鐵路巖質陡坡綠化防護施工技術研究

張雷

（中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司 山西 太原 030006）

0 引言

在鐵路工程中，常用的邊坡防護措施有植被護坡、骨架護坡、混凝土空心磚邊坡防護等。隨著邊坡防護由傳統的圬工防護向生態防護轉變，相繼出現了三維生態護坡、植被毯防護等綠色防護。但上述防護措施主要是針對土質、軟巖且坡率較緩路堤和路塹的防護。

本文采用的生態混凝土、土工格室及基材的綠化防護復合結構，能夠為植物的生長提供穩定的空間和充足的養分和水分，形成一個整體的植物生長層，既對邊坡的穩定性起到了加固作用，又起到了綠化效果。有效的解決了巖質陡坡綠化施工和長期保存的兩個難題。

1 工程概況

該工程為魯南高鐵挖方邊坡，位于山東省曲阜市。該邊坡以風化巖質類型為主，出露長度400m，平均高度約25m，面積約10340m2。巖面傾角在55°～65°之間。結合本工程的實際，采用了土工格室＋生態混凝土的綠化施工方案。

2 施工工藝方法

2.1 基本原理

巖質陡坡綠化的核心是長期的綠化效果和邊坡穩固，本文提出的復合結構就能達到該效果。采用土工格室內填生態混凝土并配合上層基材，為植物的生長提供穩定的空間和充足的養分和水分。特別是具有蜂窩狀孔隙的生態混凝土，縫隙被基材填滿后，可為植物的進一步生長提供良好的生長環境。

本研究內容的基本原理是通過由錨桿、鍍鋅鐵絲網和土工格室組成的承重體系為施工階段的生態混凝土提供臨時支撐；在長期使用階段生態混凝土將承重體系連成整體的防護結構，既對邊坡起到防護作用，又對表面基材進行有效固定、降低雨水沖刷。此外，生態混凝土的蜂窩狀孔隙，增大了植物根系生長的縱深，為保證植物的長期存活提供了良好的生長環境。

2.2 施工工藝流程

坡面清理→打設錨桿和鋪設鐵絲網→張掛土工格室→澆筑生態混凝土→噴射基材→覆蓋無紡布→前期養護。

2.2.1 坡面清理

采用人工清理的方式，主要清除坡面浮石、危石等，并清除不利于土工格室鋪設的雜物，坡面凹凸不平處進行修整，以滿足下一步施工要求，保證坡面無較大凹凸。同時為增加生態混凝土與坡面的粘結力，將巖面進行加糙處理。

2.2.2 打設錨桿和鋪設鐵絲網

（1）錨桿施工

使用水平儀及卷尺測量放樣，按1m×1m 的間距確定錨桿打設位置，在有明顯凹凸的坡面處適當加密錨桿，以控制鐵絲網與坡面的間距。在放樣好的位置垂直于坡面鉆孔，孔徑5cm、孔深80cm。

錨桿采用φ8HRB400 級鋼筋制作，長75cm，在一端設置90°彎鉤，彎鉤長5cm。將錨桿放入孔內并外露1～2cm，外露部分刷防銹漆防銹。在保證錨桿置于孔中心位置及彎鉤朝上的情況下，向孔內灌注混凝土。

（2）掛網施工

待錨桿的抗拔力滿足要求后可以進行掛網施工。鐵絲網采用機編鍍鋅鐵絲網，絲徑不小于2.6mm，網目10×10cm。施工時，根據鐵絲網的受力方向，沿坡面從上到下順勢鋪設，鋪平拉緊后，將鐵絲網掛在錨桿上并用鐵絲進行有效固定。相鄰兩卷鐵絲網搭接處理，搭接寬度為5～10cm 并用鐵絲有效連接。掛網完成后，檢查鐵絲網與錨桿的連接，確保其牢固性，使網與坡面形成穩固的整體。

2.2.3 張掛土工格室

鐵絲網鋪設完成后，開始懸掛土工格室。土工格室采用高強度HDPE 片材料，格室高200mm，格室大小250mm×250mm。施工時，按照格室主受力方向沿坡面從坡頂向下順勢鋪設，使格室片材垂直于邊坡，絕不可橫向鋪設。在格室頂部每一格打入一根φ14mm 的鉤形鉚釘，鉚釘的長度應按格室高度的2 倍加30cm計算，即2×20cm+30cm，為70cm。頂部鉚釘起到懸掛和鉚固格室的作用，必須使用鋼桿等剛性較大的材料，并位于格室對角上方中心位置，以保證格室重量能傳到鉚釘上。在兩邊、中間及底部用竹木類鉚釘張拉格室，確保土工格室充分張開并貼緊鐵絲網面。每幅土工格室連接處，在每個相鄰單元格用扣件進行有效連接，以形成片，連成一個整體。張掛完成后，在四周用φ8U 型鋼筋，中間用φ8F 型鋼筋固定。施工完成后，復檢各關鍵連接處，確保將土工格室緊緊固定在坡面。

2.2.4 澆筑生態混凝土

（1）生態混凝土攪拌

生態混凝土采用滾筒攪拌機現場攪拌。攪拌時，先投入既定配合比（表1 生態混凝土施工配合比）的水泥、砂、碎石攪拌1min；然后加入配合比中用水量的60%繼續攪拌1min；再按照配合比加入稀釋后的添加劑（稀釋體積比為添加劑：水=1：6）和剩余部分的水繼續攪拌，總攪拌時間控制在3min 以內。生態混凝土攪拌好后應表面發亮、漿體均勻，無流態漿體。

表1 生態混凝土施工配合比

（2）生態混凝土澆筑

生態混凝土攪拌好后裝入料斗內，料斗大小在0.5～1m3為宜。利用汽車起重機將料斗吊運到邊坡的方式進行澆筑。生態混凝土攪拌好后立即進行吊運澆筑，不得延誤，必須在生態混凝土初凝之前澆筑完成，并視環境溫度合理調整澆筑速度。

2.2.5 噴射基材

生態混凝土填充結束后，按設計比例制作混合物料（表2 混合物料施工配合比），通過噴播機均勻噴射于坡面并灌注入生態混凝土的連通孔隙內。基材分兩層噴射，當噴射第二層時，將草種、灌木種混合到混合物料中再噴射，第二層厚度為2cm。

表2 混合物料施工配合比

2.2.6 養護

噴射完成后，用無紡布將整個坡面覆蓋并進行連續1 個月的澆水養護。待植物覆蓋率達到80%以上，且高度達到2cm 后，可以去除無紡布轉入常規養護。

3 結語

本研究比較成功的原因有：①在結構方面，由錨桿、鐵絲網、土工格室和生態混凝土組成的整體性防護體系對邊坡起到了持續穩固的作用。同時土工格室固定了基材，保障其不會因為雨水沖刷而大量流失或其他外力作用下發生破壞。②土工格室和生態混凝土的利用，將植物根系生長的縱深加大到了20cm，為植物的生長提供了更充分的空間，對土質的保水、保墑更加有利。這樣的環境為根系發達的灌木植物的長期存提供了良好的環境。

在本工程實例完成后，經歷了暴雨、嚴寒、酷熱及干旱的考驗，坡面依然穩固，植物長勢仍然良好，草灌層次分明，成活率滿足對坡面的全覆蓋，達到與周圍環境融為一體的效果。綠化植物不但可以長期存活，而且還能與周圍原有生態相互融合，坡面防護及綠化效果比較理想。本研究的成功對未來鐵路巖質陡坡的防護與生態恢復具有一定的借鑒意義。