三维排水柔性生态护坡技术的应用

三维排水柔性生态护坡技术的应用

黄金英

广西进联德环保工程有限公司广西南宁530021

摘要：随着我国工业化水平进程的加快，生态环境破坏也日益严重。三维排水柔性生态边坡技术可快速建造植被，并与周边植被快速融合，有利于生态系统快速恢复，有利于将边坡环境迅速还原成自然状态，促进景观的整体协调统一。本文重点介绍了三维排水柔性生态边坡技术原理及施工技术的应用。

关键词：三维排水柔性生态护坡；技术原理；应用领域

1、三维排水柔性生态护坡构成

三维排水柔性生态护坡一般由生态袋、三维排水联接扣及绑扎带（或PP线）构成，当填筑陡坡路堤时，还可选配加筋格栅及锚杆+垫片。

1.1生态袋

生态袋是三维排水柔性生态护坡系统的基本组成单元，以聚丙烯为主要原材料制成，具有无毒、抗湿潮、抗老化、抗紫外线（UV）、耐酸碱盐、抗冻融、抗化学腐蚀、抗生物降解和动物破坏等特点。此外，生态袋还具有良好的过滤功能（透水不透土），不仅能有效防止生态袋内土壤和营养成分的流失，而且能保证水分的自由流动，为绿色植被生长提供了良好的条件。同时，生态袋等效孔径的选择又能保证植物根系穿过袋体自由生长，根系扎入边坡土体后，犹如无数根锚杆将生态袋与边坡主体紧密连接起来。

1.2三维排水联接扣

三维排水联接扣是用以联接生态袋的构件，其将各生态袋单体联接成一个整体，形成稳定的三角内摩擦紧锁结构。三维排水联接扣采用的倒钩棘爪结构，能最大限度的将生态袋紧密联接，棘爪数量和布置位置经严格优化确定，能合理分散集中用力。双向凹槽和垂直孔洞构成相互交错的非线形凸肋结构，与倒钩棘爪形成内摩擦紧锁结构，加大了三维排水连接扣与袋体之间的摩擦力，增强了结构的安全稳定性。

1.3绑扎带

绑扎带用以扎紧生态袋袋口，扎带小巧，使用便捷。此外，它具有很强的抗紫外线和抗拉性，使用过程中几乎不可能被拉断，从而保证了充满填充物的每个生态袋的完整性和有效性。

1.4加筋格栅及锚杆+垫片（选配）

在填筑陡坡路堤时，用锚杆+垫片将加筋格栅和生态袋联接扣连接起来，以增强护坡系统的整体性，从而增强护坡工程的坚固性和稳定性。

2、三维排水柔性生态边坡系统技术原理

2.1生态袋采用具有生态修复功能的新型软体材料，透水不透土，既能防止填充物（土壤、菌类和营养成分混合物）流失，又能实现水分在土壤中的正常交流，植物生长所需的水分得到了均匀有效的保持和及时的补充，对植物非常友善，使植物穿过袋体自由生长。根系进入工程基础土壤中，如无数根锚杆完成了袋体与主体间的再次稳固作用，时间越长，越加牢固，更进一步实现了建造有生命、会呼吸、零污染的永久性稳固的柔性生态结构系统的目的，大大降低了维护费用。

2.2三维排水联接扣将同一力学数学模型下设计的生态袋相互联结，形成稳定的三角内摩擦紧锁结构；垂直孔洞和通道凹槽的尺寸、位置都通过精密计算并形成立体交错的三维排水网络，能使边坡体内的渗水迅速排泄，从而减小边坡静水压力，进而消除渗水对边坡的破坏，防止坡体位移；垂直孔洞的孔间距，孔径大小，孔位的布局，都综合考虑了适应边坡种植的植物根系生长的特点，为植物根系提供了无障碍的生长通道，有利于植物根系在边坡体内的自由生长和穿透，使异株植物根系盘根交织，与坡体有机的融为一体，是柔性边坡的结构安全稳定的重要条件。

2.3生态锚杆+垫片是一种以合成树脂为粘结剂，复合纤维为增强材料制成的复合材料，采用拉挤成型方法制成的复合纤维杆体，具有抗拉强度大、耐腐蚀性强、重量轻、锚固反应快、易于加工等特点。一般应用于坡度较陡的岩质边坡。

2.4加筋格栅应用于构筑较陡的回填土边坡时，锚杆+垫片把加筋格栅和生态袋、三维排水联接扣进行联结，对工程的坚固和稳定起到重要作用。三维排水柔性生态边坡工程系统的边坡结构是在成熟的土木工程建设理论与科学的生态恢复理论基础上，赋予柔性边坡结构所必需的具有特殊功能要求的优质材料前提下的一种高级形态的结构体系，与传统的刚性结构之别仅是柔与刚的区别。

3、三维排水柔性生态边坡施工过程

三维排水柔性生态边坡工程施工简单，在施工技术指南和技术人员的指导下，没有任何边坡建议技术经验的男女劳动力均可参加施工，解决大量剩余劳动力的就业问题。

生态袋袋体柔软，非常方便施工建设。在现场可以通过人工，机械或半机械的方法将生态袋分置在沿路空地，然后从底层向上品字型堆积，每层之间通过三角内摩擦紧锁结构连接。

总的来说，三维排水柔性生态边坡工程施工快捷、方便、不需要“三通一平”，材料搬运轻便。

4、三维排水柔性生态边坡施工技术要点

三维排水柔性生态边坡防护系统必需优质的材料和科学的工法技术。

4.1、装袋时候要注意，将填充物（碎石或营养基质）装满，保证袋体垒砌时整体夯实稳定。袋体装满夯实的最佳尺寸为：袋长68cm，宽34cm，厚14cm，袋口留有5～7cm长。根据边坡坡率从底部脚墙向上层层垒砌。

4.2、连接扣的定扎，要保证连接扣连接相邻两个袋体，同时固定上一层袋体中间形成整体品字结构，切忌为了省事，将连接扣埋入土中，为了保证连接扣连接牢固，可采用橡胶锤轻轻敲打，将棘爪刺入袋中。

4.3、绑扎带必须在保证袋子土体装满，轻轻颠实后绑扎，扎口后留有袋口长5～7cm，切忌没装满，没将袋口整理好盲目绑扎，一旦扎口带绑扎，就拆不开，造成浪费，又不能保证整体质量。

4.4、垒砌过程中，首先对边坡放线，按照设计边坡坡率由底往上层层垒砌，对脚墙处土体不实处，先清土，后打夯，保证最底层的稳定，尽量减少沉降、位移。向上垒砌过程中，要层层夯实，多余土，回填往下刷。在袋体夯实过程中，要保证袋体有棱有角，达到内实外美的整体效果。

4.5、堆叠标准：生态袋必须水平堆叠，袋与袋之间缝隙须留5公分，必须以三角形往上堆，袋与袋之间必须有联接扣，联接扣必须有粘剂。生态袋与原坡面必须要夯实，扎带必须绑紧。

4.6、边坡顶部必须做好排水处理。生态袋施工完毕后必须尽快种植植物，避免太阳暴晒降低材料寿命。

5、三维排水柔性边坡技术的优点

5.1有利于边坡的生态恢复

三维排水柔性生态护坡系统所用材料都是无毒无害不会污染环境，施工过程中不会产生施工噪音和建筑垃圾，并且可以根据需要选择合适的植被，有利于边坡的生态恢复。当工程穿越城市、城镇等人口密集区时，不仅不会因施工对周围居民的生活造成干扰，而且能快速恢复边坡的生态。

5.2与基础边坡相融性好，结构稳定牢固，根系与坡体结合成一个同质相融合整体，使人工边坡和原自然边坡之间不会产生分离、坍塌等现象。并且随着时间的延长，日趋强壮的植被根系使边坡结构的稳定性及牢固性更强，是自然的、有生命的永久生态工程。

5.3施工简单，施工周期短，解决大量剩余劳动力的就业问题。一般不需要对基础进行工程处理，对不均匀沉降的适应性是本系统的特点之一，同时结构不会产生温度变化，无需设置温度缝。施工快捷、方便、不需要“三通一平”，材料搬运轻便。

结语

边坡的防护、河湖护堤、矿山绿化、生态防洪，特殊路段还可加设加筋格栅或生态锚杆形成新式的加筋土挡土墙或锚固式挡土墙。其结构长期稳定，施工便捷，工期短，对周围环境影响小，无噪音、无环境污染，也是海绵城市改造项目之一，在今后的工程实践中，我们应不断创新，使该项技术更好的应用到工程中。

参考文献

[1]严超群.三维排水柔性生态边坡防护技术研究[D].西北农林科技大学硕士论文，2009.

[2]何伯虎.三维排水柔性生态护坡技术的应用研究[D].石家庄铁道大学硕士论文，2014.