場調研及論證后，采用柔性生態袋防護技術?；旧夏軌驖M足本工程護坡設計原則。

2.2 生態袋防護技術介紹 生態袋防護技術，采用高抗拉強度的生態袋，生態袋裝入土壤，每袋之間用連接扣相互連接，使結合成穩定之三角單元，利用土工格柵對袋體進行分層反包。土工格柵與聯結扣增加生態袋之間相互連接，使每個生態袋緊扣成一體，形成整體受力具有更好的穩定性軟體邊坡，既防止土體滑坡，又可讓植物生存生長。結構面通過植被的發達根系與坡體組合成一個同質整體，使人工邊坡和原自然邊坡之間不會產生分離、坍塌等現象。

圖1

2.3 生態袋各組件介紹

①生態袋。生態袋是由聚丙烯纖維或聚酯纖維等土工合成材料制成，具有高強度，耐腐蝕，不降解，抗紫外，抗老化，無毒，裂口不延伸，穩固性好等特點。生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能，既能防止填充物（土壤和營養成分混合物）流失，又能減小邊坡的靜水壓力。實現水分在土壤中的正常交流。植物生長所需的水分得到了有效的保持和及時的補充，對植物非常友善，使植物穿過袋體自由生長。根系進入工程基礎土壤中，如無數根錨桿完成袋體與主體間的穩固作用時間愈長愈加牢固，實現穩定性永久邊坡，大大降低維護費用。

②排水聯結扣。聯結扣把無數個生態填充袋相互連接在一起，形成穩定的三角內摩擦緊密內鎖結構。其倒鉤棘爪最大限度的將生態袋緊密相連，其網孔狀結構使得聯結部位剛柔并濟，始終與袋體保持垂直緊貼，對構建穩固的邊坡起到了重要的作用。

③扎口帶。扎口帶在施工中起到將已裝滿填充物的綠霸生態袋扎緊袋口的作用。具有抗紫外線及抗拉型強的特點，是一種自鎖式黑色帶，保證每個填充袋體的完整性和有效性。對保證工程安全穩定起到了不可忽視的作用。

④加筋格柵。加筋格柵在構筑較陡的回填土邊坡時，排水聯結扣把加筋格柵和抗紫外生態袋進行連接，同時對袋體進行分層反包，對工程的堅固和穩定起到重要的作用。

3 生態袋邊坡施工

3.1 生態袋邊坡方案 本工程臨湖邊坡土質復雜，土質多為山地黃棕壤，砂壤土，石礫含量較高，土壤松散等特性，生態袋基礎穩固與生態袋坡體穩定性同樣很重要。本工程施工期選擇為7月份以后，避開太平湖豐水期，避免高水位給基礎施工時帶來的其它困擾。根據本工程特性，本工程生態邊坡分為內外湖灣兩段處理。

3.1.1 內湖灣邊坡 本工程內湖灣原始地形坡度不大的地方，但上層土質復雜，多為素填土及粉質粘土，宜被水淹。本區段生態袋邊坡基礎處理采用：豎向錨管+砼基礎形式。具體措施：φ50*2錨管（L=4米）打入土體中，錨管內M30高壓注漿，上設C25鋼筋混凝土基礎（1200*60），錨管錨入混凝土基礎中。由于坡度不大，且原始邊坡保護較好，綜合以往的經驗，從安全性及經濟性考慮，生態袋施工采用“五順一丁”的砌筑方式，整個坡體的角度控制在40～45度，確保邊坡的穩固。如圖2所示。

圖2

3.1.2 外湖邊坡 本工程外湖邊坡瀕臨于太平湖寬闊水面，湖岸帶為陡坡地形，地勢險峻，部分作業段與湖面角度接近70度，局部與房屋相鄰很近。由于生態袋疊砌坡度角不宜過大受限，必須抬高生態袋基礎，從而減小生態邊坡高度，減小生態邊坡的坡度角，確保生態邊坡的穩固。因此此區段生態袋邊坡基礎處理采用：φ220鋼板樁+錨桿+混凝土墻綜合措施。具體措施：φ220鋼板樁，樁持力層為：強風化花崗巖，鋼板樁入巖1m，樁身材料：18#工字鋼+C25細石砼。工字鋼露出土面1.5m，并打入斜向Φ110錨桿（φ28鋼筋，12m長，M30高壓注漿），與露出土面的工字鋼連接。在露出土面的工字鋼設C25鋼筋砼墻（350厚），砼墻1.5m高。由于湖岸帶為陡坡地形，地勢險峻，從安全性及經濟性考慮，生態袋施工采用“三順一丁”的砌筑方式，且采用土工格柵反包，整個坡體的角度控制在40～55度，確保邊坡的穩固。如圖3所示。

圖3

3.2 生態袋施工

3.2.1 本工程選用生態袋各組件規格及技術指標 生態袋材料：聚丙烯纖維或聚酯纖維，生態袋規格：1140*510*12（mm），單位面積質量：146.1g/m2；斷裂強度（KN/m）：縱向 13.27，橫向 12.4；梯形撕破強度（N）：縱向317，橫向 262；接縫強度（KN/m）：縱向 10.30，橫向 10.51；CBR頂破強度：1.8KN；刺破強度：328N；抗UV強度（mm）：70%@500hrs；垂直滲透系數：1.41×10-1cm/s;等效孔徑：0.13mm。

聯結扣：材料為聚丙烯，長300mm，寬100mm，高56mm，標準扣有24個孔洞，11個棘爪，棘爪有倒鉤。平均剪力：>360N/個。

土工格柵斷裂強度達到50kn/m，雙向受力。

3.2.2 生態袋施工工藝流程 砼基礎上預埋聯結扣→清理、平整邊坡→生態袋裝土、封口→分層安裝生態袋、聯結扣→袋后回填土、夯實→鋪設土工格柵并反包→分層安裝生態袋、聯結扣→…分層安裝生態袋、聯結扣…→安裝防水膜及砼壓頂。

3.2.3 生態袋施工時注意技術要點

①生態袋裝土時，考慮到后期坡體的綠化，選擇適合植物生長的土壤，并加入保水劑、肥料、中砂等摻合料。保證每袋裝土不宜超量（50kg/袋），每袋裝土均勻。避免袋體產生較大變形及夯實時產生漲破。

②生態袋施工時，應設置砂袋（砂：土=8：2），縱橫向間距根據實際情況設置。

③安裝生態袋時，上下層嚴禁通縫。上下層錯位尺寸嚴格按坡度計算控制（錯位尺寸不宜超過250mm）。并且控制好生態袋安放的順直整齊，上下層疊加之間在生態袋接縫處加密聯結扣。

④聯結扣與生態袋要保證聯結扣尖刺完全壓入上下層生態袋中。

⑤選擇適合的夯實工具，每層生態袋夯實到位（夯實后生態袋尺寸：900-930*400-420*180-200mm），夯實后層厚控制均勻。整個破面平順，嚴禁出現前傾現象。

⑥生態袋施工宜鋪設1-2層后，立即回填袋后破體土方并嚴格控制夯實度。

⑦鋪設土工格柵層，生態袋與土方格柵連接處滿鋪聯結扣，使土工格柵與生態袋連成整體。袋后的回填平整度及夯實度必須符合要求。

⑧生態袋邊坡坡體應做好排水措施，避免雨季雨水過大，造成邊坡的安全隱患。

3.3 邊坡綠化施工

3.3.1 邊坡綠化植物的配置 生態護坡能依靠植物良好的根系而使護坡具有一定的固土和抗沖能力，同時生態護坡能美化環境的獨特效果。

植物配置應根據植物的生態學特性與形態特性，選擇喜濕生環境的物種，木本植物選擇枝條拱形下垂，耐修剪的蔓性特點的灌木為主，夾雜自然的少量喬木，配置適量的直立性強的水生草本花卉。

本工程按邊坡實際情況，按照標高分段配置：

①117.0米-118.6米 常年無水區

根據湖畔以及房屋現狀，臨湖坡面上種植藤本植物，如常春藤、絡石等，同時種植云南素馨，月季、薔薇等，在高邊坡形成柔性景觀。

②115.5米-117.0米（以內湖灣為主）

在115.5米-117.0米的短暫淹水區（1-7天內），由于該區受水位升降影響，但時間不長，可以以水陸兩棲植物為主，主要以傘草、千屈菜、等，并間或種植南川柳、錢氏柳、水楊梅等植物。

3.3.2 邊坡綠化植物的種植方式 本工程邊坡綠化植物的種植方式主要為：插播。工藝流程為：對照苗木帶的土球大小，用刀把生態袋切割一“丁”字小口，同時揭開被切的袋片→用花鏟將被切位置土壤取出至適合所帶土球大小，被取土壤堆置于切口旁邊→用枝剪把苗木的營養袋剪開，完全露出土球，適當修剪苗木根系與枝葉→把苗木放到土穴中，然后用花鏟將土壤回填到土穴縫邊，同時扎土,直到回填完好，并且蓋好袋片→插植完的苗木，澆水淋根→后期養護。

4 結語

本工程在邊坡治理方案上以生態環保為原則并綜合實際地形，使用了的生態袋護坡技術。在施工完成后，通過后期的綠化養護，有效地改善了本工程沿湖坡岸的生態環境效應。其建設生態型、環保性生態邊坡的理念和生態袋護坡的設計原則以及不同地形的生態袋的施工工藝，為今后類似工程的護坡提供借鑒。

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[3]吳艷紅.生態防護技術在邊坡防護工程中的應用[J].廣東水利水電,2006(03).