大準(zhǔn)鐵路路基邊坡植物纖維防護(hù)技術(shù)研究

周杰

【摘要】大準(zhǔn)鐵路西起內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗東至山西省大同東站，是神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司的運煤專線，大準(zhǔn)鐵路正線全長473.27公里，所處地形主要為丘陵與山岳，地質(zhì)情況局部有軟土與風(fēng)積砂，屬于水土流失嚴(yán)重地段。沿線經(jīng)過大地貌單元為內(nèi)蒙古高原，微地貌為丘陵及山前緩坡，地面高程1240～1255m，相對高差不大，自然坡度50～200。地表疏生野草、灌木等，部分地段開辟為農(nóng)田。自建設(shè)以來，大準(zhǔn)鐵路路基坡面防護(hù)一直采用的是較為傳統(tǒng)的漿砌片石骨架護(hù)坡、漿砌片石護(hù)坡等方法。經(jīng)過多年來對漿砌片石護(hù)坡的使用情況的總結(jié)以及參考與大準(zhǔn)鐵路沿線地質(zhì)及氣候基本相同的準(zhǔn)興重載高速、呼朔高速等高速公路的路基坡面植物防護(hù)方式，提出一種新的鐵路路基邊坡防護(hù)技術(shù)。該技術(shù)造價低廉、施工簡便，同時能減少水土流失，美化鐵路景觀，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會效益。本文從路基坡面防護(hù)的重要性、植物防護(hù)的防護(hù)機(jī)理、適用條件、施工工藝、費用及效果等方面進(jìn)行分析，為以后鐵路路基邊坡防護(hù)的多樣化提供參考。

【關(guān)鍵詞】植物；邊坡防護(hù)；準(zhǔn)興重載；對比

1.路基坡面防護(hù)的重要性

鐵路路基是鐵路線路的重要組成部分，是承受和傳遞軌道和列車荷載的基礎(chǔ)。它的穩(wěn)定和安全將直接影響鐵路長期運營的安全與效益。為了保障路堤和路塹的安全穩(wěn)定，保護(hù)其表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕差變化影響，防止和延緩軟弱巖石表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變，從而達(dá)到路基坡面的整體穩(wěn)定，路基坡面防護(hù)具有重要意義。

2.大準(zhǔn)鐵路目前路基坡面防護(hù)辦法及存在的弊端

經(jīng)過多年來對漿砌片石護(hù)坡使用情況的總結(jié)，漿砌片石坡面防護(hù)主要存在以下弊端：

（一）自身重量大，加重了護(hù)坡坡面的負(fù)擔(dān)，一旦出現(xiàn)徑流串入和持續(xù)降雨引起深層土壤含水量飽和，極易出現(xiàn)整體滑塌的危險。

（二）造價高，圬工工程量繁重，工期較長。由于漿砌片石護(hù)坡需要使用大量砂石料，施工過程往往需要投入大量人力、物力進(jìn)行運輸和砌筑。

（三）后期維修不便，成本高。由于鐵路沿線普遍交通條件極差，一旦漿砌片石出現(xiàn)破損、垮塌，維修用的砂石料運輸存在較大困難，舊護(hù)坡面的拆除，新護(hù)坡面的砌筑都需要比較高的費用，并且會對整修完畢的路肩及邊坡造成破壞。圬工防護(hù)也會產(chǎn)生大量施工垃圾。

（四）漿砌片石護(hù)坡施工難度大、安全風(fēng)險高。砂石料的搬運大多需要采用人工跨線倒運，在營業(yè)線進(jìn)行人工跨線倒運本身就存在極大的安全風(fēng)險，并且由于石料笨重，在高大護(hù)坡的砌筑過程中也極易出現(xiàn)石料滾落危及行車安全。

（五）與周邊自然生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)，影響了大準(zhǔn)鐵路的整體景觀。

3.國內(nèi)外路基坡面防護(hù)趨勢及相關(guān)規(guī)定

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的提高，邊坡防護(hù)設(shè)計與施工越來越引起人們的重視，能夠在穩(wěn)定邊坡同時起到綠化的作用越來越受到人們的推崇。原鐵道部頒發(fā)的《鐵路工程設(shè)計環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》（建技[2003] 7號）也明確指出“鐵路路基邊坡、隧道邊坡必須采取植物措施或必要的工程防護(hù)措施”及“對鐵路線路兩側(cè)、站、段、所及生活區(qū)應(yīng)進(jìn)行綠化設(shè)計”。鐵道部建設(shè)管理司、鐵道部工程設(shè)計鑒定中心下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步做好鐵路綠色通道建設(shè)工作的通知》（建技[2008]27號）也提出“路基邊坡坡面防護(hù)和加固，應(yīng)優(yōu)先選用綠色植物防護(hù)或綠色植物防護(hù)與工程防護(hù)相結(jié)合的措施，不得采用全坡面圬工防護(hù)”。

另外，與大準(zhǔn)鐵路沿線地質(zhì)及氣候基本相同的準(zhǔn)興重載高速、呼朔高速等高速公路護(hù)坡已經(jīng)大面積進(jìn)行植物防護(hù)。其通過種植苜蓿、披肩草、檸條、紫穗槐及波斯菊等適宜本地生長的植物，在種植后1-2年內(nèi)由草系作物發(fā)揮固土作用，待3年養(yǎng)護(hù)期之后，苜蓿、檸條、紫穗槐等根系發(fā)達(dá)的植物開始發(fā)揮作用。

4.使用植物防護(hù)進(jìn)行坡面防護(hù)的優(yōu)點

（一）通過在坡面上種植根系發(fā)達(dá)的植物（主要是草、灌木等）， 植物的深根可起到錨固的作用，而淺根則可起到加筋作用，使土體強(qiáng)度增加，因此可通過不同植物根系的配置以達(dá)到使邊坡穩(wěn)定的目的。依據(jù)植物根系的特征來進(jìn)行不同人工植物群落的設(shè)計，并利用根系的深、淺以及根系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以達(dá)到使邊坡穩(wěn)定和防護(hù)可持續(xù)性的目的使坡面土體更好的結(jié)合在一起，不僅起到錨固和加固路基的作用，還可以防止降雨徑流對坡面的沖刷，減少水土流失。

（二）工程進(jìn)度快，施工難度低。例如：使用植物纖維毯進(jìn)行的坡面防護(hù)，每組施工隊（5-6人），平均每天可鋪設(shè)500m2，而同等情況下，每天可砌筑漿砌片石15m3，按照護(hù)坡厚度0.4m計，即40m2，其施工速度是漿砌片石護(hù)坡的12.5倍。

（三）“尊重自然、恢復(fù)自然”使防護(hù)工程與周圍環(huán)境融為一體。根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)植物結(jié)構(gòu)，將草、灌、喬有機(jī)結(jié)合、合理配置，恢復(fù)生態(tài)平衡。

（四）植物能吸收一部分火車通過時產(chǎn)生的噪音，降低了噪音對沿線居民的影響。

5.費用對比

通過參考準(zhǔn)興重載高速公路有限責(zé)任公司在準(zhǔn)興重載高速中使用的植物防護(hù)進(jìn)行的坡面防護(hù)，合同價為54.4元/平米（包含3年養(yǎng)護(hù)期費用），暫按照60元/平米進(jìn)行對比：

使用漿砌片石護(hù)坡防護(hù)：綜合護(hù)坡砌筑、勾縫、泄水孔設(shè)置等一般綜合單價為400元/m3，按照0.4m厚，即每平米單價為160元/ m2。是使用植物防護(hù)進(jìn)行坡面防護(hù)的2.67倍。

6.應(yīng)用及效果評價

大準(zhǔn)鐵路K255+700-900右側(cè)路基邊坡整治中，將二、三級護(hù)坡創(chuàng)新的采用了植物纖維毯防護(hù)，采取當(dāng)?shù)厣L的紫穗槐、披肩草、沙棘、檸條及苜蓿等植物品種。采用草灌結(jié)合的方式，初期，苜蓿、披肩草等根系較淺的草本植物發(fā)揮固土作用，待2年以后，檸條、紫穗槐等灌木根系達(dá)到一定深度后開始發(fā)揮作用。該項目在春季施工，施工完成后10天左右，草種開始發(fā)芽出土，1個月后草長勢良好，覆蓋率達(dá)到50%以上。經(jīng)過一個雨季，整個坡面基本已被植被覆蓋，植物能自然生長。經(jīng)過近1年的生長，植被已基本覆蓋了原來的黃土坡面，長勢良好，起到了穩(wěn)固坡面，防治沖溝、剝蝕病害的作用，同時形成了很好的生態(tài)效應(yīng)和景觀效應(yīng)，與自然景觀協(xié)調(diào)呼應(yīng)，美化了鐵路路基邊坡的環(huán)境，具有良好的社會效益。

7.結(jié)論

綜上所述，從實用、美觀及造價方面，植物防護(hù)都有著較大的優(yōu)勢，鐵路路基邊坡采用植物防護(hù)，對建設(shè)環(huán)境友好、資源節(jié)約型鐵路具有十分重要的意義，隨著大準(zhǔn)鐵路增二線和準(zhǔn)池鐵路的鋪設(shè)，大準(zhǔn)鐵路將迎來新的建設(shè)高峰，因此，建設(shè)護(hù)坡功能強(qiáng)、生態(tài)保護(hù)好、景觀視覺佳、綜合效益高的植物防護(hù)將對大準(zhǔn)鐵路的快速發(fā)展具有重要意義。

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