某铁路物流基地水土保持措施设计探讨

万玲玲

(枣庄市水利勘测设计院，山东 枣庄 277800)

1 项目概况

某铁路物流基地主要物流品类为煤炭、磷矿石、钢材、木材、粮食、面粉、建材、橡胶制品、化工品、机械设备等，项目位于枣庄市，铁路等级为Ⅲ级，行车速度80km/h；物流基地吞吐量初、近、远期分别为1766万t、2416万t、3150万t；仓储物流量初、近、远期分别为60万t、75万t、120万t。项目包括接轨站、下行疏解线、上行联络线和新建物流园及铁路作业区，总占地面积359.08hm2，其中永久占地323.20hm2，临时占地35.88hm2。本项目总挖方282.40万m3(含剥离表土64.31万m3)，总填方228.99万m3(含表土回填64.31万m3)，总弃方53.41万m3。弃方全部运至指定弃土场。工程安排工期为24m，计划于2017年10月开始施工，2019年9月竣工。项目区侵蚀类型为水力侵蚀，属于山东省水土流失重点治理区，侵蚀强度以轻度侵蚀为主[1- 4]，土壤侵蚀模数背景值为540t/(km2·a)。

2 水土流失防治目标

项目区属于山东省水土流失重点治理区，属于轻度水力侵蚀区。根据GB50434- 2008《开发建设项目水土流失防治标准》，水土流失防治标准执行等级定为建设类一级[5- 8]。依据防治标准要求，水土流失总治理度、林草植被恢复率、林草覆盖率根据当地降雨量修正，项目区年平均降水793.1mm，因此在原基础上提高2个百分点；根据土壤侵蚀强度基准，项目区以轻度侵蚀为主，土壤流失控制比取1.0。本项目设计水平年、施工期水土流失防治目标修正情况见表1。

表1 本工程施工期和设计水平年水土流失防治目标一览表

注：*表示指标值应根据批准的水工保持方案措施实施进度，通过动态监测获得，并做为竣工验收的依据之一。

3 防治措施布设及典型设计

3.1 工程措施

3.1.1 表土剥离及回填

经现场查勘，项目区剥离厚度约为30cm，剥离的表层土及时堆放到本区域内集中堆放，并在施工期时设置临时防护措施，施工后期作为绿化用土。铁路线路区剥离表土面积为23.20hm2，剥离表土量为69600m3；立交工程区剥离表土面积为0.93hm2，剥离表土量为2800m3；施工临时设施区区剥离表土面积为7.52hm2，剥离表土量为22600m3；施工临时道路区剥离表土面积为5.64hm2，剥离表土量为16900m3；作业区剥离表土面积为177.07hm2，剥离表土量为531200m3；堆放的表土在施工结束后需要通过自卸车运回到绿化区域。

3.1.2 排水工程

(1)铁路线路区路基排水

路基排水设备与桥涵、隧道、站场等排水设施衔接配合，并与既有地面排水系统和农田灌溉设施协调。SCK1+741.31～SCK2+642.70段无排水条件，不设置排水沟；CK1+321.00至CK1+850.00段设置线间排水沟。路堑段设置侧沟，侧沟为矩形沟，采用C30钢筋混凝土，厚度0.2m。线间排水沟一般设计为底宽0.4m、深0.6m的矩形沟，采用M7.5浆砌片石，厚度0.3m。地面排水设施的纵坡，一般不小于2‰。

(2)铁路线路区排水顺接工程

排水顺接工程主要是小型矩形沉沙池，宽度1.0m，长度2.0m，深1.0m，顺接工程边壁厚度0.30m，抹面浆砌块石砌筑。顺接工程进水口顶高与路基排水沟泄水口底高持平，顺接工程出水口底高与区域排水系统底高持平，使路基排水平稳过渡到区域排水系统。

(3)施工临时设施区排水工程

施工临时设施区部分布置在施工永久占地内，按照“永临结合”的原则，需要在设置雨水排水管道。场地排水沟形式为矩形，底宽0.4m、深0.6m，采用M7.5水泥砂浆砌石砌筑(壁厚0.3m)。矩形侧沟加设C35钢筋混凝土盖板。

(4)作业区场地排水

作业区雨水均采用排水暗管排水。作业区西高东低，北高南低。雨水经暗管从北往南，从西往东，初期雨水排入场地雨水收集池。物流园区排水体制采用雨污分流制，物流园区内设控制径流污染的雨水调蓄池，调蓄池有效容积14000m3，设14座1000m3水池，道路雨水经雨水口收集初期雨水进入蓄水池，物流园区内雨水调蓄池收集的初期雨水排入市政排水系统。其余雨水排入河道。场地排水沟形式为矩形，底宽0.4m、深0.6m，采用M7.5水泥砂浆砌石砌筑(壁厚0.3m)。矩形侧沟加设C35钢筋混凝土盖板。

3.1.3 立交工程区临时围堰拆除

立交工程区大桥基础灌注桩施工工艺，主体工程设计采用临时围堰措施。施工完毕后，施工围堰拆除用于绿化用土，避免随意弃置。经估算，本工程临时围堰编织袋拆除640m3。

3.1.4 弃土区回填土砌石挡墙

弃土区堆土从山体南部向北部堆放，在弃土场北部设置挡墙，防止产生水土流失。根据GB50433《开发建设项目水土保持技术规范》、SL204《水利水电工程水土保持技术规范》有关规定，确定挡渣墙级别为5级。墙型为重力式浆砌石挡渣墙。拟定挡墙断面尺寸为：上宽0.50m，下宽0.80m，高1.50m，边坡1∶0.2，基础深0.5m，宽1.20m。经计算，该尺寸满足抗滑、抗倾覆要求。每隔10m设置一道缝宽2cm的伸缩沉陷缝，缝内填塞沥青麻絮。采用M7.5水泥砂浆砌块石。

3.1.5 作业区植草砖工程

植草砖材料由改性高分子量HDPE、玻璃纤维和纳米氧化物制作而成。材料耐压、耐磨、抗冲击、抗老化、耐腐蚀。承载力可达到最高200t/m2。它一般具有65%的开孔率，承载能力也异常优越，较大的开孔率也为植被生长提供了充分的培养土和水分，即使一般草种在较差的环境(如经常碾压)下也能茂密生长。这种技术在不改变路面承载能力的前提下，增加了绿化和美化效果，同时可以增加水分的下渗，起到保水作用。

3.1.6 土地整治措施

为最大程度保护和恢复项目占地范围内的地表植被，本设计方案对工程区内采取植物措施的区域进行整地，主要是先清除地表垃圾，整地深度取0.4m，按表层土清理—施有机肥—深耕方案进行，整理完毕后，采取相应的绿化措施来美化绿化项目区环境，增加地表植被覆盖率，减少水土流失。铁路线路区土地整治面积为5.06hm2；立交工程区土地整治面积为0.42hm2；弃土区土地整治面积为6.67hm2；施工临时设施区土地整治面积为5.07hm2；施工临时道路土地整治面积为5.64hm2；作业区内土地整治面积为92.67hm2。

3.2 植物措施

铁路线路区、立交工程区：铁路路基边坡采取种植紫穗槐，撒播选择狗牙根进行防护。经统计，铁路线路区路基边坡绿化需种植紫穗槐50600株，株行距为1.0m×1.0m，植草面积4.80hm2，草种选用标准为国家Ⅰ级，播种量为60kg/hm2；立体公交区路基边坡绿化需种植紫穗槐17600株，株行距为0.5m×0.5m，植草面积0.3hm2，草种选用标准为国家Ⅰ级，播种量为60kg/hm2。

弃土区：弃土完成，经过土地整治后，在弃土撒播植草，草种选择狗牙根，选用标准为国家Ⅰ级，播种量为60kg/hm2。撒播面积6.67hm2。在弃土区栽植侧柏和刺槐。侧柏和刺槐行间混交，株行距为3m×3m。栽植侧柏和刺槐各7412株。

施工临时设施区：绿化总面积为1.05hm2，栽植乔木法桐250株，高杆女贞160株，白玉兰30株；栽植灌木大叶黄杨180株，绿篱长度650m，金叶女贞3900株，紫叶小檗3900株。草坪种植黑麦草0.67hm2。

作业区：乔木选择法桐，道路两侧各一排，株距为5.0m；站场围墙与道路之间空地栽植1.0m宽的金叶女贞和子叶紫叶小檗等小灌木，形成造型绿篱，规格为冠幅30cm，株行距为0.25m×0.25m。办公区绿化区域乔木选取高杆女贞和白玉兰，设计株距为3m，采用行带状栽植；灌木选取金叶女贞和子叶紫叶小檗，设计株行距为0.25m，呈绿篱状；办公楼前空地处撒播黑麦草草籽。草坪内丛植大叶黄杨；停车场处的植草砖地设计植草砖植草，草籽选用黑麦草草籽。作业区绿化面积约92.67hm2。栽植乔木法桐1200株，高杆女贞600株，白玉兰800株；栽植灌木大叶黄杨600株，绿篱长度3850m，金叶女贞23100株，紫叶小檗23100株。草坪种植黑麦草21hm2，植草砖植黑麦草2900m2。

3.3 临时措施

3.3.1 表土拦挡覆盖措施

剥离表土分段集中堆放在铁路路基外侧管理范围内。施工开始先将表土装入草袋，堆放在临时堆放剥离表土的外侧，形成一道临时挡土埂，挡土埂采用梯形断面，顶宽为0.5m，高1m，边坡采用1∶0.5，草袋临时挡土埂能有效临时堆土过程中造成的水土流失。针对建设过程中土壤流失特点，表土堆放过程中，及时用防尘网将易被地表径流侵蚀的临时堆土适当遮盖起来；在大风天气时，对于堆土的临时遮盖，还可以防止出现扬尘。经估算，工程区合计临时挡土埂长度约6375m，需草袋装土6375m3，草袋拆除6375m3，堆放的表土需要采取临时覆盖约166700m2。

3.3.2 泥浆沉淀池

立交工程建设期间将产生大量的泥浆，为防止泥浆漫流造成水土流失，本方案建议增加泥浆沉淀池。泥浆沉淀池采用长、宽、高分别为5m、5m、2m的土质池体，设计边坡比1∶1.5。共设置18个泥浆沉淀池，需挖方900m3，后期回填，填方900m3。

3.3.3 临时排水沟

为保证施工场地内地表径流的畅通，减少和避免径流对地面的冲刷，需在场地内设置必要的排水系统。施工临时建筑物周边及施工临时道路单侧布设临时土质排水沟，排水沟采用梯形断面，底宽0.5m、深0.5m，内边坡1∶0.5，排水沟边坡及底部采用人工夯实，并在排水沟末端出口处设置沉沙池，地表径流经沉淀后排入附近沟渠、涵洞。经统计，施工场地需布设临时排水沟2250m，开挖土方844m3，施工道路需修建排水沟长度7050m。土方开挖3525m3。

3.3.4 沉砂池工程

施工临时设施区在建设过程中，由于扰动地表裸露严重，逢降雨天气，土壤容易被冲刷进入排水沟。在施工临时设施区排水沟的出口设置沉沙池，减少排出厂外的泥沙等。排水沟出口沉沙池确定尺寸为3.0m(长)×2.0m(宽)×1.5m(深)，在沉沙池顶盖盖板，并设置安全标示。沉沙池要定期清淤，保证沉沙池的功能正常发挥。共设置沉沙池3座。

4 结论

根据项目主体工程组成和建设情况，结合主体工程设计中的水土流失防治措施情况，制定了本项目的水土流失防治目标，并新增和完善了水土流失防治措施，恢复和改善因工程建设开挖、扰动破坏的土地和植被资源，提高工程水土流失防治水平，能够减轻或降低限制行为因素造成的水土流失及危害，从而保证项目区及周边自然环境能够长期良性循环。