楊桂林
(山西省潞安礦業集團鐵路運營公司工務段,山西 長治 046031)
進入二十一世紀后,邊坡生態防護生態建設和環境保護這兩項工作逐漸受到越來越多人的重視,力求能夠讓經濟發展和生態環境做到協調[1]。鐵路路基邊坡實施綠化與生態防護,既可以起到路基邊坡防護的作用;還可以對周圍環境進行美化,展現出體現自然環境美。基于此,本文就對生態防護的原理進行闡述,并提出鐵路路基邊坡綠化與生態防護的主要技術,以期保證邊坡的美觀性與穩定性。
在可持續發展戰略實施的背景下,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環境(生態系統)的協調性和環保生態功能,力求能夠讓土壤和植被形成統一的整體,具備"生物功能體",可以做到自我支撐和自我修復,有效解決邊坡侵蝕問題,保證邊坡淺層的穩定性[2]。綠化與生態防護主要是在土壤學、生態學和植物生理學的基礎上所產生的,因此,需要具備以下兩點:
一是,綠化與生態防護需要具備加固功能。眾所周知,鐵路工程周圍的草本植物根系多數是直徑小于一厘米的,且越往下根系越細,在此種情況下,工作人員就可以將其當做"根-土復合材料",然后展開綠化與生態防護工作,有效提升抗剪強度和抗壓強度,從根本上保證土體的承載力,起到加固作用。
二是,綠化與生態防護需要具備遮護功能[3]。施工單位在鐵路路基防護階段使用綠化和生態防護技術,可以通過植被對雨水進行截留,有效降低了鐵路坡面的雨水量,減少雨水對鐵路坡面的侵蝕。與此同時,通過植被還可以攔截高速落下的雨滴,減少雨滴對鐵路坡面的打擊力,降低對鐵路路基坡面的破壞性。另外,通過植被的種植,還可以對地表徑流功能進行抑制,有效延長了地表徑流時間,降低對土體沖蝕程度。
眾所周知,不同的植物生長習慣、生長條件等要素有著強烈的差異性(客土植草成活率低,見效慢等等)[4],此種情況下,施工單位要想確保鐵路路基邊坡綠化與生態防護工作效果,就需要合理選擇護坡植物,具體做到以下兩點:
第一,施工單位在選擇綠化與生態防護植物時,需要嚴格遵循"因地制宜"的原則,盡量選擇本土植物,讓所選擇的植物能夠適應當地氣候條件、土壤條件等多種要素,從而做到迅速生長,保證植物根系的發達,能夠在最短的時間內實現坡面全覆蓋。
第二,施工單位在選擇綠化與生態防護植物時,需要嚴格考慮成本因素,確保能夠將購買植物的成本控制在一個固定的范圍內,不會超出預算[5];與此同時,施工單位還需要保證所選擇的植物非常容易得到,并在種植階段合理選擇種植方法和后期養護方法,讓植物根系在土壤中得到加固,從而起到綠化與防護的作用。
所謂“全坡面綠化類護坡”,簡單理解就是指鐵路路基邊坡的坡面上全部覆蓋的植物,沒有圬工面積,綠化與生態防護效果非常明顯。施工單位在鐵路路基邊坡上采用全坡面綠化護坡技術時,需要嚴格注意以下幾點內容:第一,由于全坡面綠化護坡技術涉及到噴播植草、客土植草、土工網墊植草、OH液植草護坡、柔性生態袋、綠化混凝土等多種多樣的防護形式[6],所以難度較大,需要施工單位結合鐵路路基邊坡的具體情況做到合理選擇,進而有效保證綠化面積。第二,施工單位在使用全坡面綠化護坡技術時,需要對水泥摻和量進行控制,確保能夠為植物提供更加便利的生長環境,提高護坡強度和粘合力,符合工程實際需求。第三,施工單位展開OH液植草護坡操作時,需要通過機械設備將新型化工產品HYCEL-OH液用水按一定比例稀釋,然后將稀釋液和草籽一起噴灑于坡面,等到液體硬化,就會自然形成彈性固體薄膜,從而實現鐵路路基邊坡的防護。第四,施工單位在使用土工網植草護坡技術時,由于“土工網植草護坡技術”主要是指集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施,最常應用到坡度緩,土質或軟質巖邊坡中,優點是造價低,施工簡單;缺點是施工效率低,見效慢,且還需要在鐵路路基邊坡的坡面上固定網墊,因此,在操作階段,施工單位需要應用大量的邊坡防護新材料,然后通過特殊工藝生產,形成三維立體網,確保能夠通過植物的生長,讓路基坡面覆蓋面積擴大,從而起到鐵路路基邊坡防護的作用。第五,施工單位在使用柔性生態袋防護形式時,由于此種防護形式主要適用在各類緩于1∶1的填、挖邊坡上,可謂應用范圍廣,且適用性強,但是由于成本高、施工難度大,且每個網袋都需要固定,所以不經常使用[7]。第六,施工單位在使用噴播植草護坡形式時,需要提前將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑、上色素等物質按照比例進行混合攪拌,然后將攪拌后的混合液通過機械加壓噴射到邊坡坡面上,進而起到防護效果,但是此種護坡技術在使用階段不適用于硬土層及巖層,因此,需要多加注意。
所謂“圬工孔窗植物綠化類護坡技術”,主要是指以圬工作為防護主體,圬工上開設孔窗,孔窗內栽種植物的一種護坡方式,此種護坡方式形式多樣,常見的有:有空心磚客土植草、拱形或人字形骨架、孔窗式護坡、框架錨桿等等。例如,空心磚客土植草防護形式主要適用在邊坡高度低、坡度緩的情況下,優點是造價低,施工簡單,能夠解決客土易流失問題;缺點是植物覆蓋率低。拱形或人字形骨架防護模式,此種防護模式主要適用在土質邊坡上,優點是具備一定強度、抗雨水沖刷;缺點是植物覆蓋率低。孔窗式護墻防護模式,此種模式適用于硬質巖邊坡,優點是穩定性強;缺點是造價高、難度大,且綠化面積無法保證。框架錨桿防護技術,此防護技術適用于高邊坡,優點是強度高,效果好;缺點是施工繁瑣,成本高。由此可見,圬工孔窗植物綠化類護坡技術相比于全坡面綠化類護坡技術而言,植被覆蓋面積有限,使得生態防護效果不明顯,且如果施工人員如果操作不當,極易導致周圍生態環境遭受破壞,出現嚴重的生態環境污染問題,所以,很少被施工單位所使用。
總而言之,在我國鐵路行業迅速發展的背景下,鐵路路基邊坡防護工作逐漸被提到日程上,成為社會上最為關心的話題,施工單位在鐵路路基邊坡中采用綠化與生態防護技術既可以加固邊坡,減少水土流失;還可以對周圍環境進行保護,進而提高社會經濟效益,可謂是意義重大。針對此種情況,施工單位就需要結合鐵路路基邊坡特點,制定針對性的生態防護技術,確保所選擇的生態防護技術具備施工成本低、耐久性強、綠化面積大等優勢,從而提高鐵路路基邊坡防護效果,實現鐵路綠色工程建設的目標。