铁路工程绿色通道建设(一)

铁路工程绿色通道建设（一）

——三联生态防护技术及其应用一、边坡及边坡坡面防护定义

边坡包括天然山坡和工程边坡，按其组成材料性质又分为土体边坡和岩体边坡。天然山坡是在自然地质作用下形成的，在山区广泛分布，如沟谷和江河岸坡；工程边坡是因工程建设需要经过人工开挖或填埋而形成的，如铁路边和坡公路边坡，这类边坡因工程的性质不同有一定的区别。按照挖方、填方等可分为上边坡、下边坡；按照坡面岩土性质可分为土质边坡、岩质边坡和水泥锚喷边坡等。

无论是铁路、公路边坡，还是露天矿最终边坡以及沿河岸边坡，常年暴露在自然环境中，承受着各种自然条件的影响，诸如风吹、雨淋、太阳晒、水流冲刷、人类活动等，使各类边坡发生变形，出现病害，甚至破坏。边坡坡面的防护，是指用恢复植被或工程护坡方法在边坡表面构筑保护层，可以使边坡坡面免受自然条件下的风化、侵蚀、雨水冲刷、冻融，是确保边坡稳定不可少的辅助工程，是边坡防治工程的重要组成部分。

我国的坡面防护技术，经历了从简单到多样、从传统技术到现代技术的发展过程。常见的坡面防护形式有传统工程防护、工程防护加绿化、生态防护。以往通常采用单纯的工程防护，如浆砌片石、喷锚防护等。近年来，随着国家对生态环境建设投入力度的不断加大，针对公路铁路边坡等工程创面植被恢复的工程绿化技术也在不断发展，植草技术、造林技术与坡面防护技术的结合，使得边坡绿化从传统的

铺草皮技术，发展到人工建植、机械建植、表层覆盖相结合的现代边坡绿化技术，涌现了如客土喷播、喷混植生、TBS、高次团粒、厚层基质喷附、植被混凝土等技术。三联生态防护技术是在喷射护坡基础上发展起来坡面生态防护技术，具有生态修复作用，可以满足生态环境状况指数要求，时效性好，具备生态功能；对坡面防护具有耐久性，是坡面防护工程的技术升级。

二、三联生态防护简介

三联生态防护是一项集安全防护与生态修复为一体的坡面防护技术，由物理防护、抗蚀防护和植被生态修复防护三重措施联合（“三联”）防护边坡。第一联物理防护是锚杆加镀锌机编金属网组成，第二联抗蚀防护是专用纤维和粘结材料合理配比后构成，第三联植被生态修复防护是具备生境再造和生态循环条件的乔灌草根系与茎叶结合。

三联生态防护示意图

2.1三联防护第一联物理防护

根据现场勘测结果结合项目地质勘查报告，进行锚固性参数计算，通过力学计算分析，制定主、辅锚杆规格以及分布等。结合计算结果，根据现场坡面质地，制定最适合的锚固形式，包括不同规格型号三维

网的选择等。

2.2三联生态防护第二联抗蚀防护

主要通过纤维（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。不同的区域、环境和气候条件不同，基材配比方案也不同。例如针对强降雨地区的特点，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。

2.3三联生态防护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（Three Systems – Original Ecological Restoration）。“3S”指三个生

态系统，即土壤生境系统（Soil Habitat System）、植被群落系统（Plant Community System）和物质循环系统（Substance Cycle System）；“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。

土壤是陆地表面能够生长植物的疏松多孔物质层；植物生长的介质和养分的直接供给者。自然土壤组成包含固、液、气三相。固态包括无机矿物、有机碎屑等；液态包括氮、磷、钾等的盐溶液等；气态包括O2、CO2、N2等气体，土壤三相组成比例直接决定植物的生长发育。土壤生境重建通过科学合理调配客土的理化性质，使之具有自然土壤的理化生性质，适宜植物的生长。

土壤生境系统重建示意图

自然条件下的植物群落呈物种多样，乔灌草或灌草结合等立体结构，并合理占据不同生态位。植被重建即通过人工手段重建稳定的植被群落。道路工程穿越空间大、地貌类型复杂多样，不同地貌类型的植被群落差异较大。因此，植被重建所选植物应强调适应区域气候和土壤特点，在充分考虑植物群落种内和种间竞争因素的基础上采用乡

土植被乔、灌、草相结合的配比方案，构建稳定群落，达到免养护、自然生长和演替的恢复效果。

植被群落系统重建示意图

微生物是土壤有机物的分解者和转化者，具有固氮作用，提供营养等作用，营养物质循环重建即通过施加、接种功能微生物，分解枯落物、改善土壤性质、持续为植物生长提供营养。

营养物质循环系统重建示意图

2.4 3S-OER植被生态修复技术的核心产品

3S-OER植被生态修复技术的核心产品包括生态修复用土壤修复剂（Soil remediative agent for ecological restoration）、生态修复用群落

调节剂（Community mediation agent for ecological restoration）和生态修复用循环物质生成剂（Substance cycle creation agent for ecological restoration）。

生态修复用土壤修复剂是通过体系修复构建土壤生境，能够有效提高土壤微生物活性、有效调整土壤质地、有效塑造团粒结构、有效提高土壤孔隙度、有效增强土壤自肥力的专用微生物菌群复合制剂。

生态修复用群落调节剂是通过体系修复构建植被群落，定向调控土壤微生物所产生的植物营养素和植物生长素及其代谢功能与代谢产量，进而定向调控目标植物生长速度和演替方向的专用微生物菌群复合制剂。

生态修复用循环物质生成剂是通过体系修复构建植被-枯落物-土壤之间的物质循环和能量流动系统，接种扩繁降解枯落物的功能菌群，提高功能菌群的活性与代谢速率，保障植被自营养和后期免养护的专用微生物菌群复合制剂。

2.5三联生态防护施工工序

三联生态防护必须针对工程自然、地理、气候、地质等具体条件，进行生态修复设计、实验验证、菌剂制备、群落组配、系统设计、控制参数、施工工艺、工程验收等诸多工序和工程实施，工序复杂，技术含量高，机械施工。必须有3个月左右的前期工作周期，工程实施流程如下：