蜂巢格室技术在边坡工程中的应用

　　随着经济社会的快速发展，各类工程建设层出不尽，生态环境破坏越来越严重，其中边坡失稳、滑坡、崩塌等灾害频发，严重危害着当地的生态安全。在加强生态文明建设，促进自然景观恢复的环境下，矿山生态修复、路域边坡治理、河湖驳岸整治等工程建设日益推进，为了达到人与自然的可持续和谐发展，有效进行生态恢复，针对工程建设导致的裸露坡面的绿化技术进行优选和实施，形成以植被修复为主，工程措施为辅的边坡生态防护思路，也成为了防治水土流失的最有效的手段。

　　目前国内较为常用的边坡治理技术主要包括两大类：工程防护与生态防护。生态防护技术中不仅包括单纯的植物防护绿化技术，而且还包括植被与工程相结合的复合防护技术。而常见的工程防护措施包括:有浆砌片石护墙、现浇混凝土、挡土墙、挂网喷锚、喷混凝土、抗滑桩等刚性结构，设计时多考虑力学因素，虽然能够确保边坡的稳定性，但施工难度大、工期长、成本高并且对生态环境造成了破坏，不利于水土保持和生态保护。随着生态文明建设的飞速发展，生态护坡技术越来越广泛地被应用于交通、水利、矿山、市政等工程边坡施工中。生态护坡技术将植物、种植土、结构层形成整体，综合了土壤学、植物学、生态学和工程力学等学科的基本知识，既能够保证边坡稳定，又能恢复边坡受损的自然环境,更能促进生态环境和谐发展。常见的植被防护措施则主要包括:液力喷播技术、挂网客土喷播技术、植被混凝土喷播技术、高次团粒喷播技术、三维植被网防护技术、环保椰纤维毯复绿技术等。

　　边坡工程中应用最广泛的土工材料蜂巢格室，它是基于普通土工格室结合高分子纳米材料研究出更直接更有效的一种新型的三维网状蜂巢格室。并在固定松散介质、道路基床防治等方面取得了重大突破。从平面和立面结合的空间对种植土进行限制和约束，蜂巢格室的延展性可减少种植土和植物受冲刷的垂直应力与水平应力，提高种植土壤颗粒之间的剪应力，从而形成连续柔性的三维结构。能够在反复荷载作用下减少变形,提高土体的承载能力，从而增强陡峭边坡土体的稳定性，减少土体不均匀沉降，缓解水流对边坡的冲刷侵蚀，可以用于稳固软土地基、支撑管道、驳岸修复以及生态挡墙等方面。蜂巢格室技术是蜂巢格室与生态护坡技术的创新结合，具有抗冲刷、耐侵蚀、低成本、高效率等特点,应用前景广阔。

     基本原理

蜂窝状的“三维限制”系统，将变形集中在三维的空间内，由于蜂格的柔性结构特点可以承受外在荷载及所引起的变形。即从平面和垂直高度上进行三维的限制土体，具有一定的张力和延展性，能让土体的垂直应力、水平应力明显降低，土体剪应力（土壤颗粒之间的摩擦作用）显著提高，土体的抗剪切强。

　　特点优势

蜂巢格室材料不仅具有良好的力学性能。还具有很高的耐热老化性能，较低的膨胀系数，可长期抗蠕变，使用寿命长，适合于不同填筑材料。

(1)力学性能：具有较高的承载能力和良好的动力学性能，抗冲蚀能力强，在较高的侧向限制作用下，可以使得整个结构防滑、防变形,从而有效地提高路基承载能力以及分散荷载作用的能力。具有较好的组件连接功能，以保证蜂巢格室整体强度的一致性；具有良好的耐磨性以及耐老化性，可保证其使用的长期耐久性；

(2)柔性结构：整个系统具有柔性结构，可适应地形的轻微起伏，可适应一定的不均匀沉降，最大限度地保留自然形态的地形，结构安全性好，且工程痕迹少，景观性好;

(3)节能环保：依靠蜂巢结构技术可大大减少实体材料的使用量，并使各种材料的使用效率得到提高；可选用本地填料或低成本的再生材料，不仅可大幅度降低材料费用及可能的运输费用，进而降低成本，而且还达到了节约资源和低碳减排的目的;

(4)生态美观：填充合适的填料，可种植不同的植物,外形美观,景观性好；组合选配当地不同的植被种植，利于生长，涵养水土；

(5)施工简便：用工量少，不需要特别的机械设备，施工中连接简单易行，工艺简单，工程效率高，且可以反复使用；占地少，结构优，易于维护；

(6)耐久性好：其材质较轻，具有良好的耐磨性，化学性质较为稳定,耐老化性、耐酸碱腐蚀性能良好，可保证其使用的长期耐久性；

(7)尺寸规格：蜂巢格室的高度、长度、宽度、焊炬等指标参数都可根据当地地质条件、气候以及工程的实际需要进行调整。

　　应用领域

蜂巢格室可解决坡面表土稳定与保护、陡坡土体稳固、硬质驳岸生态修复等问题，在公路生态挡墙、河道硬质驳岸修复、各类土质的地基稳固、高陡边坡防护等方面应用广泛。

(1)用于承载重力的生态挡墙
　　根据尺寸要求，可以从下到上形成一层坚固的外墙壁面，可以与回填土牢固的结合在一起，形成一个完整统一的结构体。在遇到传统的一些重力结构无法使用的情况下，格室的填方可采用就地取材，从而合理的降低了工程成本。

　　(2)河道硬质驳岸修复、河道河岸综合治理
　　三面立体方格可以加强填方的强度，有效防止水土流失，增加其载重能力，从而可以减少河道治理的施工成本。

　　(3)各类土质路基稳固
　　其中包括处理半填半路基、风沙地区路基、台背路基填土加筋、多年冻土地区路基、黄土湿陷路基处理、盐渍土、膨胀土路基稳固。

在地面自然坡度徒于1:5的斜坡上修筑路堤时，利用蜂巢格室本身的立面侧限可实现加筋效应，可更好的解决路面地基不均匀沉陷的问题。其中,风沙地区的路基应以低路堤为主，采用蜂巢格室系统，可对松散填料起到侧向限制作用，在有限的高度范围内有效保障路基具有较高的刚度与强度，从而可以承受各种车辆的压力荷载应力。而对于在常年冻土区的修筑填方路基，蜂巢格室特有的立面加筋效应和有效的落实的整体侧限性。

　　(4)高陡边坡及堤坝的防护
　　蜂巢格室在用于坡面防护的时候，铺开的格室系统,可在边坡外围形成一层层的“柔性挡墙”，从而可显著减缓水流的径流速度，避免较快的形成坡面径流，从而保护坡面的抗侵蚀性和稳定性。格室建成后,可在个室内填充腐殖质、土壤等，并种植一定比例的草、花、灌木植物,从而在保证原始坡面稳定的情况下，还可以实现坡面的植被恢复及绿化效果，也就是形成一道柔性生态挡墙，这不仅具有良好的工程意义，而且还会带来一定的环境效益和环保价值。此外，蜂巢格室在具有很强整体性的同时，还可以显示出一定的柔性，可抵抗外力作用下的变形破坏，有效弥补结构在松动、出现局部塌陷或者架空情况下的缺陷。同时，该措施施工便捷，成本造价相对较低，是一种具有实际应用价值的理想的坡面防护材料和措施。

　　蜂巢格室技术是目前最新发展的绿色生态护坡技术体系，该技术具有生态环保、施工便捷、经济合理、养护简单、稳定耐久，并可与传统工艺实现无缝衔接，已在矿山、交通、水利、市政等工程建设的边坡工程中受到广泛推广应用。

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