高速公路施工期水土流失影响因素及其防治措施
2020-11-20方永华童真起
方永华 童真起
摘要:随着高速公路的飞速发展,其建设过程中的水土流失问题也日渐突出。在高速公路施工过程中扰动地表、破坏植被,损坏水土保持设施,以及大量的土石方开挖和堆弃,势必造成严重的水土流失,直接危及项目区及周边的生态环境,并对高速公路施工、安全运行和区域人民的生命、财产安全构成潜在威胁。
关键词:高速公路;施工期;水土流失影响因素;防治措施
1、高速公路建设的主要特征
与普通公路建设项目相比,高速公路建设中不同于普通铁路的特点有以下几个方面:①高速铁路的轨道采用无缝衔接,非常平顺,以保证行车安全和舒适性。②高速铁路的弯道少,弯道半径大,选线难度较大。③高速公路的桥隧比较多,线下桩基础施工及隧道开挖等极易产生水土流失。
2、高速公路建设项目水土流失特点及成因
高速公路项目线路长,施工跨度大,沿线会经过不同的地形地貌、气候类型区和不同的土壤侵蚀类型区,因此在进行水土流失防治措施布设时首先应结合高速公路的项目组成、沿线地形地貌及施工组织和不同的施工工艺与方法,分析高速公路项目施工期可能产生水土流失的形式、范围与特点。
造成水土流失的原因总体来说可分为两类,即自然因素和人为因素,高速公路项目也不例外。自然因素主要从降水(降水量及其年内分配、雨季时段及降雨集中程度、暴雨强度与频率)、风力(年平均风速、最大风速、大风日数及其出现频率)和地形地貌、土壤等方面来分析探讨高速公路施工及运行期间可能造成水土流失的成因及其特点;人为因素主要从施工过程中土石方的挖、填、调、运,弃土(石、渣)的堆弃方式,对地表、植被、水土保持设施的破坏和施工过程中一些不合理的施工工艺与方法等角度进行水土流失成因分析。
3、水土流失危害分析
通过对水土流失量预测,总结水土流失危害,主要包括:工程建设开挖过程会破坏当地植物地表,降低了土壤对水土流失的抵抗能力;工程建设开挖和填筑的土石方量较大,产生的弃渣较多,且占地面积较大,若不及时采取措施,极易产生水土流失;工程开挖和弃渣形成陡坡和裸露面,在降雨等的作用下,容易造成滑塌,若不及时采取防治措施,将对工程安全、自然景观等产生负面影响。
自然恢复期土壤侵蚀强度高于建设前的土壤侵蚀强度;工程建设期输水枢纽工程区、交通设施区、中转料场区、表土堆存场区及弃渣场、移民安置区和施工生产生活区等区块,土壤侵蚀强度也高于建设前的土壤侵蚀强度。
4、水土流失防治措施体系
水土流失防治措施体系布设是指在防治分区的基础上,根据各分区自然环境条件和工程实际情况,分区布设不同部位的水土流失防治工程措施、植物措施和临时措施。防治措施的布设应本着尽量减少对防治责任范围以外区域的扰动,最大限度地减少土石方的挖、填、调、运,以优先改善生态环境、注重水土资源的综合保护与利用的原则进行布设。高速公路项目水土流失防治措施体系布设,除应遵循普通铁路和一些线性生产建设项目水土流失防治措施体系布设的基本原则外,还应着重从以下几个方面入手。
4.1工程措施和植物措施相结合
高速公路项目水土流失防治的工程措施和植物措施相结合主要是指在对路基(路堑)、桥涵隧道出入口的一些边坡进行防护时,在满足主体工程安全要求的前提下,尽量采用一些菱形或者弓形框格护坡,通过内置土用灌木或草本进行绿化,不仅可以改善生态环境、降低噪声,还能起到美化景观的作用。
4.2工程措施和临时措施相结合
高速公路项目水土流失防治的工程措施和临时措施相结合主要是指工程后期作为永久措施的临时截排水沟和渣土的临时拦挡,与施工前表土剥离后的临时养护等相结合,合理安排施工组织与施工时序。此外还应注重一些大的临时设施拆除和土地整治过程中的临时防护措施。
4.3对弃土(石、渣)应优先考虑综合利用
高速公路项目由于弃方量较大,应专门规划弃土(石、渣)场区,对弃土(石、渣)进行综合利用,不能利用的集中堆放,并按“先拦后弃”进行拦挡,后期再进行覆土绿化。综上所述,高速公路项目水土流失防治措施体系的布设还应注重防治措施的时效性,各防护措施在时间安排上应具有合理性,这样才能充分发挥效用。以追求有效控制和尽量减少水土流失为原则,有效治理项目区水土流失为目的,坚持工程建设与保护水土资源相结合,因地制宜,因害设防,使防治措施形成一个具有针对性、科学合理的体系。
5、需要注意的几个水土保持问题
5.1选址的制约性问题
本项目存在无法避让山脉
国家级水土流失重点治理区、省水土流失重点治理区、省水功能一级区的保留区、省水功能二级区的饮用水水源区及部分县区的城市规划区等敏感区域问题,这些区域皆为选址的制约性因素。鉴于本工程属于国家重要基础设施改扩建项目,且工程建设在前,水功能区划在后,从水土保持的角度提出提高防治标准、严格控制扰动地表和植被损坏范围、减少占地、加强工程管理、优化施工工艺等方面的要求,将工程改扩建造成的影响减少到最低程度。涉及山东省水功能一级区的保留区、二级区的饮用水水源区的桥梁施工,建议采用钢板桩围堰施工,同时应做好施工排水及临时防护措施,避免污水进入河道,造成水质污染。
5.2取土场落实问题
目前主体设计处于可行性研究阶段,对取土场设计深度不够,下阶段设计中应优化沿线取土场设置和取土来源,尽量优先利用当地城市开发建设项目、矿山开采、水利工程建设等项目产生的弃土,减少取土场占地和取土量。
5.3占用耕地问题
工程沿线基本属于平原区,工程改扩建不可避免地占用部分耕地(非基本农田)、林地和园地。建设单位应及时缴纳耕地开垦费,委托沿线国土资源部门补充质量相当、数量相等的耕地,落实耕地占补任务。在工程施工前期应做好项目区域剥离表层耕植土的管护,做好临时堆存防护和后期的回复利用。
5.4苗木的移植利用问题
为响应省政府关于建设交通道路绿色长廊的号召,2000年济青高速两侧统一实施了绿化,个别区段的绿化标准较高,雪松、侧柏、紫叶李、紫穗槐等园林景观苗木较普遍。由于济青高速用地界为排水沟外侧1m征地线,目前沿线景观绿化苗木的所有权属于当地群众,建议建设单位在工程征占地过程中与地方加强沟通联系,充分考虑苗木移植利用的可行性。
5.5确保弃土场和各类临时工程设水保持措施的实施
废弃土地和各种临时性工程水土保持措施的实施也是公路建设项目水土流失防治的重要内容。首先,排水池和排水沟应设置在弃土场,将尽可能多的水引入到沟底部,将山涧的水汇集;二是在弃土场水平坡上设置梯形边坡,利用其梯形坡面将山坡水引流至排水沟中。在公路建设过程中,各类临时工程采取水土保持措施。例如,在建设过程中,在临时占地区域直接开挖,会破坏地表肥沃土层,在公路建设结束后,植被恢复就无法进行。因此,有必要将肥沃的土层储存在原始地表的固定位置。公路建设完成后,再将肥沃土层推到原来的位置,恢复地表。
总之,近几年,我国高速公路蓬勃发展,高速公路建设已成为拉动内需,促进国民经济快速发展的重要因素之一,受到各级政府的高度重视。伴随着高速公路的快速发展,高速公路与自然环境的矛盾也日益凸显。因此,在工程前期规划设计阶段要贯彻水土保持、环境保护的理念,在实施阶段要落实水土流失防治措施、环境保护措施,在管理运营阶段要加强对环境的监督管理,在公路建设的同时保护好生态环境,进而实现公路建设与自然环境的可持续发展。
参考文献:
[1]陈宗伟,江玉林,张洪江,程云,王金娟.高速公路施工期水土流失影响因素及其防治措施[J].水土保持研究,2006,05:120-123.
[2]陈萍,冷光义.山区高速公路施工期水土流失影响因素及防治措施[J].水土保持应用技术,2010,04:28-30.
[3]高元柳.山區高速公路水土流失预测及防治技术研究[D].湖南大学,2011.