机场建设项目水土流失特点与防治体系布局

陈海迟,刘卉芳,付宇文

(1.内蒙古机电职业技术学院,内蒙古呼和浩特 010070;2.中国水利水电科学研究院,北京 100048;3.贵州省水土保持监测站,贵州贵阳 550001)

机场建设项目水土流失特点与防治体系布局

陈海迟1,刘卉芳2,付宇文3

(1.内蒙古机电职业技术学院,内蒙古呼和浩特 010070;2.中国水利水电科学研究院,北京 100048;3.贵州省水土保持监测站,贵州贵阳 550001)

机场建设项目;水土流失;防治体系

随着社会经济的发展,各地对机场的需求越来越迫切,机场建设也日益升温。通过对多个机场项目进行分析,总结出机场建设项目具有扰动面积大、动用土石方量大、表土剥离量多、配套设施复杂等特点。依据机场建设项目具有的这些特点,建议在机场项目建设中应综合利用表层土、布设径流调节体系及边坡防护体系,以保证在机场项目施工过程中不会产生严重水土流失。

随着社会经济的发展,各地对机场的需求越来越迫切,机场建设也日益升温。机场的建设对当地经济发展具有十分重要的作用,但是由于机场建设项目具有占地面积大等特点,所布设的水土保持防护系统应更可行、更科学、可操作性更强,以保证在施工过程中做到保持水土。这就需要设计人员对当地的自然条件、经济概况、水土流失情况进行综合调查分析,从而设计出具有地域特性的水土流失综合防治体系,真正使机场建设项目成为当地的“福祉”工程,而不是因为防治措施不到位或不当而造成重大水土流失事件的“惹祸”工程。

1 机场建设项目特点分析

1.1 扰动地表面积大,永久性占地比例大

机场项目因其跑道、航站及物流园等建设内容的要求,扰动地表面积均较大,一般情况下机场项目占地可达260 hm2,且要长期使用。机场建设项目永久占地比例高达90%以上,临时占地不足10%[2],被占用土地的原有功能将基本丧失。

建设机场的区域一般要求地势较平,且周边较为空旷,所以机场项目的占地多为质量较好的耕地或果园。据资料统计,机场项目占用耕地的比例平均为59%,其中占用水田等基本农田的比例为48%,占用一般旱地的比例为52%;占用的耕地中永久占地比例为95%,临时占用比例只有5%,绝大多数占用的耕地完全转变了原土地的利用方式和功能[1]。

1.2 动用土石方量大,扰动剧烈

机场飞行区要求跑道长度在数百米至数千米,这就要求沿跑道方向进行大量的土石方开挖及回填,为保证跑道的平整及满足坡度的要求,机场项目动用土石方量少则数百万方,多则数千万方,因此机场建设对地表的扰动是非常剧烈的。

1.3 表土剥离量大

飞机跑道、机坪等在修建前必须对原地面的草皮、表土及其他杂物进行清除。清除表土的深度为30～100 cm,建一座机场会产生70万 ～100万m3的表土。这层表土为耕植土,土壤理化性质优良、肥力高,但由于机场占地功能发生了变化,剥离的表土在机场范围内不会进行利用,多选择集中堆放。

1.4 配套设施较多,项目复杂

机场建设项目主要工程内容包括场内工程和场外工程。场内工程即机场占地红线范围内的工程,包括主体工程(飞行区工程、航站区工程、空管导航工程等)、配套工程(货运站工程、航空配餐工程、飞行区配电及助航灯光工程、气象雷达站、维修基地、供油工程等)和公用工程(供排水工程、供暖空调系统、消防救援工程、生活办公辅助工程等)。场外工程主要涉及为机场配套的高速公路、供油铁路、燃气管线工程、输变电工程及给排水管线工程等,场外工程组成由机场建设区外部配套设施的完备程度决定。机场项目是一个系统工程,与之配套的项目比较多,项目组成错综复杂。

2 施工过程防治措施体系

机场建设项目为开发建设类项目,水土流失主要产生在施工期内,而产生水土流失的主要原因是水和土的不合理配置,因此只有紧紧抓住造成水土流失的主导因子,对土进行防护,对水进行排导,形成疏挡结合、施工有序的防治布局,才能有效控制建设过程中的水土流失。

2.1 进行表土综合利用

机场修建过程中,清除的表土量巨大,这些表土肥力相当高,若不能充分利用,则是一种浪费,因此对其进行综合利用才是最好的处理方式。应针对项目的具体情况,本着合理配置资源的原则,对表层土进行综合利用,这就要求建设单位与当地政府进行配合、协调,尽量利用这些优良的表土,既可以为建设单位节省建设弃土场和布设措施的资金,又可以为当地部分耕地或果园进行土壤改良。

2.2 设置径流调节系统,保证施工过程的排水顺畅

一般机场占地既有沟道又有坡面,有的占用一条小流域甚至几条小流域。由于基础施工过程较长,往往会破坏流域坡面及沟道的正常输水体系、表土结构,导致严重的土壤侵蚀,进而影响机场建设中的基础施工,因此必须进行建设过程中的径流调节体系布设,拦截项目区外径流,理顺项目区内径流,调节径流流向,使径流有序流动,保证施工过程中不造成严重水土流失。

应根据项目区地形地貌及水文气象等特点,综合考虑项目区周边径流来源、数量及运行规律与主体工程的关系,布设地表径流调节体系。对项目区外来水采用截流工程和分流系统进行处置,对项目区内径流进行合理调节,在排水口及截排水沟衔接处布设消能设施,尽可能减少或防止水土流失;对项目区内的临时堆土、堆料区域进行覆盖,并配套临时截排水工程,在排水工程出口处设置沉沙池,保障泥沙不出此区域。

2.3 配置以生态防护为主的边坡防护体系

机场项目区内会根据飞机起飞的要求进行场地平整和根据坡度要求进行大范围的开挖和回填,这样势必会产生高边坡。为了保证机场边坡稳定和保持水土,必须对边坡进行科学防护。场区边坡防护应以生态防护为主,通过边坡的几何形态设计,做到单个边坡坡面顺滑自然,与自然边坡相融合,连续边坡坡面坡度不突变。一般护坡采用以下几种方式:①坡高小于5 m的边坡,采用1∶1.5的自然放坡方式,无需进行特殊加固,直接种草,在坡脚设浆砌片石护脚和排水沟即可。②坡高5～10 m的边坡,采用1∶1.5的自然放坡方式,无需进行特殊加固,在坡面采用浆砌片石拱圈加三维网植草,坡脚设浆砌片石护脚和排水沟即可。③坡高10～20 m的边坡,分2级放坡,下部10 m放坡采用1∶1.75,上部采用1∶1.5的坡比,中间设2 m宽护坡道。坡面防护采用浆砌片石拱圈加三维网植草。对下部10 m以下的填筑体进行土工织物加筋,坡脚设浆砌片石护脚和排水沟。④坡高20～30 m的边坡,分3级放坡,自下到上第1级10 m放坡采用1∶2的坡比,第2级10 m放坡采用1∶1.75的坡比,第3级放坡采用1∶1.5的坡比,中间设2.0 m宽护坡道。坡面防护采用浆砌片石拱圈加三维网植草。对下部10 m以下的填筑体进行土工织物加筋,坡脚设浆砌片石护脚和排水沟。

3 结 语

由于机场建设的地域性差别,每座机场的水土保持防护措施不尽相同,但是只要抓住水和土两个关键性因素布设措施疏通径流、保护边坡、合理利用表土资源,建设过程中的水土流失就一定会得到控制。在径流调节中,拦截建设区外径流,调节建设区内径流,加强施工期间建设区域的排水措施,避免出现建设期间坡面径流无序流动;在边坡防护体系中,应根据开挖边坡的特征及其立地条件,采用适当的治理方案进行防护及生态修复,这样不但能够达到稳定边坡和保土蓄水的目的,还能美化边坡,提高建设区域绿化率,既符合水土保持要求,其治理成本也低于相应的工程措施[2]。

由于建设的特殊性,机场工程具有占地面积大、扰动剧烈、项目组成复杂等特点,因此相应的配套防护措施体系布设要具有针对性和整体性。但是目前在施工过程中还存在着径流排导不畅、边坡防护不及时、表土资源不能充分利用等问题,这就需要建设单位、主体设计单位、水土保持方案编制单位密切与地方政府联系,使水土保持工作落实到整个施工过程中,同时在布设防护措施时与当地农业增产增收相结合,使项目真正做到投资一方热土,富裕一方百姓。

[1]姜德文.开发建设项目水土保持损益分析研究[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[2]陈劲跃.开挖边坡水土保持及生态修复技术初探[J].广东水利电力职业技术学院学报,2007,5(2):75-77.

S157.1

C

1000-0941(2011)10-0021-02

陈海迟(1963—),女,河南焦作市人,副教授,学士,主要从事水利与水土保持方面的教学和研究工作。

2011-06-20

(责任编辑 孙占锋)