北方林区铁路建设水土流失防治措施研究

单洪伟

(黑龙江省水土保持科学研究所，哈尔滨150070)

北方林区铁路建设水土流失防治措施研究

单洪伟

(黑龙江省水土保持科学研究所，哈尔滨150070)

随着中国铁路建设的不断发展以及国人环保意识的增强，林区铁路环保景观与水土保持设计必将受到社会的重视，文章以“伊春至翠峦铁路改线工程”为例，阐述了铁路建设中水土流失的特点及防治对策，结合工程措施与植物措施进行防护，从而有效地改善铁路沿线的生态环境。

铁路;水土流失;防治措施

1 项目及项目区概况

1.1 项目概况

伊春至翠峦铁路改线工程位于黑龙江省伊春市内友好区和乌马河区境内，路线走廊呈南北走向，北端接轨于汤林线双子河站，南迄于华能电厂电厂站。工程路线全长20.005 km，路基长19.323 km，按铁路Ⅳ级标准设计建设，正线为单线，行车速度按80 km/h设计，路基标准面宽度分为 5.4、5.6 m和6.0 m 3种，区间正线轨道类型按中型轨道标准，铺设有缝线路、有砟轨道。

工程全线共设特大桥633.31 m/1座，框构中桥69.41 m/1座，框 架 中 桥 318 m/1座，框 架 小 桥564.58 m/3座，框架涵洞39座(其中原位新建1座、原位利用2座);全线共设车站2个，其中接轨站1个(双子河站)、新建终点站1个(电厂站)。项目建设布置施工生产生活区8处，弃土场3处、表土暂存场1处，新建施工便道6.5 km。工程总占地面积103.84 hm2，其中永久占地86.27 hm2，临时占地17.57 hm2。工程建设挖方总量为77.76 万 m3，填方总量为148.74 万 m3，借方总量为90.94 万 m3，弃方总量19.96万 m3(其中表土剥离5.52万 m3，永久弃方14.44 万 m3)。

1.2 项目区概况

项目位于黑龙江省东北部伊春市，地处小兴安岭东南端，总体地形有东南高、西北低之势，地势起伏较大，海拔高程 200～500 m，相对高差 60～100 m;属中温带大陆性季风气候，最大冻深为2.6 m，多年平均降水量为652 mm，多集中在6—9月份，多年平均风速为1.75 m/s，最大风速23 m/s，主导风向为西风。主要土壤类型以暗棕壤为主。项目区植被属长白山植物区系，植被类型为温带针阔混交林。

2 防治责任范围

根据本工程的总体布局及项目建设特点，确定该工程水土流失防治责任范围为117.57 hm2。

2.1 项目建设区

项目建设区包括主体工程区占地、站场工程占地、施工生产生活区占地、施工便道占地、弃土场占地和表土暂存场等区域，总面积为103.84 hm2。

2.2 直接影响区

直接影响区主要指主体工程区、站场工程、施工生产生活区、施工便道、弃土场和表土暂存场等项目建设区以外因施工而可能造成水土流失及直接危害的区域，主要包括路基两侧、站场工程周边、弃土场周边、施工便道两侧、施工生产生活区周边、表土暂存场周边等。根据对同类工程的类比调查，结合有关项目水土流失监测和工程建设实际经验确定本项目直接影响区范围如下:

1)主体工程区内路基挖方边坡征地范围外1 m，填方边坡征地范围外2 m范围;特大桥梁基础施工上游10 m范围，下游50 m范围;框架中小桥梁基础施工上游5 m范围，下游20 m范围。

2)站场工程周边2 m范围。

3)弃土场周边3 m范围。

4)施工生产生活区周边1 m范围。

5)施工便道两侧2 m。

6)表土暂存场周边2 m。

经统计，直接影响区总面积为13.73 hm2。

3 水土流失防治方案

3.1 水土流失防治分区

3.1.1 分区原则

1)分区内气象水文特征、地形地貌特征、土壤植被等生态特征具有相似性［1］。

2)分区应与地方水土保持规划中水土流失防治分区的划分相协调、一致。

3)分区内建设时序以及工程建设新增水土流失特点相似。

3.1.2 防治分区

根据工程布局、施工扰动特点、建设时序、地貌特征、水土流失影响等，将伊春至翠峦铁路改线工程的水土流失防治区划分主体工程防治区、站场工程防治区、施工生产生活防治区、弃土场防治区、表土暂存场防治区和施工便道防治区等6个防治分区。

3.2 防治措施布设

3.2.1 水土流失防治措施布设原则

1)水土流失防治措施的布设遵循植物措施与工程措施、施工临时工程和永久措施相结合的原则。

2)注重临时防护、优化土石方的综合利用及合理调配，尽量减少施工过程中对原地貌、植被的破坏。

3)在调查的基础上，充分借鉴当地水土保持的成功经验，树草种的选择以当地乡土树种为主。

4)水土保持措施的配置要与环境相协调的原则。

3.2.2 水土流失因子分析及防治措施布设

3.2.2.1 主体工程防治区

主体工程区由于路基清理、路堑开挖、路基填筑等施工活动，形成松散堆积土和裸露坡面，特别是桥梁施工，扰动地表强度较大，对土石方极易产生水土流失［2］。产生水土流失的主要时段为路基清理填筑和桥梁基础等施工前期，施工后期，主要为路面铺设和边坡防护施工，产生水土流失较轻。

1)工程措施。

a)表土剥离、回覆:对主体工程防治区内占地类型为耕地且地形条件较平坦的区域进行表土剥离，将剥离的表土集中堆放到表土暂存场，施工结束后，表土全部回覆于路基两侧实施植物措施的区域。

b)路基排水工程:依路基的自然纵坡及路线纵向汇水面积设置路基排水工程，全线路基排水工程由侧沟、天沟、排水沟和截水沟组成。

c)路基边坡防护工程:对路堤边坡高H＜4 m，采用客土植草结合栽种灌木防护，路肩采用硬化处理措施(干砌片石护肩);路堤边坡高H≥4 m采用M10浆砌片石拱型截水骨架内培土植草+栽种灌木防护，骨架尺寸均采用3 m×3 m，拱骨架厚度0.6 m，肋骨架厚度0.6 m;对土质及风化岩石路堑边坡采用客土植草结合栽种灌木防护、浆砌片石骨架内培土植草和浆砌片石护坡;一般土质及软质岩路堑边坡高度≤6 m时坡面客土植草(撒播草籽)防护，坡高＞6 m时采用3 mm×3 mm10浆砌片石拱型截水骨架内培土植草+栽种灌木防护。

2)临时措施。

a)编织袋装土拦挡:结合工程全线路基实际类型及工程施工时序，在路堤边坡高度＞8 m及路堑边坡＞6 m路段，在边坡底部布置编织袋装土拦挡措施，编织袋装土拦挡断面为矩形，宽为70 cm，高为90 cm。

b)密目网覆盖:对路堤、路堑路基高度＞6 m的路基坡面，在防护及绿化工程完毕之前采用密目网覆盖。

3)沉砂池:大桥基础施工时，产生泥浆弃渣，经沉砂池沉淀后运至路基填方利用，设沉砂池4个，砂池尺寸为长度5 m，宽度3 m，深2 m，结构为砌砖，施工结束后拆除建筑物，利用永久弃渣填平。

3.2.2.2 站场工程防治区

站内建筑物基础土方开挖、回填，扰动地表强度较大，产生土石方极易产生水土流失。

1)工程措施。

a)表土剥离、回覆:对站场工程占地类型为耕地的区域实施表土剥离，剥离表土分别集中堆放于2个站场的到发线预留处内，施工结束后回覆利用。

b)站内路基排水、防护工程:站内新建轨道路基均为填方路基，但路堤边坡高度未超过8 m。设计对路堤边坡高H＜4 m时，采用植草结合栽种灌木防护，当路堤边坡高H≥4 m时采用M10浆砌片石拱型截水骨架内空心砖内培土植草+栽种灌木防护。骨架尺寸均采用3 m×3 m，拱骨架厚度0.6 m，肋骨架厚度0.6 m。电厂站站址地面横坡不明显，路基排水工程采用路基两侧护道外设排水沟。

2)植物措施。

)站区绿化:对站区内站前广场、办公区和道路周边采取绿化设计，具体绿化设计意见为:

a)旅客车站、生活区宜采用庭院绿化设计方法。站区绿化不得影响旅客乘降和货物装卸，不得影响可视信号瞭望和各类管线的安全使用。站台栅栏可用攀缘性植物覆盖，或用高绿篱替代。站台中间可种植乔、灌木或绿廊。在站房侧布置种植乔木和灌木。墙面采用种植攀缘性植物绿化。站前广场绿地率指标≥10%。

b)办公生产区周围的绿化应以卫生防护的要求为主。宜在向阳面栽植落叶乔木，东西向栽植高大浓荫的乔木，北向混栽常绿和落叶乔木及灌木，空地处应广植草坪。窗前1～2 m种植灌木绿篙，内铺装草坪，点缀花卉。车站办公、货场、段、所绿化率指标≥20%。

c)一般的条件下，绿化带在道路中所占比例为20%以上。人行道树下可种植铺草皮灌木。

3)临时措施。编织袋拦挡、密目网覆盖:对区内堆土表面采用密目网满铺覆盖，并在堆土边坡底部布置编织袋装土拦挡措施，编织袋装土拦挡断面为矩形，宽为70 cm，高为90 cm。

3.2.2.3 施工生产生活防治区

施工准备期，表土剥离、场地平整等施工，易产生水土流失，土建施工期，施工机械碾压，扰动地表。

1)工程措施。表土剥离、回覆:对施工生产生活区占地类型为耕地、荒草地的区域实施表土剥离，剥离表土堆放于区内临时堆土场，施工结束后，表土全部回覆于扰动区域。

2)植物措施。

a)植草:施工结束后，设计对占地类型为荒草地的区域及时清理场地，回覆表土后植草恢复植被。草种选择为野牛草、早熟禾混播。

b)复耕:施工结束后，设计对占地类型为耕地的区域及时清理场地，全面整地、深翻土层后恢复耕地。

3)临时措施。

a)临时排水工程:为减少地表径流对施工生产生活区的冲刷影响，设计在占地周边开挖土质排水沟，将场区雨水汇集后全部排至附近天然沟道，根据经验断面选择矩形，规格为底宽60 cm，深60 cm。

b)编织袋拦挡、密目网覆盖:设计对区内堆土表面采用密目网满铺覆盖，并在堆土边坡底部布置编织袋装土拦挡措施，编织袋装土拦挡断面为矩形，宽为70 cm，高为90 cm。

3.2.2.4 弃土场防治区

弃土施工时，设计应达到满足后期植物措施实施要求，堆土坡面做到堆弃平整，堆弃高度＞4 m时，设1 m宽台阶，堆土顶面平整，边坡坡率控制在1∶1.5内。

弃土结束后，设计栽植樟子松+植草结合防护，株行距1.5×1.5;草籽选择草木樨和早熟禾混播。

3.2.2.5 表土暂存场防治区

施工准备期，表土堆放倒运及机械运输碾压等施工，易产生水土流失。为此，采取复耕措施。

施工结束后，设计对原占地类型为耕地的区域及时清理场地，全面整地、深翻土层后恢复耕地。

再采取临时措施。

1)编织袋装土拦挡:设计在堆土边坡底部布置编织袋装土拦挡措施，编织袋装土拦挡断面为矩形，宽为70 cm，高为90 cm。

2)密目网覆盖:表土堆放期间形成的裸露边坡，设计对堆土坡面采用密目网覆盖。

4 结论

到设计水平年，扰动地表面积103.84 hm2，各类水土保持措施总面积为84.68 hm2，其中，工程措施25.80 hm2，植物措施58.88 hm2，工程扰动土地整治率达到99.8%，水土流失总治理度为99.7%，土壤流失控制比为1.0，拦渣率为100%，林草植被恢复率为99.6%，林草覆盖率为56.7%。均达到预期目标。

［1］李智广，郭索彦.人为水土流失因素及其防治措施研究［J］.水土保持通报，1998，18(02):55-55.

［2］陈静堂.东宁地方铁路建设项目的生态修复体系［J］.黑龙江水专学报，2004(03):88-89.

S157

B

1007-7596(2014)07-0215-03

2014-03-04

单洪伟(1982-)，男，黑龙江宾县人，工程师，从事开发建设项目规划设计工作。