低碳高速公路水土保持设计

沈枳辰

（辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳110000）

低碳高速公路是指在可持续发展背景下，通过技术、制度与能源创新演变而来的工程项目。此类工程既能够有效降低煤炭石油等高碳能源的消耗量，同时凭借新材料与规范化的施工体系，也能够降低温室气体的排放量，避免对地域环境带来污染，为生态城市的构建奠定基础。因此，如何做好低碳高速公路水土保持设计工作，便需要得到设计者的重视。

1 公路水土保持设计的必要性

随着城市经济与文化交流需求的不断提高，现代城市高速公路项目的建设正处于如火如荼的阶段。其中，受我国生态可持续理念与低碳环保理念的影响，现代公路建设针对水土环境保持也给予了较多的关注，不但在生态城市体系构建中，针对公路建设的提出了一系列的要求，同时在城市规划与施工技术方面，针对如何管控地域水土结构，也拟定了较完善的管理机制，以便尽量降低对地域生态环境造成的影响。

基于传统高速公路建设资料可知，多数公路在建设过程中，均存在水土保持理念被忽视、现场地形被随意破坏、废弃物随意堆放等情况，不但会严重影响原有的地质结构，使场地排水流线发生改变，最终对公路的使用造成影响，同时大量的废弃物堆积也会造成水土污染等问题，若是挤占河道，也会极大阻碍水流速与流量，最终使河床高度发生变化，使周边居民资产权益难以得到保障。

而从水土流失可能造成的损失角度来看，此类危害存有较长的量变过程，并且风险元素较隐蔽，因此平常很难引起人们的重视，等问题彻底显露时，便会诱发河流含沙量大、泥沙淤积严重、河床高度拔高等危险，使地域洪水风险提升，同时抗洪能力下降。其次，水土流失还会诱发地表植被稀疏、土地肥力下降与农业产量降低等问题，不但会对地域农业经济体系的发展带来持续的损害，同时也会极大影响地域气候环境，使地域居民生活质量直线下降。

因此，如何将低碳高速公路设计与水土维持理念相融合，基于地域经济发展需求与生态环境功能拟定详细且合理的公路设计、施工与运营方案，便需要得到相关部门足够的重视。其中，设计者与项目管理者需坚持以低碳理念为核心，做好现场生态系统的前期调查，以便持续优化公路的设计方案，在合理开发自然资源，改善地域生态环境的同时，维持原有地域的生态结构，以免过大的环境变动对土地与水资源维持工作带来影响。另外，管理人员还需从交通安全的角度考虑工程中潜在的风险，做好地域水土结构的管理同时，还需创建挡土墙等维护措施，以避免水土流失等问题，对公路的正常使用造成影响，甚至对驾驶者的生命安全带来损害。

2 公路水土保持设计要素

基于以往施工调查资料可知，地域水土环境的优劣是影响低碳高速公路项目施工水准的要素之一，若是水土环境保持工作并未做好，不但会严重威胁地域高速公路使用的安全性，埋下山体滑坡等隐患，而且较大的地表水土环境变动，也会直接作用于公路基土结构，使内部结构的整体性与稳定性受影响，使道路质量受到严重损害。若要高速公路水体保持工作得以落实，设计与施工单位便需要从公路设计、施工与运营阶段的角度考虑潜在的影响要素。

2.1 公路设计阶段。在高速公路设计初期阶段，设计单位需指派专业的现场勘查人员对公路施工现场水土环境进行调查，判定施工基土结构的岩土质量的同时，还需明确周边环境潜在的滑坡与水土流失等风险，将相关资料融入设计方案内，便能够为公路防护体系的构建提供参照，并能够为低碳环保理念的融入提供渠道。

而在高速公路设计期间，设计者便需要结合地域水土环境与高程参数，判定公路形式坡度与周围景观的关系，确保车辆行驶平稳的同时，尽量减少填方与挖方量，使地域环境尽量维持在原有状态，以免地域水土环境有较大的变动；其次，为了提升地域土地资源的利用率，设计者还需遵循多利用闲置土壤、减少林地、绿地与农田的占用，尽量避让水土环境保持较好的区域，避免对原有地形地貌造成过大的改动，并能够绕开城市与乡镇，尽量缩减现场的施工量，并避开农田水利工程。若是现场存有桥涵等构造物设计不当等问题，则极易在施工期间，使公路基础结构侵占河道，使河床的原有结构发生改变，衍变成流速减慢、泥沙沉积、河床抬高、水位上升等问题，最终对周边农田与村镇埋下威胁。因此，设计者需提前做好地域桥涵等构造物的调查，确定适宜的走向与支撑措施，同时尽量将桥位与河道保持顺直、稳定状态，使整体路基结构保持稳定，并能够做好基础保护工作，便能够是路基使用寿命得以显著延长，避免对河道结构造成损害。与此同时，为避免对河道流速造成影响，公路基础结构还需做好纵向排水设计，通过排水沟将雨水迅速排入河道内，便能够避免对公路结构体系造成损害，同时也能够避免对公路两侧的土壤结构造成影响，出现水土流失等问题；最后，设计者需在临近公路护脚等位置设置挡土墙，以便阻拦临近土坡滑下来的砂石，避免对公路平整度带来影响，同时还需在公路坡脚外5m范围内设置截水沟，以避免雨水或地表水持续冲刷公路边坡，使原有水土流失等问题更严重。

2.2 公路施工阶段。施工路段因筑路材料的拌合，大量土石方的运输，使灰尘飞扬，对公路周围的植物造成一些影响，土壤容易砂化，从而造成新的水土流失。因此施工时运输土石方的车辆均应加盖逢布，并在施工路段使用洒水车洒水以减少灰尘。

公路建设要动用大量的土石方，路基填高接近4m，所以挖填方对植被的破坏全线都存在。减少公路施工带来的水土流失可采取下列措施：（1）在有雨水及地面径流处开挖路基时，应设置临时性土沉淀池，它的作用是在降雨时雨水在沉淀池中流速减缓，使泥沙沉淀。在沉淀池出水的一侧设土工布围栏，再次拦截泥沙。当路基建成、过水涵洞铺设完毕后，推平沉淀池；（2）在公路施工段两侧的堆土侧，可设置土工布围栏，以便减缓水土流失的整体速率；（3）为避免地表与气候环境对公路两侧的土体结构造成影响，管理人员需在公路两侧地处较高的位置修筑护坡，并在填土一侧修筑挡土墙，以便维持基土结构的稳定性；（4）若公路旁有耕作土地，管理人员需在施工前期将此类土壤移开，待公路基础及面层施工结束后，再将耕作土壤重新推平，恢复原有地貌与布局；（5）在高速公路施工中产出的废弃泥浆与土方应运送至指定位置，以避免废弃材料对周边水土环境带来污染。其次，在公路施工期间，需注意保护周边的生态系统，提前拟定施工现场的流线与材料运输、堆放方案。另外，若是在公路修筑过程中，对周围生态环境造成了破坏，则需要在砌筑高挡土墙的同时，每隔2m 栽植高度适宜的灌木，并根据地表环境补种，以便使公路两侧的风景保持一致，避免对地域生态系统造成过大的影响。

3 公路运营阶段

公路运营期间更应重视绿化问题，应根据道路的结构和等级采取下列措施：

（1）路堤边坡种植草皮，在公路占地线以内、坡脚以外种植两排乔木，乔木之间种植一排显花灌木；（2）路堑处在边沟外种植冬青灌木，在坡口外占地线以内种植两排乔木，中央分隔带可种植冬青草皮、花卉来加以点缀；（3）为了解决公路地表水匮乏的问题，必须采取有效的水土保持措施，每隔5km 架设一座长20m 的小桥，每隔1km铺设涵管两道，给公路两侧的水流交换、水生物的自由流动提供足够的通道。

公路的取土坑和弃土场也应及时处理，防止土地沙化，形成水土流失，较低洼的取土方可改建成的钓鱼池、鱼塘或湖泊，陡坡处的取土坑可以植树或草皮绿化，同理，弃土场也可以植树绿化或改建成有用的耕地。

4 结论

低碳高速公路水土保持设计工作的有效落实，既能够为公路施工提供完善的协调平台，避免对地域生态环境带来影响，避免对工程质量带来损害，同时凭借挡土墙、防护网等举措，也能避免山体滑坡等风险，避免对处于公路系统内的驾驶者生命安全带来损害。故而，在论述低碳高速公路水土保持设计期间，必须明确高速公路设计、施工、运营过程中潜在的风险，明确各类水土流失风险的诱因与适宜的解决对策，并做好定期现场管理，才能使地域水土环境与高速公路体系的质量得以持续保障。