铁路专用线工程取土、弃土场合并治理探讨

2015-03-23李智兰

中国水土保持 2015年7期

关键词：专用线水沟排水沟

李智兰

(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024)

铁路专用线工程取土、弃土场合并治理探讨

李智兰

(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024)

取(弃)土场；水土流失；水土保持；铁路专用线工程

通过对高河矿井铁路专用线工程取(弃)土场水土流失形式及危害进行分析，结合工程取土、弃土工艺，从水土保持角度提出了取土场兼做弃土场的设计思路，即先取土、后弃土，再进行水土保持设计。取、弃土场的合并治理，不仅可以节约土地、减少水土流失、降低水土保持投资，而且有利于区域生态环境改善。

铁路工程等线型开发建设项目在建设过程中，取、弃土量大，往往需要设置专门的取土场和弃土场。取土场和弃土场为取土和弃渣集中堆存区，是最容易引发水土流失的区域，也是新增水土流失量最大的区域。为减少工程取土、弃土对周边环境的影响，在条件允许的情况下，应尽量将取土场与弃土场合并。

1 工程概况

高河矿井铁路专用线起点位于长治县郝家庄小宋车站，途经长治市郊区堠北庄镇的南津良村，终点为长子县宋村乡的小关村，全长11.672 km。该铁路专用线建设内容主要有路基工程、桥涵工程和站场工程，工程集中取土、弃土时段为4—7月。工程占用耕地，表层土壤不能用作路基填方，施工前须将表土清除。工程设计取土63.53万m3、弃土5.09万m3。工程取土和弃土均在取(弃)土场进行，即取土场兼做弃土场，先取土，后弃土。

取(弃)土场位于长治县西下郝村东侧沟道内，现状高程924～941m，沟道纵坡3%。取(弃)土场储量在70万m3以上，占地10.67 hm2。场内未发现崩塌、滑坡和泥石流现象，所在沟道下游200 m范围内无重要基础设施，不会影响周边公共设施、工业企业、居民点等的安全。

2 取(弃)土场水土流失形式及危害

取土场开挖取土后，土体表层疏松，取土平台以片蚀及细沟侵蚀等水力侵蚀为主；挖损后，坡面较陡，在降雨条件下易诱发小型崩塌、滑坡等重力侵蚀，侵蚀强度由轻度侵蚀变为强烈侵蚀[1]。

弃土场位于平原区沟道内，95%弃方为土方。弃土结束后，形成弃土坡面及弃土平台。弃土平台以片蚀及细沟侵蚀等水力侵蚀为主。弃土堆存形成的松散边坡坡度较陡，欠稳定，易侵蚀。坡面侵蚀为面蚀或沟蚀，侵蚀强烈。在降雨集中作用下，易导致崩塌、滑坡及泥石流的发生[1]。

取(弃)土场占用耕地，水土流失危害主要表现为对农业生产和周边生态环境的影响。工程取土、弃土，造成耕地被扰动，使其原有的蓄水保土功能降低；在暴雨条件下极有可能导致水土流失的发生，从而带走土壤中的养分，降低土壤肥力，影响作物生长。取土场的周边为农田，施工过程中如不采取有效的水土保持防护措施，流失的土石可能压占农田，堵塞田间沟渠，影响正常的农业生产[2]。

3 取(弃)土场设计

在满足工程取土、弃土的双重条件下，将取土场与弃土场合并，即先取土、后弃土，合并治理。结合工程取土、弃土工艺，对取(弃)土场采取相应的工程措施、植物措施和临时防护措施，以减少取土、弃土产生的水土流失。

3.1 取土、弃土工艺

采取分块取土的方式，分A、B、C三个区域进行，取(弃)土场平面布置详见图1。取土顺序为A区→B区→C区东北区→C区西南区。为便于弃土结束后复耕，取土前先进行表土剥离，剥离厚度0.3 m。结合取土顺序，尽量将剥离的表土堆存于后取土区域，即C区西南区；弃土及剥离表土堆存前，对C区西南区进行表土剥离。A区取土面积2.09 hm2，取土高程为924～930 m。取土前先剥离表土，与铁路专用线沿线弃渣分别集中堆存于C区西南区。A区取土完毕后形成一个高程为924 m的取土平台，之后在其上堆放0.83 m厚的弃渣，并进行碾压，碾压结束后堆放1.20 m厚的表土。

图1 取(弃)土场平面布置

A区取弃土结束后，再进行B区取土，取土前将表土剥离并堆存于C区西南区。B区取土面积2.04 hm2，取土宽度20 m，取土深4.7～6.0 m。B区取土后形成一个高程为935 m的取土平台，取土结束后及时进行表土返还，表土返还厚度0.6 m。B区不堆放弃渣。

B区取土结束后，进行C区取土，C区取土面积6.54 hm2。C区分两块进行取土，即先在东北区域取土，后在西南区域取土。东北区域取土时将剥离的表土及工程沿线弃渣堆存于C区西南区域，C区西南区域取土时，再将剥离的表土与弃渣堆存于C区东北区域。C区取土完毕后形成一个高程为930 m的取土平台，取土平台堆放0.53 m厚的弃渣，并进行碾压，碾压结束后堆放1.08 m厚的剥离表土。

堆放弃土及剥离表土时，先将弃土堆存于取土平台的底部，碾压密实后上覆剥离表土利于复耕。为保证堆存弃土的稳定与安全，将弃土的坡比修整成1 ∶2，并在坡面覆土绿化。

3.2 工程措施

3.2.1 表土剥离

该取(弃)土场占用耕地，在取土前进行表土剥离，考虑到弃渣中有大量的表土，表土剥离厚度取0.3 m，表土剥离面积为10.67 hm2。弃土结束后将剥离的表土及时返还[3]。

3.2.2 挡水土埂

施工前在取(弃)土场顶部边缘线2 m外设挡水土埂，长1 100 m，埂高0.3 m，顶宽0.3 m，坡比1 ∶1。取(弃)土结束后，在距取(弃)土场取土平台边界线2.0 m处设挡水土埂，断面尺寸同上。A区、B区、C区取土平台挡水土埂长分别为50、970、430 m，取(弃)土场共设挡水土埂2 550 m。

3.2.3 土地整治

取(弃)土场取(弃)土结束后，先进行土地整治，再进行表土返还[4]。土地整治面积10.67 hm2。

3.2.4 表土返还

在弃渣碾压密实的基础上，将工程沿线和站场剥离的表土堆放于弃渣顶部，最后将取(弃)土场剥离的表土返还，表土返还量为10.77万m3(含弃土边坡坡面覆土)。

3.2.5 防洪排水工程

(1)排水系统布设。取(弃)土场排水系统包括截水沟、岸边排水沟和纵向排水沟。在取(弃)土场顶部边界外缘2 m处，设周边截水沟；在取弃土坡脚处设平台截水沟；为防止取(弃)土场边界的挡水土埂挡水后对边坡产生冲刷，在取弃土场B区取土边缘941 m处至沟道下游取土场边界坡脚处设岸边排水沟；在取(弃)土坡面每隔50 m设一道纵向排水沟。截水沟与纵向排水沟相连，汇水流入两侧岸边排水沟，最终排入附近道路两侧排水沟内。

(2)岸边排水沟设计。在取弃土场两侧边坡设置岸边排水沟，采用浆砌石结构，岸边排水沟总长为600 m，其中左侧岸坡排水沟长250 m、右侧岸边排水沟长350 m。岸边排水沟采用浆砌石矩形断面，底宽0.5 m，深0.4 m，壁厚0.3 m。

(3)截水沟与纵向排水沟。截水沟与纵向排水沟采用浆砌石矩形断面形式，宽、深、壁厚均30 cm。截水沟长2 240 m，纵向排水沟长126 m。

3.3 植物措施

由于取(弃)土场周边为农田，结合周边情况，对取(弃)土场三个终了平台顶部复耕；在弃土弃渣边坡覆土的基础上，撒播紫花苜蓿进行坡面防护。

3.4 临时防护措施

取(弃)土场为表土、弃渣集中堆存区，是最容易引发水土流失的区域[5]，也是该铁路专用线侵蚀强度最大的区域。对该区表土及弃渣实施临时防护，可以有效预防和减少表土及弃渣的流失。由于取土、弃土分区进行，施工时将剥离的表土及弃方临时堆存于后期取土的C区东北区域和C区西南区域，进行块状临时挡护及苫盖。雨季和暴雨前，在剥离表土及弃渣堆放地的四周设置防护墙，并在坡脚进行拦挡；在剥离表土和弃渣堆存区的顶部苫盖防护网，以减少水土流失。施工结束后，弃渣堆存于取土平台的底部，剥离的表土覆于弃渣上方，拆除并回收编织袋。