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(yùn)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(jià)低廉、施工簡便,同時(shí)能減少水土流失,美化鐵路景觀,具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(fèi)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(yùn)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(xiǎn)。
(二)造價(jià)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(yùn)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(yùn)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(fèi)用,并且會(huì)對整修完畢的路肩及邊坡造成破壞。圬工防護(hù)也會(huì)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(xiǎn)高。砂石料的搬運(yùn)大多需要采用人工跨線倒運(yùn),在營業(yè)線進(jìn)行人工跨線倒運(yùn)本身就存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn),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(shí)的提高,邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)與施工越來越引起人們的重視,能夠在穩(wěn)定邊坡同時(shí)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(jì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》(建技[2003] 7號(hào))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(jì)”。鐵道部建設(shè)管理司、鐵道部工程設(shè)計(jì)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(hào))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(diǎn)
(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(jì),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(duì)(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(jì),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(shí)產(chǎn)生的噪音,降低了噪音對沿線居民的影響。
5.費(fèi)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(jià)為54.4元/平米(包含3年養(yǎng)護(hù)期費(fèi)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(jià)為400元/m3,按照0.4m厚,即每平米單價(jià)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(píng)價(jià)
大準(zhǔn)鐵路K255+700-900右側(cè)路基邊坡整治中,將二、三級(jí)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(xiàng)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(gè)月后草長勢良好,覆蓋率達(dá)到50%以上。經(jīng)過一個(gè)雨季,整個(gè)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(shí)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(huì)效益。
7.結(jié)論
綜上所述,從實(shí)用、美觀及造價(jià)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。
參考文獻(xiàn)
[1]《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10001-2005.
[2]李旻.淺談大準(zhǔn)鐵路路基病害整治[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2007(14).
[3]《鐵路工程設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》(建技[2003] 7號(hào))、鐵道部工程設(shè)計(jì)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(hào)).
[4]余曉華等.公路邊坡草種適應(yīng)性的定量分析[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,(03).
[5]陳錫民.植草技術(shù)在路基邊坡防護(hù)上的應(yīng)用[J].路基工程,1999,(1).
[6]魏濤.公路邊坡生態(tài)防護(hù)工程體系及護(hù)坡植物的選擇[J].公路交通技術(shù),2000(1).
[7]劉世同,陳至一.公路植草護(hù)坡草種及草種組合研究[J].華東公路,1998.