贛南地區(qū)鐵路邊坡防護(hù)施工控制及應(yīng)用

彭凱 張維明

[摘? 要]：文章通過興泉鐵路修筑過程中的工程實(shí)例，結(jié)合贛南地區(qū)水文地質(zhì)條件、季風(fēng)氣候條件，對(duì)贛南地區(qū)鐵路邊坡防護(hù)工程中常見的防護(hù)技術(shù)方法進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)施工順序、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行剖析，總結(jié)出防護(hù)工程施工時(shí)施工技術(shù)管理人員應(yīng)重點(diǎn)控制的要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]：鐵路工程; 鐵路路基; 邊坡防護(hù); 施工控制

U213.1+58A

鐵路建設(shè)中，除了線路主體的路橋涵隧的建設(shè)，對(duì)地形地貌破壞的治理也是施工的重點(diǎn)部分，并我國(guó)基建行業(yè)將這些治理統(tǒng)稱為坡面防護(hù)。本文以修筑在革命老區(qū)的興泉鐵路為例，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩?、地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)線路修建過程中常用的坡面防護(hù)施工方法及施工過程中主要控制因素進(jìn)行總結(jié)歸納。

1 工程區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 工程概況

興泉鐵路西起革命老區(qū)江西興國(guó)縣，東至福建泉州，正線全長(zhǎng)495.867 km，設(shè)計(jì)時(shí)速為160 km/h，其修建本意旨在開發(fā)沿途國(guó)土資源、溝通革命老區(qū)與東南沿海。其穿越武夷山、戴云山兩大山脈，所經(jīng)區(qū)域多數(shù)深山密林，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，施工難度大。贛南地區(qū)興國(guó)縣受亞熱帶東南季風(fēng)氣候影響，年均降水量較高，約為1 522.3 mm，潮濕多雨不僅施工不便，更是帶來了更多的自然災(zāi)害隱患。

1.2 區(qū)域地質(zhì)概況

工區(qū)位于興國(guó)縣，位于贛南地區(qū)北部地區(qū)，該地屬于丘陵地貌，丘槽相互交錯(cuò)，地形波狀起伏，丘坡上覆土層較薄，風(fēng)化層較厚;溝槽等低洼地覆土層較厚，地下水系發(fā)育，多被開辟為水田。故該區(qū)溝槽較多，具有高含水量，低承載力等特征。該區(qū)地下水主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水，其中后者極為發(fā)育。

2 邊坡防護(hù)的意義

無論鐵路公路還是礦山開采，甚至于在市政、機(jī)場(chǎng)、房建、水利等工程施工過程中，開挖和回填措施對(duì)初始生態(tài)系統(tǒng)造成了永久性破壞，人為或者自然行程的雨水流通道都會(huì)被切斷，能夠起到固定土質(zhì)，吸收雨水的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)不能解決新建工程的地質(zhì)難題。其主要生態(tài)環(huán)境的影響表現(xiàn)在工程新建期間對(duì)原始地形、地貌、水文、植被造成了系統(tǒng)性破壞，由于工程施工的需要，造成了土方的開挖和回填，土方的開挖形成一個(gè)個(gè)嶄新而又脆弱的坡面，而大量土方的回填也形成了一個(gè)個(gè)松散的土體，使得工程所在地生態(tài)系統(tǒng)被破壞、植物覆蓋度大大降低，一經(jīng)雨水沖刷浸泡，將會(huì)形成許多沖溝，造成嚴(yán)重的水土流失。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成地基坍塌、結(jié)構(gòu)開裂失穩(wěn)等質(zhì)量事故，更有甚者會(huì)造成孤石滾落、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，從而給所建工程的安全性造成極大影響，影響線路的運(yùn)行（圖1）。

3 邊坡防護(hù)的方法概述

為降低因鐵路建設(shè)而導(dǎo)致水土流失及將會(huì)引發(fā)的更大的自然災(zāi)害，我國(guó)鐵路建設(shè)中目前常用的邊坡防護(hù)及治理技術(shù)主要分為3大類：①排水;②邊坡支擋;③坡面防護(hù)（圖2）。

3.1 邊坡排水

邊坡排水主要分為坡面排水和坡體內(nèi)排水。常見的坡體排水設(shè)施有地下水豐富地區(qū)設(shè)置盲溝、滲溝、埋設(shè)盲管等，擋土墻背后設(shè)置反濾層及深層排水孔，埋設(shè)泄水盲管等措施。坡體排水設(shè)施應(yīng)同時(shí)兼顧泄洪排水及水土保護(hù)2種功能，既能防止地下水災(zāi)害又能調(diào)控因降水帶來的自然災(zāi)害。常見的坡面排水主要通過結(jié)合坡面自身?xiàng)l件設(shè)置坡頂截水溝、坡面平臺(tái)截水溝、邊坡坡腳邊溝及排水溝及在坡面防護(hù)中加設(shè)引流槽等，通過將坡體排水設(shè)施與坡面排水系統(tǒng)相連形成新的排水系統(tǒng)，再引入當(dāng)?shù)剌^為完善的已有排水系統(tǒng)，對(duì)于降水量較大區(qū)域，每隔一定距離或者在較陡邊坡設(shè)置集水井、消能池及消能坎等措施，防止水流動(dòng)能過大對(duì)新的排水系統(tǒng)的沖蝕和破壞。常見的坡腳邊溝及排水溝根據(jù)水流大小及水動(dòng)力條件大小設(shè)置為矩形溝、梯形溝及J型溝，并根據(jù)水流中泥沙含量設(shè)置沉沙池，起到消能及沉沙2種作用。

3.2 邊坡支擋

邊坡支擋主要為了提高邊坡的穩(wěn)定性，防止滑坡、坍塌等事故的發(fā)生，常常與放坡組合，目前邊坡防護(hù)常用的支擋方法主要有：土釘墻、擋土墻、樁基承臺(tái)擋土墻、抗滑樁、注漿錨桿、錨索、點(diǎn)錨等，而擋土墻又可分為重力式擋土墻（包括普通重力式擋土墻和衡重式擋土墻）、薄壁式擋土墻（包括懸臂式和扶壁式擋土墻）加筋式擋土墻、錨桿式和錨定板式擋土墻、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻、土釘式與和抗滑樁相結(jié)合的樁板式擋土墻等。通過擋墻的支護(hù)，給松散的土體施加足夠的阻力，并改變裸露坡面的坡腳，減緩因自身重力導(dǎo)致的土體滑坡。如圖2（a）所示，隧道口因?yàn)榘刀吹拈_挖導(dǎo)致洞口上方及左右兩側(cè)土體大面積裸露，如不進(jìn)行防護(hù)，將會(huì)導(dǎo)致土體滑坡、滾石下落等災(zāi)害發(fā)生，而通過護(hù)面端墻及左右兩側(cè)由重力式擋墻構(gòu)成的八字翼墻支護(hù)，使得整個(gè)坡面的危險(xiǎn)系數(shù)消除，并增加了整體的美觀性。圖2（c）邊坡是由山體開挖形成的路塹，左側(cè)土體坡面高，坡度大，整體削坡的話土體開挖較多，施工難度較大，因此采用與錨固樁向配合的樁間擋土墻，提高坡腳標(biāo)高，放緩坡度，配合錨桿框架梁灌草護(hù)坡，對(duì)整個(gè)上體進(jìn)行防護(hù)。

3.3 坡面防護(hù)

邊坡坡面防護(hù)主要為了防止裸露坡面受到風(fēng)侵、雨蝕等破壞造成開裂、剝蝕、風(fēng)化而造成邊坡穩(wěn)定性的破壞，從而導(dǎo)致邊坡的垮塌，可以分為臨時(shí)防護(hù)與永久防護(hù)，臨時(shí)防護(hù)主要有錨噴、苫蓋土工布、綠網(wǎng)等土工合成材料，永久防護(hù)常見的主要有幾種形式：客土噴播、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、漿砌片石人字形骨架護(hù)坡、拱形骨架護(hù)坡、漿砌片石護(hù)面墻、錨桿框架梁、噴混植生等。隨著時(shí)間的推移，工程防護(hù)坡面的巖土和混凝土風(fēng)化也將導(dǎo)致護(hù)坡質(zhì)量逐漸下降，從而仍對(duì)護(hù)坡安全性造成影響，因此在鐵路邊坡防護(hù)中，坡面防護(hù)同時(shí)與生態(tài)防護(hù)相結(jié)合，在永久防護(hù)的骨架裸露面種植低矮的灌木及灌草，就能防止雨水沖刷又能起到固土保水的作用，又能促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)。

4 邊坡防護(hù)施工中的控制要點(diǎn)

4.1 邊坡防護(hù)施工順序控制要點(diǎn)

贛南地區(qū)雨水充沛，降水強(qiáng)度大，雨季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為確保工期，不可避免的要在雨季中進(jìn)行間歇施工，為避免雨季對(duì)施工質(zhì)量的影響，因此，合理調(diào)配施工順序尤為重要，并且，合理安排工作面，對(duì)施工機(jī)械及施工材料進(jìn)場(chǎng)的調(diào)配尤為重要。因此，贛南地區(qū)邊坡防護(hù)施工應(yīng)注意幾點(diǎn)：

（1）坡面開挖前，應(yīng)先施作坡頂排水工程，及時(shí)將坡頂降水引流，避免坡面開挖后坡頂降水匯聚，對(duì)坡面進(jìn)行沖刷。

（2）贛南地區(qū)路塹工程存在大量高邊坡，因此開挖過程中應(yīng)自上而下分級(jí)開發(fā)，而防護(hù)工程也應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)開挖一級(jí)防護(hù)一級(jí)，邊坡開挖完成后隨之將防護(hù)工程所用材料轉(zhuǎn)移進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)行防護(hù)施作。

（3） 防護(hù)工程施作完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面平整及客土回填工作，平整完成后應(yīng)及時(shí)播撒草種，進(jìn)行綠化施工，施工后坡面應(yīng)用無紡布進(jìn)行覆蓋。較少雨水對(duì)草種沖刷。

（4）草種長(zhǎng)出后，對(duì)于成活率低的地區(qū)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)種。

（5）路堤邊坡施作，應(yīng)從下向上進(jìn)行施工，先施作排水溝，再施作邊坡，邊坡防護(hù)工程開挖出的土方應(yīng)根據(jù)客土回填量進(jìn)行預(yù)留，多余土方及時(shí)清出現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于預(yù)留客土應(yīng)劃分堆料場(chǎng)，及時(shí)進(jìn)行裸土覆蓋。

（6）對(duì)于樁間擋土墻施工，應(yīng)先進(jìn)行抗滑樁施工，待抗滑樁檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行擋墻開挖，擋墻開挖完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行施作。

鐵路與公路彭凱，張維明： 贛南地區(qū)鐵路邊坡防護(hù)施工控制及應(yīng)用

4.2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

邊坡防護(hù)工程在鐵道建設(shè)中被稱為附屬工程，不像主體工程那樣被人重視，因此，無論是國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是施工管理方，對(duì)于附屬工程施作的質(zhì)量控制不及主體工程那樣嚴(yán)格。但是千里之堤毀于蟻穴，防護(hù)工程的重要性關(guān)乎一條線路的百年大計(jì)，因此在施工過程中應(yīng)注意幾點(diǎn)：

（1）防護(hù)工程施工面較大，所用人力較多，受干擾因素也多，但是無論是漿砌片石施工還是混凝土施工，防護(hù)工程的尺寸應(yīng)要嚴(yán)格控制。

（2）防護(hù)工程基坑開挖后應(yīng)對(duì)坑底地質(zhì)條件進(jìn)行及時(shí)核查，核查無誤后方可進(jìn)行施工。

（3）坡面防護(hù)工程施作完成后，無論是漿砌片石還是混凝土，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，及時(shí)檢查施作強(qiáng)度。

（4）防護(hù)施工嚴(yán)禁弄虛作假，依次充好，進(jìn)場(chǎng)材料質(zhì)量應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。

（5）邊坡防護(hù)工程施工勞動(dòng)強(qiáng)度較大，坡面較陡，因此，在施工前應(yīng)確保施工人員的勞動(dòng)保護(hù)完善。

（6）坡面開挖或填筑完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)坡面坡比進(jìn)行測(cè)量，對(duì)防護(hù)坡頂和坡腳位置進(jìn)行測(cè)量放樣，設(shè)置臨時(shí)樁位，并進(jìn)行保護(hù)。

5 結(jié)束語

鐵路路基邊坡防護(hù)工程需緊密結(jié)合鐵路工程的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、水文地質(zhì)條件，滿足鐵路路基邊坡防護(hù)的需求。邊坡防護(hù)方法應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行選擇，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格把握施工順序、施工質(zhì)量，在確保主體工程完成的同時(shí)，完成附屬工程的施工，因此需要工程施工管理人員進(jìn)行合理的調(diào)整，在確保工期、工程質(zhì)量、施工安全的前提下，兼顧施工成本、環(huán)境保護(hù)等方面，完成中國(guó)鐵路事業(yè)的百年大計(jì)。

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