山丘区公路建设项目水土保持监测要点探讨

李宏锋，何宏波，李艳平，张国兰

(湖南省水土保持监测总站 郴州分站，湖南 郴州423000)

(责任编辑 孙占锋)

公路建设项目属于生产建设类项目中的线性工程，跨度大，总体建设规模及扰动面积大，尤其是在山丘区，沿线地形地貌、水文地质、气候土壤、植被等多种多样，造成的水土流失类型及特点复杂多变，致使山丘区公路建设项目水土保持监测任务重、难度大。结合郴州市水土保持监测实际，提出山丘区公路建设项目水土保持监测的几个要点，以供同行们探讨、参考。

1 合理划分水土保持监测分区

结合公路项目施工组织实际和水土流失防治需要，突破水土保持方案中的防治分区和监测分区成果，重新划定切合实际的监测分区，主要采用如下两种划分方法。

1．1 中心延伸监测单元划分法

公路建设项目往往被划分为多个施工标段，一个标段内往往包含多种公路建(构)筑物，标段之间、不同建(构)筑之间的衔接区域往往易被忽视而成为水土流失易发区域，因此在划分监测分区时，不能简单地将不同建(构)筑物分为不同的防治监测分区。我们的做法是:在衔接区域，以水土流失量或危害大的建(构)筑物为中心，向衔接区延伸合理长度范围划分为一个监测分区。如在划分厦蓉高速公路汝城(湘赣界)至郴州段工程(简称汝郴高速公路工程)监测分区时，我们以隧道为中心，根据隧道进出口连接建筑物的不同划分为隧基区［隧道+填方(切方)路基］、隧桥区(隧道+桥梁)，将路基一定长度或桥梁端一定长度划入以隧道为中心的监测单元。我们将这种水土保持监测分区划分法称为“中心延伸监测单元划分法”。

1．2 中心辐射监测单元划分法

在公路建设过程中往往存在一些高密度、高强度的扰动中心区域，这个中心区域是大量物流、人流汇集之地，亦即我们水土保持监测要抓住的“中心”。围绕此“中心”，凡为这个“中心”服务的项目，或以这个“中心”为纽带的活动区域全部划入一个监测单元。如汝郴高速公路工程五里墩隧道与山店江大桥起始段的衔接区域就是这样的中心:进场施工道路共用，隧道与桥梁的施工生产生活区集中布置在此区域，隧道弃渣由此区域的施工道路外运至弃渣场，因此我们以这个中心为基础将靠隧道出口边的一半隧道工程、施工生产生活区、施工道路、弃渣场、桥梁起端的一半区域等划入同一个监测单元。我们将这种水土保持监测分区划分法称为“中心辐射监测单元划分法”，这种监测分区划分方法突出了施工活动的有机联系，有利于监测评价施工组织设计方案的水土保持合理性。

2 提高渣场水土保持监测质量

2．1 渣场监测坚持“程序到位、安全第一”的原则

在施工前，要对渣场进行两个复核监测，即复核渣场设计方案稳定安全性和渣场防治措施体系设计的合理性。要对渣场涉及安全稳定的地质参数和水文指标进行认真复核，特别注意渣场覆盖范围内是否有地下水涌出，量有多大，渣场内外是否有地质灾害易发点。若有地下水涌出，则要先做好地下水排放工程，再弃渣，杜绝地下水滞留在渣体下方;若有地质灾害隐患，要复核或提出处理方案，待处理方案完成后再弃渣，处理难度大或危险程度高的应另择弃渣场地。要复核弃渣的来源、渣场的容量、占地面积、渣面面积、渣场水保措施体系的合理性。复核表土剥离量指标和临时堆放保护方案，措施体系不合理的应提出修改完善建议。

做好弃渣场监测要抓住弃渣控制节点。弃渣前要监测是否先建拦挡工程、渣场上游周边截排水工程以及沟底(如为山沟型渣场)地下水排水工程，再分层弃渣，分层压实。同时，要及时监测记录渣料的组成级配，渣场占地面积和渣量的变化情况是否有安全隐患和水土流失危害。弃渣终了要重点监测是否建成完整、有效、安全的排水体系，把渣体水、渣面水、渣场上游来水、渣底地下水排到下游，并确保与下游的防洪排水通道安全、有效连接，另外要监测是否实施了有效的植被恢复措施或其他措施。

2．2 渣场监测坚持“弃渣综合利用和渣场全线范围优化配置”的原则

首先，复核全线所有标段各种弃渣的综合利用方案是否合理，复核内容有土石方开挖量、土石方各种利用途径控制指标、利用量、弃渣综合利用筛分流程，待复核后推算出各标段的弃渣临时堆放量和永久净弃渣量，依永久净弃渣量来调整渣场的布局及有关设计参数。其次，复核每处渣场的容量、各种工程弃渣的合理去向、所需渣场的数量，形成渣场占用土地资源总量小、弃渣工程总费用低的全线渣场总体布置方案，实现土石方全线范围内的合理调配。

3 重视对切方边坡的监测

(1)开挖前做好两个复核监测是避免切方边坡失稳造成水土流失危害的关键。第一，复核边坡工程设计方案的安全性、经济性、生态性。要复核边坡地质剖面图和柱状图、边坡体的内摩擦角和黏聚力指标的准确性，复核坡体地下水位、水量情况和坡顶来水情况，复核边坡工程防护方案是否有更优的替代方案存在。在复核工程设计方案安全性、经济性的基础上，尽量提高边坡防护的生态性要求。第二，复核边坡工程施工方案。只有确保施工工艺、施工时序的科学性、合理性，才能将好的边坡工程设计理念和思路付诸实施，确保边坡安全、稳定。

复核监测必须全面收集主体工程有关设计资料，深入分析主体工程设计思想和设计图纸等有关成果，必须到典型现场进行现场踏勘论证，发现设计中有明显的安全隐患或易引起水土流失危害的地方，应及时向业主提出水土保持监测复核意见。如郴州107 国道绕城公路，若在开工前即已开展水土保持监测工作，切方边坡开挖前进行了复核监测，则应可避免施工后造成的一些切方边坡失稳情况。

(2)边坡排水体系合理性监测是监测的重点。边坡工程排水体系包括坡顶、坡面、坡体、坡脚排水工程4 类，要将4 类排水工程建成有机联系、一体化的排水体系，做到坡顶来水不进入坡面更不能进入坡体，坡面水不滞留坡面不进入坡体，坡体地下水安全有效排到坡体外，不浸泡坡体。坡脚排水要做到坡脚汇集的所有来水能安全排向下游，不冲掏坡脚。

(3)动态监测是边坡水土保持监测的有效手段，包括施工过程的动态监测和工程完工运行后的动态监测。施工动态监测包括坡体土力学指标监测、地下水监测、施工过程最不利工况组合下边坡稳定性监测，运行后动态监测包括地下水位的监测、边坡变形位移监测和有关部位应力监测、坡体地下水排水有效性监测。边坡动态监测是水保监测人员的一双雪亮“眼睛”，能够及时看到涉及边坡稳定安全的有关参数的变化情况，能够及早预防边坡失稳的发生。

4 天然水利设施监测是山丘区公路建设项目水土保持监测的重点和难点

公路建设项目在山丘区展布绵延，要么填压低洼地带或天然沟谷，阻断天然水系排水通道和占扰天然水利水源设施;要么在山坡上切过，切断坡面径流通道;要么穿越山体，打破地下水平衡和扰乱地下水与地表水之间的平衡;要么跨越江河水域，影响江河行洪。公路建设单位对破坏人工水利设施的恢复和江河水域行洪影响的排除足够重视，但对天然水资源或天然水利设施的保护和恢复往往重视不够或因实施难度较大而放弃。天然水利设施包括天然沟谷排洪通道、天然坡面径流通道，天然水源包括出露地表的泉眼，深藏隧道穿越体的地下水以及与之相联系的地表泉水水源和地面地表水入渗汇流径流。填筑路基遇有泉眼或泉眼群时，一定要慎重制定基础开挖填压方案，严格保护好泉水资源不受破坏。如郴州107 国道绕城公路一处填方路基段占压泉眼群，对老百姓饮用水源和灌溉用水造成了一定影响。穿越山体隧道工程如隧道建基面以上高程影响范围有村庄、农田，一定要对隧道穿越山体对地下水平衡的影响做足够深度的分析论证，以制定合理保护地下水稳定的施工方案，否则一旦打穿地下水通道，易造成隧道建基面高程以上影响范围内地表水疏干、泉眼干枯、地表水利设施无法蓄水等严重破坏。如郴宁高速方元段羊角脑隧道影响水源案，造成3 个行政村1 238 人饮水困难、145．33 hm2农田灌溉受到严重影响。又如汝郴高速某标段一隧道施工贯穿过程中，离隧道数公里外一村庄的泉水饮用水源突然消失，反映建设单位对地下水与地表泉水的关系认识不清。路基段填压沟谷的一定要复核阻断沟谷上游汇水面积、公路涵洞防洪标准、设计洪峰流量，复核涵洞的过流能力是否满足防洪标准流量、超标准洪水时是否有超常排洪通道，涵洞进出口的沉沙消能设施是否满足沉沙消能功能、进出口连接段是否防护到位，稳定安全，排洪涵洞与交通涵洞的互相影响关系是否有因涵洞排洪而影响交通涵洞无法通行的情况。切方路基山坡侧边沟是山坡径流的汇集排水通路，要复核过流断面是否满足防洪标准，截排水沟是否满足不冲不淤的要求，是否与排水涵洞连通。

5 进一步加强公路建设对森林生态影响的监测

山丘区公路建设对森林生态影响的监测是水土保持监测的弱项和短板，有待深入研究和加强。要因地制宜合理确定穿(跨)越段森林的生态影响监测指标体系，重点将森林生态系统中最敏感的因素纳入水土保持监测指标体系。如建设中如何有效保护或移栽原始森林中稀有乔木的研究，汝郴高速一标段大量原始珍贵乔木移植成功值得总结，而桂阳县城一城市道路中保留下来的古树意外枯死应该反思。又如公路建设对原始森林生态系统中珍贵鸟类或野生动物繁殖能力的影响监测研究，等等。尽量避免公路建设对森林生态系统的稳定和质量造成不可逆转的影响和破坏。

在山丘区公路建设项目水土保持监测工作不断摸索和实践过程中，针对监测工作存在的漏洞和不足，我们可以从水土保持监测分区的合理划分，对弃渣、切方边坡、天然水利设施及生态环境影响的动态监测等方面进行加强及深化，使监测工作真正起到指导、监督、预警的作用。