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摘要:本文叙述了三联生态防护技术的原理和施工工艺流程,通过物理防护、抗蚀防护、生态修复防护三联对高寒地区高速铁路沿线进行路基边坡防护,减少对铁路沿线景观的破坏和地表水与地下水质的污染。
关键词:三联生态边坡防护;技术原理;施工工艺
Application of triple protection technology in high speed railway
Abstract:This paper describes the principle and construction process of triple ecological protection technology.Through physical protection,anti-corrosion protection and ecological restoration protection,the roadbed slope protection along the high-speed railway in the cold region is carried out to reduce the damage to the landscape along the railway and the pollution of surface water and groundwater quality.
Key words:Triple ecological slope protection;technical principle;construction technology
一、背景
国家火炬计划产业化示范项目“3S-OER植被生态修复技术产业化项目”(编号:2015GH061451),采用三重措施联合防护边坡,称“三联生态防护工程”(简称“三联”)。第一联物理防护,第二联抗蚀防护,第三联植被生态防护。
敦化至白河客运专线地处吉林省东部的延边朝鲜族自治州境内,基本呈南北走向。线路全长113.467km,全线设长白山、永庆、敦化南、敦化(既有)4座车站,小站南线路所1座,预留刘生店1座车站。本文以敦白铁路DBSG-2标DK49+870-DK50+240段路基边坡为研究对象,细化施工工艺、明确施工内容。对石质边坡进行防护应用,有效确保了路基边坡防护的稳定。
二、技术原理及适用范围
1.技术原理
“3S-OER植被生态修复技术产业化项目”,是指通过修复三个生态系统来重建边坡植被,使之成为自循环、自维持、免养护的“百年工程”。通过生物群落与工程措施有机结合,构件“岩土体-基质-植被群落”体系对坡面进行防护的新型生态防护工程技术。由锚杆加镀锌三维网组成的物理防护、由有机纤维和粘结材料合理配比后附着在镀锌三维网及土壤基层上构成的抗蚀防护、由具备生态环境再造和生态循环条件的乔灌草根系与茎叶结合构成植被生态防护。专用纤维和粘结材料合理配比构成的抗蚀防护、植被生态防护三部分组成。其中最核心、最关键的植被生态防护喜通过重建土壤生境系统、植被群落系统、应用物质循环系统,修复边坡坡面生态系统的结构与功能,使其自主演替、自我循环、自我维持。
2.工艺流程
生态环境取样坡面防护系统设计坡面平整、清理锚固系统构建土壤生境系统构建物质循环系统构建乡土植被数据库选取物种并确定物种配比方案植被群落建植群落结构调整工程效果标准化检验。
3.施工工艺
3.1第一联物理防护
工程前期准备:结合现场实际情况,本三联生态护坡试验段选取在DK49+870-DK50+240段,路堑最大开挖深度10.5m分两级开挖,地质主要为腐殖土、粉土、全风化砂岩、全风化花岗岩,采用挖掘机根据设计要求按1:1.75进行放坡开挖,自卸车运输。
(先进行混凝土工程,帽石、流水槽,)清坡:路堑开完成后,在作业边界采用石灰撒线并进行防护,采用人工进行坡面清理。坡面清理完成后,
喷洒除草剂,以抑制野草生长。根据坡面的干湿情况,用水将坡面浇湿,以土壤不出现浮土和粉尘土为宜。
挂网:将三维网沿坡面自上而下铺设、整平,沿坡面竖向间距100cm,横向间距140cm,采用U型钉交错排列将网片固定。坡顶三维网采用U型钉固定、坡脚三维网埋于填土内,两级边坡平台处将三维网压于现浇边坡平台下。铺设第二幅三维网时,与已铺好的第一幅三维网搭接处重叠100mm,特殊情况网格搭接宽度不得小于50mm。
锚固:锚杆采用HRB400钢筋组成,主锚杆直径12mm,每10平米布置5根;辅助锚杆直径10mm,每10平米布置23根;施工时锚杆沿网孔最上缘垂直钉入边坡,弯头朝向坡上,以防止三维网下滑。
3.2第二联抗蚀防护
通过木质纤维、可降解纤维、粘结材料的加入,增加基材抗风蚀、雨蚀等侵蚀的能力,根据情况需要,也可使用巢式结构等辅助材料。根据不同的区域、环境和气候条件不同,基材配比方案也不同。例如针对东北地区的特点,通过比较不同的粘结材料、保水剂、渗透剂、纤维和菌剂配比配置抗冲刷性强、理化生性质好的基材。
3.3第三联生态修复防护
第三联生态修复防护核心关键技术是“3S-OER”植被生态修复技术。“3S”指三个生态系统,即土壤生境系统、植被群落系统和物质循环系统;“3S-OER”指通过修复三个生态系统来重建植被,使之成为自循环、自维持、免养护的自然植被。
喷泥浆:共分为3步进行;第一步采用筛孔小于镀锌三维网的网筛对回填土进行筛分;第二步筛分土填筑,自上而下进行第1次回填并拍实,严禁采用湿土回填;第1次回填后洒水湿透,让回填土壤自然沉降,避免出现“空鼓”现象;第二步复填回填土,找平空鼓,第2次回填土方法同第1次;在进行第2次回填之后,网、土及坡面已形基本形成一体,但有一小部分“空鼓”地方,第3次采用泥浆泵再喷1次泥浆,进一步增加密实度。
喷薄草籽:为达到边坡生态防护及绿化效果,结合新建敦化至白河铁路工程现场实际情况,经现场多次考察研究决定,采用紫花苜蓿、黑麦草、早熟禾、白三叶、紫穗槐、高羊茅多种耐寒草种混合植生。采用液压喷播机将混有种籽、肥料、土壤改良剂、保水剂和水的混合物均匀喷洒在坡面上。喷播完后,盖上无纺布,用ф6“U”型钉固定。
养护管理:喷附完成后12h内必须完成首次养护水浇灌,确保回填土保持湿润状态,30-45天后揭开无纺布。成坪后一般不需要人工养护管理,若天气长期持续干旱则应适当予以浇水养护,确保植被覆盖率。
图1三联生态防护示意图和效果图
Table 1 Sketch and effect of triple ecological protection
三、结束语
结合设计及现场实际生态环境要求,确保铁路沿线景观不受破坏,地表水和地下水水质不受污染,植被有效保护;坚持做到“少破坏、多保护,少扰动、多防护,少污染、多防治”,三联生态修复技术需求旺盛,技术优势明显,生态景观协调性好,实用性强,社会效益显著。同时通过“3S-OER”植被生态修复技术,可有效确保三联生态防护技术在高寒冻融地区高速铁路路基边坡的防护应用,减少植被破坏及后期维修养护。
论文作者:刘博,楚占明,杨尚柏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签:防护论文; 植被论文; 生态论文; 敦化论文; 群落论文; 技术论文; 基材论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;