劉有偉
(中鐵五局集團機械化工程有限責任公司 湖南 衡陽 421000)
三維排水柔性生態護坡施工工藝研究
劉有偉
(中鐵五局集團機械化工程有限責任公司湖南衡陽421000)
三維排水柔性生態護坡系統是采用高分子軟體環保材料構造,根據當地土壤情況在袋體內按科學比例填充營養土、砂、肥料等填充物,結構經過人工植生或原生植被的恢復能夠營造新的生態系統,具有透水性強、整體可靠、抗沖刷、耐久性、可塑性、施工工序簡便等特點。本文以滬昆鐵路貴州段八標邊坡防護工程為工程背景,詳細闡述了三維排水柔性生態護坡系統的工藝原理、施工方法、技術要求、養護方法及綠化植物選種要求等技術環節,為同類工程提供借鑒。
三維排水;柔性;生態;護坡;施工
滬昆鐵路貴州段八標D1K805+500~D1K808+642段邊坡防護工程采用三維排水柔性生態護坡系統,護坡總面積大約為57568.5m2。該生態護坡系統是集環境保護、生態綠化、水土保持三位一體的生態護坡系統。
三維排水柔性生態護坡系統是采用“三角內摩擦緊鎖結構+三維排水+植被根系”構建的復合穩定生態護坡,水土保持與綠化一次完成,是生態、環保、節能與柔性結構四位一體的邊坡建設新技術。護坡采用高抗拉強度的生態袋,每袋之間用連接扣相互連接,結合成穩定的三角單元,猶如金字塔結構,這些高強度的單元連接成穩定結構,形成透水不透土、易于植物生長的新型柔性護坡最佳結構。三維排水柔性生態邊坡斷面形式見圖1。

圖1 三維排水生態邊坡斷面示意圖
3.1施工工藝流程圖(見圖2)

圖2 三維排水生態邊坡施工工藝流程圖
3.2施工工藝
3.2.1施工區段劃分
施工過程中選50m為分段,分段施工,避免人工刷坡完后沒及時壘砌,雨水沖毀邊坡。
3.2.2施工過程控制
(1)路堤施工完后,按照設計邊坡坡率(1∶1.75或者1∶1.5)修整邊坡。
(2)邊坡修正成型后,經檢查合格后,對其進行測量放線。
(3)首先在邊坡底部墊一層袋體。然后沿著邊坡鋪設一層2cm厚的RCP-X715D(A)無紡土工布滲排水網墊和砂礫石,為了確保邊坡坡比與邊坡的平順,砂礫石根據現場實際情況可選擇15~ 30cm厚度。
(4)將砂土和粘土按照9∶1的比列準備好,按照立方米土17.5kg蘑菇肥、23.4g保水劑準備好材料,然后用耕地機將準備好的土壤和肥料保水劑等均勻的拌合好,再用準備好的計量工具稱量好拌合好的混合料裝袋。
(5)壘砌施工∶首先將基底浮土清除并整平,從基底開始沿垂直于坡面方向堆碼生態袋,基礎層以上部分安裝過程應沿平行于坡面方向碼放并滿足以下要求∶
①生態袋袋與袋之間首尾相接,但不要產生搭接,碼放時生態袋間留出3~5cm空隙,且要做到碼放后的生態袋外側平順、圓滑。
③生態袋長邊軋線一側向內碼放。
③每層碼放后的生態袋,要進行人工夯實并控制生態袋厚度為14~15cm。
④生態袋與塑料排水帶同時施工,以利邊坡體排水,塑料排水帶布置方式為梅花型,伸入砂礫石層中,單根長0.8m,每4m2布置1根。塑料排水帶安放示意圖見圖3。

圖3 塑料排水帶安放示意圖
(6)生態袋的碼放
①首先碼放底部層生態袋。

③兩個生態袋之間放置一個標準扣以使它均勻橫跨。

③然后碼放第二層生態袋。

④用同樣的方式在整個墻體的建筑中重復同樣的動作。

(7)種植土,采取相應的防雨措施,以免被雨水浸泡。
(8)肥料拌和均勻,當天拌合當天用完。
(9)噴播要求
用大功率噴射器將種子和植物生長所需的各種液體物、纖維物、粉質物、粒狀物噴灑在生態袋表面。
噴播機械要達到以下兩個方面的要求∶
①噴射物要均勻的形成毯裝物。
③為達到更好的粘著力且有利于植物生長,要根據不同的坡度放入適量的粘合劑。
3.2.3三維生態護坡養護
(1)出苗前的養護
當噴播完成后及時覆蓋無紡布防止雨水沖刷。另外還可以起到防止水分蒸發過快,保溫利于種子發芽等作用。
為確保無紡布濕潤(根據天氣情況,晴天每天至少噴灑2~3遍,陰天兩遍)向坡面噴灑水,同時有利于種子萌發。噴灑水時要采用花灑噴頭,出水時控制水量且要搖擺噴頭減小水的沖刷力,防止噴播材料移位,噴灑要均勻、全面。種子播種后的第一個星期對種子發芽特別重要,要保證每天澆水不少于三遍,以后可以減少為每天兩遍。
(2)出苗后養護
種子正常發芽后,生長到3~4cm(約20d左右)時可撤掉覆蓋物。根據當地的氣候情況每3d一次噴灑一次水,要保證足量、均勻、全面,不能直接沖刷局部或者整個坡面。直到植物覆蓋整個坡面(約60d后),根系深入生態袋內土層,進入正常生長期養護階段。
(3)正常生長期的養護
當植物覆蓋整個坡面(種植后約60d)時,進入正常養護階段,主要包括∶修剪、施肥、澆水、病蟲害防治等。
3.3三維生態袋護坡材料主要技術要求
3.3.1生態袋
以不含對環境有危害性影響的聯苯胺等23種禁用的可分解芳香胺成分;其力學參數和等效孔徑指標滿足國標(GB/T17639-1998,縱向≥4.5kN/m、橫向≥4.5kN/m、CBR頂破強力≥800N、等效孔徑095為0.07~0.20mm)要求的聚丙烯為主要原材料。要求具有抗紫外線、抗老化、抗酸堿鹽、抗微生物侵蝕、透水不透土等功能,縫袋線和扎口帶采用具有抗紫外線破壞的黑色線,扎口帶要有單向自鎖結構功能。
3.3.2聯結扣
是將生態袋單體聯結成一個整體,使護坡結構達到安全穩定的構件,要求如下∶
(1)其材質及環保性能要滿足規范要求。
(2)其上下面必須有具備倒鉤特性的棘爪,棘爪總數不少于12個,高度不小于25mm,為最大限度的發揮每個棘爪的力學作用,任意2個棘爪均布在同一剪切破壞軌跡上。
(3)滿足植物生長和排水的垂直孔洞不少于32個,每個孔洞直徑大于15mm,孔洞透水面積不小于聯結扣總面積的45%,以滿足多向排濾水及植物根系生長的要求。
(4)其雙向凹槽和垂直孔洞組合成相互交錯的非線性凸肋結構,與分布的倒鉤棘爪形成內摩擦緊鎖結構,以滿足結構安全穩定的要求。
3.4三維生態護坡主要材料連接技術要求
(1)袋內裝土為比例3∶7中粗砂和粉質粘土混合料,為提高肥效在種植土中拌和農家肥,首選蘑菇肥,沒有的情況下也可采用雞糞等農家肥代替,摻入復合肥,肥料加入量為3kg/m2。裝袋的時候為保證袋體壘砌時整體穩定性,要將土裝滿。
(2)聯結扣的定扎,為了保證聯結扣連接牢固,采用橡膠錘輕輕敲打,將棘爪刺入袋中,以保證聯結扣將相鄰與上層袋體連接牢固,切忌不可將聯結扣直接埋入土中。
(3)扎口袋必須在土體裝滿且輕輕顛實后綁扎,扎口后留有袋口長5~7cm。
(4)壘砌過程中,首先要對邊坡進行測量放線,按照設計邊坡坡率(1∶1.75)由基底往上層層壘砌,清除基底表面浮土并適度的對基底進行整平,保證最底層的穩定,盡量減少沉降。向上壘砌過程中要,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。
3.5綠化植物的選種要求
(1)以選取本地鄉土植物為主,選引外來優良物種為輔,要選取適合當地氣候的物種。
(2)選取以灌木、草相結合的方式,在空間上相互搭配,能讓邊坡層次分明錯落有致。
(3)選取植物要耐貧瘠、耐土薄、耐粗放管理、根系發達、擴展性強,是多年生,綠色時間長的物種。
(4)選折以種子繁殖的植物為主,無性繁殖輔,方便施工及邊坡植被的重復生長。
本工程采用三維排水柔性生態護坡施工,把綠化、排水結合在一起,采用生態袋碼砌邊坡,生態袋之間采用三維排水聯接扣相連,既確保多向排水,又能滿足植物生長,路基工程邊施工邊綠化,形成了結構穩定的整體護坡,真正實現了工程建設中環保、節能、有生命、會呼吸的生態綠色工程,取得了良好的經濟效益和社會效益。
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U213.15
A
1673-0038(2015)11-0158-03
∶2015-2-25
∶劉有偉(1982-),女,工程師,本科,主要從事工程施工技術工作。