高速公路建设水土流失成因与水土保持策略核心探寻

2018-02-05张浩玉

智能城市 2018年21期

马斌张浩玉

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站在国家发展角度来说，高速公路属于重要基础设施之一，更是经济发展的重要所在，可以将各个区域连接在一起。但在高速公路建设过程中，由于周期长、影响力较大等原因，对周围和沿线环境造成了很大损耗，尤其是水土流失现象格外明显。在这个工程建设中，很容易扰动地面的岩石层，进而导致地表出现严重的侵蚀现象，最终引发水土流失现象的出现。

1 高速公路建设水土流失的成因

高速公路建设中的水土流失成因十分复杂，影响因素更是多种多样，其中主要的因素包括自然因素和人为因素。其中，自然因素主要包括地理、植被、气候等；人为因素主要包括建设活动数量过多，土壤侵蚀现象过于严重等。由于高速公路的建设容易对植被结构、自然地貌等产生影响，生态景观也发生了剧烈变化，久而久之，对自然环境产生了不利影响。

1.1 直接破坏植被导致水土流失

植被和水土之间的连系十分密切，植被的全面覆盖有利于避免水土流失现象的出现。在高速公路建设中，由于施工要求较为严格，很难避免对其中的一些植被产生破坏，最终降低了地表植被的覆盖面，将地表与地面之间的平衡关系打破，很多地下的沙石开始暴露在地面之上，在长期雨水冲刷和侵蚀之下，进而引发了新一轮的水土流失。

1.2 取土、弃土等造成的水土流失

高速公路建设的用土主要类型为腐殖土，这些土壤是植物生长的最佳条件，人们的过度挖掘导致原有的土石平衡遭到了破坏，地下裸露面过高，只要稍加外力，便会产生滑坡、泥石流等灾害。除此之外，在高速公路建设过程中，由于时空的关系，必然会导致弃土和弃渣的大量堆积，进而导致地表土质变得十分松散，再加上没有植被的保护，很容易在雨水的作用下出现水土流失现象。

1.3 挖方、填方等操作产生的水土流失

在高速公路建设过程中，涉及到很多挖方和填方操作，在这些操作下，原有土地的坡度和面积将会出现很大变化，在很多地方形成纵行的深度极深的沟壑，还有些地方会出现较大的土坡，也正是在这些人为地貌的作用下，最终引发严重的水土流失现象。

2 高速公路建设的水土流失类型

高速公路建设造成的水土流失类型有很多，如水力侵蚀、重力侵蚀等，由于区域和地域的不同，其水土流失的类型也不同。

2.1 水力侵蚀

高速公路施工的工作过程中所产生的渣土在外力的作用下会变得极为松散，土体之间的空隙也会被进一步扩大，在大量雨水的冲刷下，很容易引发水土流失现象。另外，由于高速公路的施工对原有地面的植被造成了严重破坏，让雨水可以直接冲刷裸露的边坡等位置，长此以往，水土流失现象便会越来越严重。路面以及坡面等位置很容易集中雨水，进而让路堤遭受更多的冲刷力，同样也会引发水土流失现象。

2.2 重力侵蚀

整个高速公路的建设过程内容十分复杂，涉及到的施工路程也较多，这样一来，土方、地基等方面的开挖量也会相应提升，很容易改变原有的地形和地貌，最终破坏当地的土石平衡，在强大的重力作用下，水土流失现象也会进一步加剧。

2.3 水力重力的同时作用

高速公路施工会产生大量的废土和废渣材料，如果遭遇到连续的降雨天气，这些废土和废渣材料将会吸收很多雨水，进而形成一道道湿润线，将原有的土体平衡破坏，极容易引发山体滑坡、泥石流等灾害。

2.4 风力侵蚀

为了给高速公路建设的后续工作提供便利条件，很多施工队伍将渣土临时堆放，并没有采取适当的处理措施，在长时间风力的推动和作用下，最终发生移位和剥蚀等现象。另外，由于高速公路的施工工期较长，在完成施工之后的几年时光之中，各个施工地区的地表植被也很难得到全面性恢复，让很多施工区域长时间裸露在空气之中，在风力不断的作用下产生剥蚀现象，这对于后续的高速公路维护工作以及周围居民安全极为不利。

3 高速公路建设过程中的水土保持策略

3.1 公路设计期间的保持

3.1.1 路线的合理选择

在高速公路建设工作开始之前，设计人员需要进行实地考察工作，避免在线路的周围出现农田、林地等情况。这些地区是确保农业经济发展的重要基础，高速公路设计应尽量避免侵占这些地域，尤其是农民的耕地，应以占用贫瘠的荒地为主，如果耕地的侵占现象无法避免，也要以高架的形式将高速公路转移到地上，避免浪费耕地资源。

3.1.2 路基的合理设计

路基是高速公路的重要基础所在，我国高速公路设计中的路基一般会高出地面很多。这样设计的目的主要是避免外界很多因素对高速公路使用的影响，但随着路基高度的提升，土方的添加量也会进一步增加，修筑成本也随之升高。为了避免这种情况的出现，在日后的高速公路设计上，可以将路基的高度降低，减少土方使用量。其次，在路基材料的选择上也要下一番功夫。很多施工团队为了施工便利，以就地取材的方式为主，挖去公路两侧的土壤作为土方对地基进行填充，使得公路两侧的水土结构发生了变化。在设计之初，工作人员可以对公路两侧的水土情况进行深入调查，利用废弃物代替土壤进行路基建设，在解决当地环境污染问题的同时，提升地基的修筑质量。

3.1.3 对当地的生态环境进行考虑

以西部地区的高速公路建设为例，由于西部地区野生动物较多，冬夏迁徙是动物的本能，高速公路不可将动物的迁徙路线截断，否则很容易扰乱当地的生态环境平衡。因此，在公路设计之初，还要将动物的生活习性考虑其中，为他们留下更多的生存空间，这也是对当地水土情况的一种有效保护。

3.1.4 对公路的绿化设计进行考虑

一般来说，植被对水土有着很强的保护效果，很多高速公路在建设过程中并没有将绿化作用考虑在其中，将路基直接暴露在自然状态之下。如果是在降雨量较多的地区，雨水的冲刷很容易引发水土流失，久而久之，还会出现路基沉降等问题，为公路安全带来严重影响。因此，在设计工作开展的初期阶段，研究人员需要提升对绿化方面的重视程度。在具体操作过程中，可以选择合适的植被，建立起完善的绿化带，可以有效防止水土流失现象的加剧。

3.2 公路施工期间的防护

首先，对施工活动进行科学合理的安排。高速公路施工很容易为周围土体结构带来破坏，尤其是在施工团队的驻扎地和生活处，很容易对生态系统造成破坏。另外，在具体施工过程中，需要做好合理的安排和规划工作，尽量对荒地或者是贫瘠的土地进行应用。在施工材料堆放过程中，相关工作人员还要避免对周围土地造成污染，避免大量砍伐树木。其次是及时复耕，在公路施工完成之后，相关工作人员需要在第一时间内将使用过的土地进行综合治理，确保可以在第一时间内恢复生态系统，恢复应该使其保持在可继续利用的状态，否则将会很容易导致出现水土流失现象。另外，人们还需要对破坏严重的区域进行填充、夯实操作，将原有土体稳固，之后在表面还要覆盖上一层表土，利用平整压实的方式避免土地在后续遭到破坏。如果土地已经丧失了生产能力，人们便可以将周围肥料集中于此，实现土壤的全面熟化。

3.3 公路运营期间的保持

在运营期间，相关工作人员需要对道路应用情况进行全面检查，为了提升维护效果，人们可以建立起专门的道路维护小组，定期对公路情况进行检查，一旦发现高速公路建设过程中存在植被破坏问题，相关工作人员需要在第一时间内开展修复工作，并将已经死亡的植物清除，种植新的绿化植物。除此之外，在后续维护和勘察工作开展过程中，相关部门需要建立起完善的维护运行制度，对护林带以及边坡之中的植物进行合理维护，另外，还要根据植物的生长周期和特点，对缺失的植物进行补种，全面预防水土流失现象。