汕湛高速云浮至湛江段水土保持分析与评价

2017-04-07黄敏芳

水利科学与寒区工程 2017年4期

关键词：挖方填方坡面

黄敏芳

(广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635)

汕湛高速云浮至湛江段水土保持分析与评价

黄敏芳

(广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635)

汕湛高速云浮至湛江段线路较长，针对工程实际情况，本文对项目所在地区的水土流失及水土保持现状进行了调查和分析，对主体工程的占地规模和占地类型进行了研究。提出了植草、挡土墙、放坡、增设平台，及截水沟、锚索、种植乔木、花卉等防护措施，并分别进行了评价；防护措施可以满足水土保持要求，为今后类似工程的水土保持方案设计提供了有益的参考。

高速公路；水土保持；占地；防护措施

1 项目概况

汕湛高速云浮至湛江段项目包括云湛主线、博贺疏港支线和兰海高速联络线等。主线推荐方案途经云浮市新兴县,阳江市阳春市,茂名市电白县、高州市、茂南区和化州市,湛江市吴川市和坡头区；博贺疏港支线位于茂名市电白县；兰海高速联络线涉及茂名市化州市、湛江市廉江市。项目建设总计涉及4个地级市9个县(区、县级市)。新建公路路线长374.739 km，包括汕湛高速公路云浮至湛江段长266.625 km、博贺疏港支线长32.859 km、兰海高速联络线长63.052 km、4处互通连接线共长12.203 km；相应的管理中心1处、服务区6处、停车区6处、收费站31处、互通立交工程38处、分离式立交工程8处、通道工程695处、人行天桥工程30处、桥梁工程416处、涵洞工程936处，以及隧道工程8处。本项目于2015年1月开工，计划2017年12月完工，目前正在建设中。项目建设占地总计3002.26 hm2，其中，永久占地2677.42 hm2、临时占地324.84 hm2。永久占地主要为主体工程占地；临时占地主要包括施工生产生活区76.50 hm2、施工便道99.33 hm2、取土场122.66 hm2、弃渣场24.28 hm2、临时堆土场2.07 hm2。工程预计挖方6143.74万m3，包括土方3957.35万m3、石方2059.98万m3、表土58.52万m3、泥浆49.67万m3、建筑渣土18.22万m3；预计填方6717.12万m3，外借土方939.42万m3，项目区内调配57.73万m3，弃方366.04万m3。

2 水土流失及水土保持现状

2.1 项目沿线水土流失现状

云浮市土壤侵蚀总面积为1712.13 km2，其中自然侵蚀288.24 km2，人为侵蚀1423.89 km2，其侵蚀面积占行政区总面积的21.98%，侵蚀比例居广东省第二位；阳江市土壤侵蚀总面积为567.18 km2，其中自然侵蚀 227.15 km2，人为侵蚀340.03 km2，其侵蚀面积占行政区总面积的7.35%，侵蚀比例居广东省中等水平；茂名市土壤侵蚀总面积为1502.79 km2，其中自然侵蚀403.54 km2，人为侵蚀1099.25 km2，其侵蚀面积占行政区总面积的13.24%，侵蚀比例居广东省中等偏上水平；湛江市土壤侵蚀总面积为389.11 km2，其中自然侵蚀173.79 km2，人为侵蚀215.32 km2，其侵蚀面积占行政区总面积的3.16%，侵蚀比例居广东省中等水平；可见沿线人为侵蚀是主要侵蚀类型[1-2]。经调查发现，项目沿线植被覆盖率高，土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，原地貌自然侵蚀基本在500 t/(km2·a)；局部路段经过坡耕地，存在人为侵蚀现象；另外本项目在K49+300～K78+200段与在建罗阳高速共线，罗阳高速正在开展场地平整、边坡开挖、桥梁基础施工等，部分高挖、深填区域存在沟蚀现象，其土壤侵蚀强度达 8000 t/(km2·a)。因此，本项目沿线土壤侵蚀强度在500～8000 t/(km2·a)。

2.2 水土保持现状

(1)坡耕地治理。25°以上的坡耕地和面向水库的 20°以上坡耕地全部退耕还林，根据当地条件改为经济林，或者发展生态公益林；25°以下土层较厚的坡耕地改为水平梯田，土层较薄的坡耕地推行等高耕作、间种套作等保土耕作措施，进行坡面排水系统的整治，减少地表径流对坡面的冲刷。

(2)山区治理。对疏林区实行“封、补、育”相结合的封山育林，加强管护，巩固成果；在水库上游、水源区营建水源涵养林、生态公益林。

(3)疏林地治理。对疏林地的水土流失，以封山育林等自然修复措施为主，防止乱砍乱伐和人为的继续破坏，采取全封、轮封等形式，做到既满足群众生活需要，又有利于林木生长。

(4)城市水土流失治理。在城市开发建设过程中，对临时堆料场、弃渣场地做好保护，周边设置拦护、排水措施，减少因此而造成的水土流失。

3 主体工程占地分析与评价

项目路线主要途经低山丘陵和平原，符合沿线城市城镇规划，路线方案获得了当地政府的肯定。本项目建设区占地总面积3002.26 hm2。本项目占地面积大，占地类型多，工程占地以永久占地为主，占用了较多耕地，且部分位于基本农田保护区范围内。项目建设中严格按照少砍伐林木的原则[3-5]，尽可能移植项目区内的苗木，有效保护水土保持设施；并要求建设单位严格按照相关法律、法规办理征地手续和占用林地的审批、补偿手续；各单位及时做好主体工程设计的各项防护措施和补充设计的各项水土保持防治措施，可有效控制施工期及运行期的水土流失。本项目用地指标总规模为2737.84 hm2，本项目永久占地面积2677.42 hm2，低于规定的总规模，符合用地限值要求。本项目挖方总量6143.74万m3，填方总量6717.12万m3，外借土方939.42万m3，弃方366.04万m3。

在本项目施工过程中，严格控制道路宽度，最大限度减少新增占地；施工生产生活区应布置紧凑，弃渣场充分利用桥梁底部、山凹地堆渣，临时堆土场尽可能布设在征用地范围内，最大限度减少新增临时占地；取土场选取邻近项目建设区的独立山体，减少施工便道布设。从水土保持角度出发，在保证项目建设安全、顺利的情况下，严格控制占地规模，减少对地表的扰动范围，降低水土流失量，符合水土保持要求。

4 水土保持工程措施分析与评价

4.1 边坡防护工程

4.1.1 填方边坡

根据主体设计资料，当填方高度H≤6 m 时，边坡保护采用植草皮、喷播草籽、三维网植草和喷混植生等方式进行防护；当填方高度H>6 m 时，边坡防护采用衬砌拱植草、浆砌片石(或混凝土预制块)格网植草等方式防护。当路堤为浸水路基时，其浸水边坡采用M7.5浆砌片石衬砌防护。当路基边坡受限制时，设置路肩挡土墙、路堤挡土墙、加筋挡墙等支挡防护。

4.1.2 挖方边坡

主体设计根据边坡高度、土石的类别、湿度、密实程度等因素进行放坡，一般采用1∶0.3～1∶1.5。在挖方边坡边沟旁设2 m宽的碎落台，当挖方边坡高度小于12 m时，不设平台。高度大于12 m 时，每10 m为一级，各级间设2 m宽的平台及平台截水沟，最后一级边坡高度小于12 m时，不增设平台。坡面主要采用植草防护。对于不良地质地段，可采用浆砌石实体护坡、锚杆、锚索等不同防治措施进行处理。

4.1.3 边坡防护措施评价

主体设计通过对不同路基边坡高度采取不同坡率和增设平台、放缓边坡等措施，可减少坡面面蚀、沟蚀的发生，避免滑坡、坍塌等水土流失灾害，符合水土保持要求。依坡率和地质情况采用工程措施和植物措施综合防护坡面，符合水土保持要求。坡面分级放坡、设置平台截水沟等方式,设计标准合理，可有效降低水土流失危害。在项目建设后期，边坡防护措施完工后，边坡基本得到治理，水土流失将降至轻微程度。但由于主体工程设计缺乏施工过程中相应的临时防护措施，并且项目建设产生的水土流失主要发生在施工过程中，因此，结合主体工程已有水土保持措施，补充施工过程中的临时防护措施设计，以完善水土流失防治体系，有效地控制项目建设可能产生的水土流失，避免对周边环境带来水土流失危害。

4.2 排水工程

4.2.1 挖方路段排水

根据主体设计资料，挖方路段采用分散排水。路堑坡口5 m外布设截水沟，采用50 cm×50 cm浆砌石砌筑，截水沟出口段较陡处设置跌水井或急流槽，多级挖方边坡平台视汇水面积布设平台截水沟。坡脚采用60 cm×80 cm矩形盖板沟，对于挖方边坡小且段落短的路段，设置浅碟形边沟，个别路段集水量集中须单独设计。

4.2.2 填方路段排水

根据主体设计资料，填方路段采用分散排水和集中排水两种方式。路堤坡脚设边沟尺寸不小于60 cm×80 cm浆砌石砌筑，坡面排水根据边坡高度、防护方式等采用急流槽、衬砌拱流水槽排入边沟。根据水土保持界定原则，本项目沿线设截、排水沟，边沟、急流槽、平台截水沟有效拦截坡面汇流，防止坡面汇水冲刷挖、填方边坡，降低边坡坍塌机率，有效控制水土流失危害，具有良好的水土保持功能，计入水土保持工程。盲沟、PVC 管等不计入水土保持工程。

4.3 植物措施

4.3.1 植物防护措施

公路设计中对路基边坡、中央分隔带、排水沟外侧至路界范围、全线互通立交、服务区及停车区等进行全面绿化，根据地形地貌及各地区的自然环境条件，选择乡土树种及适宜的草和灌木。路基边坡及路界内宜采用林区绿化，公路边沟外侧至路界内宜林范围根据不同路段的地貌分别种植常绿或速生乔木，局部考虑植灌木。中央分隔带选择生长速度慢、抗旱、耐贫瘠、抗污染强、耐修剪的园林树种。为了不影响行车视线，宜种植高度在1.2～1.5 m之间的常绿或开花灌木，地面植草皮或种草，设计的苗木规格和种植间距及树冠形状能保证起到防眩效果，种植形式的变换一般在10 km左右。立交处进行成片绿化，并尽可能保护立交处原有植被。互通立交的绿化也是与周围环境结合，设置一些名贵树种和具有当地民族特色的人文景观，使每个区域的绿化景观具有地区特色，包括种类、构图形体等。服务区的绿化与服务区规划、建筑相协调，宜以植草坪、花卉及观赏树木为主。

4.3.2 植物防护措施评价

公路挖、填方边坡分别采用三维网植草、混凝土预制块骨架或浆砌片石骨架植草和灌木等进行绿化。将工程措施与植物措施相结合，在确保边坡稳定的前提下，尽量采用植物生态恢复措施，符合水土保持要求。对于中央分隔带，采取客土方式改善立地条件，主体设计选用园林花卉结合草本进行绿化。从水土保持角度分析，中央分隔带地形平坦，呈线性分布，两侧为路面，外围来水影响小，土壤侵蚀主要受降水影响，因此，在植被覆盖率高的情况下采取园林式绿化也是符合水土保持要求的。对于互通和服务区的绿化，主体设计从人性化考虑配合周边建筑采取园林式绿化。互通区及服务区场地平坦，立地条件一般较好，且区内排水系统完善，采取园林式绿化是符合水土保持要求的。