探讨斜坡及沟道施工中的水土保持技术

2020-11-29李远游庞南柱

科技与创新 2020年15期

李远游，庞南柱

（广西创森环保科技有限公司，广西南宁530000）

改革开放以来，国家在水土流失方面，采取了多种防护措施，取得了显著的效果，其中水土保持技术是非常重要的内容，在一定程度上改变了部分地形地质，因此，施工人员必须采用正确的施工技术，施工技术主要包括斜坡防治与沟道防治，合理采用技术从而减少水土资源的流失。

1 水土保持的作用

水土保持技术可以有效改善水土资源流失的情况，其主要是通过工程学原理合理使用水土资源，从而保护丘陵、山区等地区，以及当地的生态环境。水土保持工程具有多样性，常见的是山坡保持工程与沟道蓄水工程等，可以起到明显作用，具体包括：使用正确的水土保持技术，有效减少了洪涝灾害等，有利于提高土壤的入渗量、拦蓄径流等，通过梯田与水库工程，当雨水量过多时，还可以提高当地的防洪能力，有效缓慢洪峰的冲击，而当雨水量过少时，还可以降低年径流的变化范围；在水土保持工程中，梯田、沟渠、山塘都可以充分发挥对泥沙的拦截作用，从而减少湖泊淤积和水土流失，提高水库的蓄水能力；水土保持技术可有效降低水利工程的破坏程度，降低自然灾害的发生概率，例如泥石流或滑坡等；水土保持技术可有效提高当地水资源的质量和改善生态环境[1]。

2 斜坡及沟道施工中的水土保持防治工程

2.1 斜坡防治工程

2.1.1 山坡防治工程

山坡防治工程是预防水土流失的方式之一，可以将部分地区进行相应的改造，因地拦截冬季融化后的雨水，以及夏季的雨水等，同时使用特定的手法，将其引入当地的农田或林地中，对面径流起到一定的预防作用，增加牧草与田地中的水分，同时，可以将尚未拦截的山坡径流引入中小型蓄水大坝中。在山坡出现重力倾斜时，通过维修排水设施，以及支撑建筑物等工作，防止出现滑坡情况。山坡防治可采取多种防护措施，例如水平沟、水平阶、少坡截流、挡土墙、梯田、拦水沟梗等，避免出现水土流失的现象。

2.1.2 坡面防治工程

在山区农业防治工程中，坡面防治工程是关键内容，使用沟坡并举的方式，预防水土流失，常见的坡面防治工程主要有两种，即山坡截流沟和陡坡稳固工程。山坡截流沟主要是通过测量山坡的实际距离，进行科学合理的修筑分段工作，在山区农业中，高坡度的山坡截流沟作用是减少径流的流量，减少径流冲刷的影响，另外，山坡截流沟可以将坡面径流进行融合，从而将其引入到农田草地，以及蓄水大坝中，因此，施工人员可以将辅助防护措施与山坡截流沟相结合，其中包括梯田、沟头防护、高耕作、涝池等，防止较低海拔的农田出现滑坡现象，从而保证村庄与铁路的安全。而斜坡稳固工程确保了斜坡的稳固性，在山区农业中可以有效避免出现斜坡岩土体，通常使用在土地较软的坡度上。斜坡稳固工程中，有多种防护措施，其中包括拦截坡、泥墙防护、排水砍坡、植被固坡等。

2.1.3 梯田工程

梯田工程可以拦截雨水，并且改变原先的地形条件，通过在坡地上建立台阶式的梯子，提高地表水的渗透率，改善当地的土壤环境，使土壤达到保土和保肥的作用，从而促进当地农业发展。施工人员根据断面的结构，大致将梯田分为四种类型，分别是水平梯田、反坡梯田、隔坡梯田、坡式梯田。在梯田工程建设中，施工人员需要注意以下两点：科学合理划分地块，注意大弯随势而小弯取直的特点，将地块的长度范围控制在100 m 内；科学合理划分耕作区，重点关注农业生产，以及水土保持的规划范围，作为参考的重要依据，需要选择比较缓的坡地，并且具有优秀的土质条件与充足的水资源[2]。

2.1.4 斜坡固定工程

斜坡固定工程主要分为挡墙、抗滑桩、削坡反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固处理。挡墙可以称作挡土墙，可以对建筑物起到侧面支撑的效果，防止出现滑坡与地质崩塌等自然灾害；抗滑桩可对桩群起到支撑作用，并固定滑体，由于工期较短，操作技术具有一定的便携性，因此应用范围甚广，钢筋混凝土与木桩都是基本的材料；削坡指切掉主滑部分，而反压填土指将切掉的部分填充在阻滑位置；排水工程可以排除地表水与地下水，例如明水沟工程、防渗工程、暗沟、渗沟等；护坡工程包括混凝土护坡、混凝土砌块护坡等，在坡面上修建护坡，可以稳定结构，防止出现坡面崩塌的安全事故；滑动带加固措施可以采用机械化方式，或者是物理化学方式，有效提高滑动体的硬度，防止恶化软弱夹层。常见的施工技术有石灰加固法和化学灌浆法，其中石灰加固法的工作原理是，通过阳离子的扩散作用，将土中的阴离子进行交换，从而提高结构的稳定性；化学灌浆法是将各种化学材料制作为浆液，在特定的压力作用下，引入到灌孔中。

2.2 沟道治理工程

沟头防治工程是常见的防护措施，在山区沟道中，可以拦截大量的沙石，降低发生泥石流的概率，对沟床起到固定作用，一般情况下，沟头防治工程的类型有多种，例如护岸工程、淤地坝、拦沙坝、谷坊、小型蓄水工程等。

2.2.1 小型蓄水工程

沟道治理工程需要选择适合的地理环境，防止出现沟头偏移、扩大沟岸面积、沟床下切的现象，同时，降低发生泥石流的概率与非液体物质的含量，防止对沟口造成负面影响，确保位于山洪地区人民的安全性。施工人员通过小型蓄水工程，集中坡地径流与地下潜流，防止出现水土资源流失的现象，同时，可以灌溉当地的农田，从而提高农产品的产量，小型蓄水工程主要有四种方式，分别是储水塘坝、淤滩灌田、小水库、引流梯田。

2.2.2 谷坊

在山区的沟道内，修建谷坊可以有效防止出现沟床冲刷的情况，而拦山沟、防冲坝、泥沙坝，以横向格挡建筑物的方式进行修建。通常情况下，谷坊的高度控制在2.5～3.5 m，是一种常规的沟道处理措施，在修建谷坊时，由于谷坊在防止沟床冲刷时最为常见，因此，施工人员需要考虑沟道是否会出现沟床冲刷的现象。同时，谷坊具有多种作用，首先，谷坊可以防止沟床下切，将被侵蚀的基准面进行固定和抬高；其次，可以防止沟岸出现滑坡和扩张的现象，通过较高的沟床，对山坡脚起到稳定作用；再次，可以降低山洪的速度，缓解沟道的纵坡，从而降低发生泥石流与山洪等自然灾害的概率；最后，可以使沟道整齐，形成矾阶地，创造良好的农业生产条件。

2.2.3 拦沙坝

拦沙坝是一种非常重要的防护措施，是预防山洪与泥石流的主要措施，可以有效拦截山洪中的建筑物，尤其是非液体物质。一般情况下，拦沙坝的高度范围控制在4～16 m，在部分偏远山区也可以称为泥坝，对水土流失的治理具有显著效果，主要体现在以下几方面：拦沙坝可以降低沙石对下游地区的影响，对下游地区的修建与整理具有一定促进作用；拦沙坝可以降低发生坝上堵塞段河床的概率，提高坝上的侵蚀标准，此外，还可以增加河床的面积，减慢水流的流速，减少对大坝的侵蚀程度；拦沙坝可以稳定流动的泥沙，因为拦沙坝的淤塞物储存在上游两岸，减慢岸坡崩塌速度，从而使坡面被冲刷；由于沟道水流的侵蚀，经常会造成沟岸滑坡的现象，而拦沙坝的淤塞物，对滑坡体起到填充作用，从而减慢了滑坡速度，使滑坡逐渐平稳[3]。

2.2.4 淤地坝

淤地坝主要用在淤地拦泥时，在沟道内修建大坝，而逐渐形成的淤地也可以称作坝地。由于不需要灌溉下游，因此不需要蓄水，坝内的淤积面会慢慢提高，将坝地与坝体结合为整体，从而形成重力式的挡泥墙。通常情况下，淤地坝由三个部分组成，分别是坝体、溢洪道、排水设施，其工作原理是，当洪水位超过大坝的最大值时，通过溢洪道可以清除大量的洪水，从而确保大坝稳定运行与安全。而大坝的放水设施主要有两种形式，分别是竖管式与卧管式，一旦沟道内的水流过大时，通过放水设施，就可以将过量的水流排放到下游。对于小型蓄水工程而言，淤地坝在管理与技术上，虽然有许多相似之处，但是也存在一定的差异性，区别在于淤地坝的主要作用是拦泥，而不是蓄水，因此与水库相比，淤地坝洪水峰值的标准需要比水库的设计标准低，需要注意的是，由于淤地坝对地质条件的要求较低，因此设计时，可以排除渗水与排水的影响。