蜂巢格室技術在邊坡工程中的應用

　　隨著經濟社會的快速發展，各類工程建設層出不盡，生態環境破壞越來越嚴重，其中邊坡失穩、滑坡、崩塌等災害頻發，嚴重危害著當地的生態安全。在加強生態文明建設，促進自然景觀恢復的環境下，礦山生態修復、路域邊坡治理、河湖駁岸整治等工程建設日益推進，為了達到人與自然的可持續和諧發展，有效進行生態恢復，針對工程建設導致的裸露坡面的綠化技術進行優選和實施，形成以植被修復為主，工程措施為輔的邊坡生態防護思路，也成為了防治水土流失的最有效的手段。

　　目前國內較為常用的邊坡治理技術主要包括兩大類：工程防護與生態防護。生態防護技術中不僅包括單純的植物防護綠化技術，而且還包括植被與工程相結合的復合防護技術。而常見的工程防護措施包括:有漿砌片石護墻、現澆混凝土、擋土墻、掛網噴錨、噴混凝土、抗滑樁等剛性結構，設計時多考慮力學因素，雖然能夠確保邊坡的穩定性，但施工難度大、工期長、成本高并且對生態環境造成了破壞，不利于水土保持和生態保護。隨著生態文明建設的飛速發展，生態護坡技術越來越廣泛地被應用于交通、水利、礦山、市政等工程邊坡施工中。生態護坡技術將植物、種植土、結構層形成整體，綜合了土壤學、植物學、生態學和工程力學等學科的基本知識，既能夠保證邊坡穩定，又能恢復邊坡受損的自然環境,更能促進生態環境和諧發展。常見的植被防護措施則主要包括:液力噴播技術、掛網客土噴播技術、植被混凝土噴播技術、高次團粒噴播技術、三維植被網防護技術、環保椰纖維毯復綠技術等。

　　邊坡工程中應用最廣泛的土工材料蜂巢格室，它是基于普通土工格室結合高分子納米材料研究出更直接更有效的一種新型的三維網狀蜂巢格室。并在固定松散介質、道路基床防治等方面取得了重大突破。從平面和立面結合的空間對種植土進行限制和約束，蜂巢格室的延展性可減少種植土和植物受沖刷的垂直應力與水平應力，提高種植土壤顆粒之間的剪應力，從而形成連續柔性的三維結構。能夠在反復荷載作用下減少變形,提高土體的承載能力，從而增強陡峭邊坡土體的穩定性，減少土體不均勻沉降，緩解水流對邊坡的沖刷侵蝕，可以用于穩固軟土地基、支撐管道、駁岸修復以及生態擋墻等方面。蜂巢格室技術是蜂巢格室與生態護坡技術的創新結合，具有抗沖刷、耐侵蝕、低成本、高效率等特點,應用前景廣闊。

     基本原理

蜂窩狀的“三維限制”系統，將變形集中在三維的空間內，由于蜂格的柔性結構特點可以承受外在荷載及所引起的變形。即從平面和垂直高度上進行三維的限制土體，具有一定的張力和延展性，能讓土體的垂直應力、水平應力明顯降低，土體剪應力（土壤顆粒之間的摩擦作用）顯著提高，土體的抗剪切強。

　　特點優勢

蜂巢格室材料不僅具有良好的力學性能。還具有很高的耐熱老化性能，較低的膨脹系數，可長期抗蠕變，使用壽命長，適合于不同填筑材料。

(1)力學性能：具有較高的承載能力和良好的動力學性能，抗沖蝕能力強，在較高的側向限制作用下，可以使得整個結構防滑、防變形,從而有效地提高路基承載能力以及分散荷載作用的能力。具有較好的組件連接功能，以保證蜂巢格室整體強度的一致性；具有良好的耐磨性以及耐老化性，可保證其使用的長期耐久性；

(2)柔性結構：整個系統具有柔性結構，可適應地形的輕微起伏，可適應一定的不均勻沉降，最大限度地保留自然形態的地形，結構安全性好，且工程痕跡少，景觀性好;

(3)節能環保：依靠蜂巢結構技術可大大減少實體材料的使用量，并使各種材料的使用效率得到提高；可選用本地填料或低成本的再生材料，不僅可大幅度降低材料費用及可能的運輸費用，進而降低成本，而且還達到了節約資源和低碳減排的目的;

(4)生態美觀：填充合適的填料，可種植不同的植物,外形美觀,景觀性好；組合選配當地不同的植被種植，利于生長，涵養水土；

(5)施工簡便：用工量少，不需要特別的機械設備，施工中連接簡單易行，工藝簡單，工程效率高，且可以反復使用；占地少，結構優，易于維護；

(6)耐久性好：其材質較輕，具有良好的耐磨性，化學性質較為穩定,耐老化性、耐酸堿腐蝕性能良好，可保證其使用的長期耐久性；

(7)尺寸規格：蜂巢格室的高度、長度、寬度、焊炬等指標參數都可根據當地地質條件、氣候以及工程的實際需要進行調整。

　　應用領域

蜂巢格室可解決坡面表土穩定與保護、陡坡土體穩固、硬質駁岸生態修復等問題，在公路生態擋墻、河道硬質駁岸修復、各類土質的地基穩固、高陡邊坡防護等方面應用廣泛。

(1)用于承載重力的生態擋墻
　　根據尺寸要求，可以從下到上形成一層堅固的外墻壁面，可以與回填土牢固的結合在一起，形成一個完整統一的結構體。在遇到傳統的一些重力結構無法使用的情況下，格室的填方可采用就地取材，從而合理的降低了工程成本。

　　(2)河道硬質駁岸修復、河道河岸綜合治理
　　三面立體方格可以加強填方的強度，有效防止水土流失，增加其載重能力，從而可以減少河道治理的施工成本。

　　(3)各類土質路基穩固
　　其中包括處理半填半路基、風沙地區路基、臺背路基填土加筋、多年凍土地區路基、黃土濕陷路基處理、鹽漬土、膨脹土路基穩固。

在地面自然坡度徒于1:5的斜坡上修筑路堤時，利用蜂巢格室本身的立面側限可實現加筋效應，可更好的解決路面地基不均勻沉陷的問題。其中,風沙地區的路基應以低路堤為主，采用蜂巢格室系統，可對松散填料起到側向限制作用，在有限的高度范圍內有效保障路基具有較高的剛度與強度，從而可以承受各種車輛的壓力荷載應力。而對于在常年凍土區的修筑填方路基，蜂巢格室特有的立面加筋效應和有效的落實的整體側限性。

　　(4)高陡邊坡及堤壩的防護
　　蜂巢格室在用于坡面防護的時候，鋪開的格室系統,可在邊坡外圍形成一層層的“柔性擋墻”，從而可顯著減緩水流的徑流速度，避免較快的形成坡面徑流，從而保護坡面的抗侵蝕性和穩定性。格室建成后,可在個室內填充腐殖質、土壤等，并種植一定比例的草、花、灌木植物,從而在保證原始坡面穩定的情況下，還可以實現坡面的植被恢復及綠化效果，也就是形成一道柔性生態擋墻，這不僅具有良好的工程意義，而且還會帶來一定的環境效益和環保價值。此外，蜂巢格室在具有很強整體性的同時，還可以顯示出一定的柔性，可抵抗外力作用下的變形破壞，有效彌補結構在松動、出現局部塌陷或者架空情況下的缺陷。同時，該措施施工便捷，成本造價相對較低，是一種具有實際應用價值的理想的坡面防護材料和措施。

　　蜂巢格室技術是目前最新發展的綠色生態護坡技術體系，該技術具有生態環保、施工便捷、經濟合理、養護簡單、穩定耐久，并可與傳統工藝實現無縫銜接，已在礦山、交通、水利、市政等工程建設的邊坡工程中受到廣泛推廣應用。

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