复杂山区高速公路弃土场设计与施工存在的问题及对策措施

2021-09-15李兵刘峰马洪生

四川建筑 2021年4期

李兵刘峰马洪生

【摘要】弃土场是复杂山区高速公路建设中重要的线外附属工程，因弃土场问题而致使主体丁程停工和增加投资及环境破坏的问题日益突出，应引起高度重视。文章通过对弃土场存在问题的原因进行剖析，提出了对策措施，可为复杂山区高速公路弃土场设计提供技术参考。

【关键词】高速公路; 弃土场; 设计; 对策措施

【中国分类号】U417.9【文献标志码】A

复杂山区高速公路桥隧工程规模大，可设为路基的基本上是挖方路基，不可避免地会产生大量弃方。在建设过程中，弃土场场址变更引发的工期延误、耕地占用、环境破坏、水土流失、地质灾害等问题较为突出，这里面不仅有施工管理、征地拆迁等方面的客观原因，还有设计方面的主观原因。

2015年12月20日，位于深圳市光明新区的红坳渣土受纳场发生滑坡事故，造成73人死亡、4人下落不明、17人受伤，直接经济损失8.81亿元。灾害滑坡覆盖面积约38×104 m2，滑程长达1 100 m，最大堆积宽度为630 m，体积约为273×104 m3。值得对该弃土场发生滑坡的原因，弃土场的选址及防护设计进行深刻反思。

作为附属工程的弃土场设计应体现主体工程设计水平。在当今高速公路设计更加注重生态环境理念的前提下，加强弃土场的综合设计与施工已成为项目总体设计的重要组成部分，具有十分重要的意义。

1 弃土场存在的问题及原因分析

1.1 弃土场存在的问题

1.1.1 设计变更大

很多项目，原设计的弃土场大部分未启用，以四川藏区汶马高速公路为例，原设计18个标段，共31个弃土场，仅6个弃土场未作变更设计，新增弃土场选址23处。截至发稿，其中5个标段，变更增加造价约6 500万元，变更金额较大。

1.1.2 易诱发地质灾害

部分弃土场工程地质及水文地质条件极为复杂，由于基础资料缺失，防护排水设计不到位，施工过程中没有严格按照专项施工组织设计施作，常常易诱发泥石流、溜坍、滑坡等地质灾害，易造成人员伤亡及财产损失。类似案例不胜枚举。

1.1.3 还田复耕率低

很多弃土场在弃方完成后不能很好的恢复，如弃土场坡表耕植土绿化不达标，无满足实际需要的排灌系统，或者还耕的面积多为坡地可利用率低。没有做到还地与民，维持可持续发展。目前已有多个高速公路工程项目存在当地政府及居民反映还田复耕率低问题。

1.2 原因分析

1.2.1 弃土场设计出手质量不高

1.2.1.1 设计工作不深不细

（1）弃土场工程地质调绘或地勘工作不到位。有些复杂山区项目弃土场选址非常困难，加之工期紧张，往往到了提交设计文件的时候，个别弃土场选址才確定，没有给地质人员足够的时间进行地质调绘或进行地勘，地质人员也没参与到弃土场设计的复核、审核中。弃土场设计地质信息缺失、不足，导致了部分弃土场由于地质原因进行了变更设计。很多大型弃土场没有进行专项工程地质勘察，仅依靠工程地质调绘，深度不足。

（2）征拆等控制因素调查不落实、不到位。弃土场设计不仅受地形地质条件制约。还要考虑征地拆迁，基本农田，环保，生态红线，文物保护，地方规划等等制约因素。

（3）弃土场基础支撑资料不全。行洪论证专项、泥石流专项、地质灾害评估、地质勘察报告、稳定性评价及地方政府意见等各类专项资料缺失，设计变更基础支撑资料不全。以某高速公路为例，原施工图阶段共设置了14个弃土场，其中涉河弃土场11个，均未作专门的行洪论证专项，也未作稳定安全性评价，仅一处弃土场作了工点地质勘察。地形图不全，部分弃土场仅有1∶1万地形图。未进行实地测量，弃土容量计算误差大。

（4）弃土场设计粗糙、没考虑松方系数、运距计算错漏多。弃土场设计粗糙，多数只有一条剖面，不满足设计要求;没考虑松方系数，导致实际弃土堆置过程中，部分弃土场容量不足;部分弃土场土石方调运运距计算不准，因运距造成较大的变更设计。

（5）排灌系统设计粗糙，不够重视。弃土场排灌系统与工程稳定、还田、水土流失防治相互制约，相互影响，对弃土场的总体设计有直接影响。部分弃土场依靠自然条件难以恢复维持生态能力，弃土场是按临时征地征用，一般承诺要复耕，但设计上没有根据具体的场地情况进行系统的排灌系统设计，通常只简单设置了周边截、排水沟。不能满足复耕的要求。

1.2.1.2 设计经验不足，重视程度不够

对于工程地质及水文地质条件比较复杂的弃土场，设计经验不足，重视程度不够。部分弃土场设计仅考虑最终的防护方案，没有与工程实际相结合，导致工程量不足，弃土过程中易发生次生灾害。

未考虑雨季施工过程中的度汛、渣水分流问题，施工过程中临时度汛，应在设计文件中明确要求，并给出工程量。部分涉及水工、地灾治理设计的弃土场，缺少设计经验，易诱发或加剧地质灾害，并毁坏弃土场。类似案例较多，造成的经济损失相对较大，且后期治理难度大，效果差。

1.2.2 不能实现设计跨合同调运，造成新增弃土场

施工图阶段分了施工标段，在某一标段中要达到土石方平衡是很难的一件事情，施工中两个标段施工进度和施工顺序都不一致，这样的情况下很难进行统一的土石方协调和调配。很多项目跨合同段调运的情况，最终大部分都作了变更设计，重新考虑土石方调配及取、弃土场的设置。

1.2.3 部分弃土场运距较远，施工单位不愿启用

弃土场运距较远，施工工效较低，施工单位征拆协调工作也不是很积极主动，实施比较困难。

1.2.4 征拆协调难度大

一是居民拆迁补偿要价高，弃土场用地设计上考虑临时征用，弃土场还耕及树木、青苗补偿均由施工单位负责，往往老百姓要求按永久用地补偿标准来执行，因此协调难度较大。二是施工单位认为部分弃土场运距远，工效低，就借征拆协调困难为理由，提出变更设计。以藏区某高速为例，原设计共31处弃土场，其中有16处均因征拆困难而进行了变更，据了解基本每个标段都因弃土场问题停过工，个别标段停工3个月以上。

1.2.5 施工单位不按设计要求施工，违规弃渣

一是施工单位不按设计位置堆置，图方便按自己的意愿堆弃，造成既成事实，再提出变更设计。二是不按设计施工，堆渣前未清表、弃渣不压实，不按设计坡比堆置等。认为弃土场是附属工程，不重视挡防工程的施工质量。

1.2.6 施工组织不合理

施工单位进场后，应先进行合理的施工组织，编制详细的施工组织方案，经审批后，再进行施工。应先进行弃土场的建设，再进行隧道及路基开挖施工。部分项目，未提前启用弃土场的排水防护工程和征地拆迁工作，故隧道开始出渣时弃土场尚不可用，造成弃渣的二次转运或弃土场变更设计。

1.2.7 复耕恢复工作上，施工管理不到位

大部分施工单位未按设计要求，施工初期预留临时场地堆放路基清表土和弃土场原场地的耕植土，用于后期弃土场顶面的覆土。为了施工的方便，基本上把这些土丢弃在弃土场。导致后期复耕效果差。

1.2.8 弃渣场选址不尽合理

以藏区某高速公路为例，部分弃土场占用基本农田，涉及自然保护区。部分弃土场设置在建成水库管理范围内。导致变更、协调工作量大大增加。

2 对策措施

2.1 重视弃土场设计，认真把握好设计出手质量关

2.1.1 正确认识弃土场的重要性

弃土场是山区高速公路建设中经常出现的具有破坏性的线外附属工程。其对环境造成的破坏在多年的公路建设中得到了验证。因弃土场问题而致使主体丁程停工和增加投资的案例较多，应引起高度重视。

2.1.2 加强前期设计工作深度

根据需要，提交各类专项报告如地勘报告、行洪论证、地灾评估、泥石流、稳定性评价等。

收集地方生态红线，环保，水保，地灾，基本农田，文物保护，矿产，地方规划等制约因素资料，要认识到前期的工作一定要认真细致，在收集基础资料（包括地形图、实地测量）、消化、理解基础资料上多花些钱和时间，反而会节约大量的成本和工期。

加强弃土场的工程地质调绘及勘探，建议地质人员参与到整个弃土场的设计当中。

2.1.3 加强设计内部管理

加强弃土场的复核、审核力度;复杂弃土场形成院级会审制度;个别极其复杂的弃土场委托有资质、有能力的单位进行专项设计。

2.1.4 加强弃土场的综合设计

弃土场的综合设计是大势所趋，弃土场的综合设计应该成为工程总体设计的重要组成部分。弃土场的综合设计是一个系统工程，包括挡防设计、排灌设计、生态设计（应以还田设计为主）、美化设计、弃渣综合利用设计、通行条件等。

2.1.4.1 加强弃土场挡防设计

加强地形图测绘，控制性剖面设计，挡防结构尺寸的计算、分析。弃渣场设计的地形图测绘比例尺应不小于1∶1000～1∶5000。控制性断面间距30～50 m。支挡及防护工程等单项工程，地形图测绘比例尺宜为1∶500～1∶2000。

2.1.4.2 加强生态设计

生态设计理念应贯穿于弃土场设计的始终。结合地方规划，以还地于民为、以人为本的设计理念，发挥弃土场经济，使建成后的弃土场能为人所用。

2.1.4.3 加强通行条件设计

良好的通行条件作为弃土场的配套措施，是利用弃土场的必要条件，建议部分弃土场考虑永临结合便道。

2.1.4.4 弃渣综合利用设计

土石方一部分用于路堤填筑，一部分堆放至弃土场，但还有一部分可以用于其它相关工程如建筑工程、水利工程等。综合考虑地方经济发展的规模、具体规划，了解各类工程对于土源的需求，有利于充分发挥弃渣的价值，使工程总体效益获得提高。

也可利用满足设计要求的弃渣轧制碎石、机制砂，用于公路及地方建设。

2.2 加强人才培养、学习、交流、引进

加强从业人员的业务技能培训，优先引进具有地灾、水工专业设计能力的资深人才。加强各专业、部门间的沟通、交流、资源共享。学习相关法律、法规、规范，如《开发建设项目水土保持技术规范》。

2.3 加强总体设计，合理调配土石方，尽量减小弃渣运距

细化、优化、深化设计方案比选。认真进行高填路堤与桥梁，深挖路堑与隧道，互通立交规模型式，路基填料，边坡坡率，排水沟尺寸与型式，取弃土设计，沿线设施布设等方案比选，尽量不跨合同段调运土石方。在综合安全、经济、环保等多种控制因素情况下，尽量减少弃渣运距，个别标段弃土场“可化大为小，化整为零”设计，提高施工工效。

2.4 設计单位应加强弃土场选址设计，提前与业主、地方做好沟通工作

弃土场选址兼顾安全和地方规划的原则。避免因堆置弃土而诱发泥石流、滑坡等地质灾害。

加强与业主、施工、地方的沟通，了解地方规划、用土需求，使弃土场能够为民所用。设计前期要以书面形式，征求地方政府意见，并现场踏勘确认。各方明确各自分工，各尽其责。

2.5 加强施工管理，制定合理施工组织方案

要从整个项目出发，统筹考虑施工组织方案的制定，考虑不同标段的相互影响、相互制约因素，充分发挥监理、业主的监督管理职能。

设计上细化施工组织计划，细化弃土场的施工方案：

（1）施工注意事项中，增加如表土保护等内容具体说明，提供表土保护的临时用地设计图表。

（2）复杂弃土场临时排水和防护工程应进行总体方案设计，部分困难位置进行细部设计。

（3）一般弃土场压实度应作详细要求，明确目标（压实度不小于80 %），并考虑不同弃土的松方系数（1.20～1.30）。

3 结束语

弃土场虽然是高速公路中的附属工程，然而其对环境的破坏及工程造价的影响程度不容忽视，对山区高速公路弃土场进行综合设计，已成为大势所趋。本文通过对复杂山区高速公路弃土场设计与施工存在的问题，以及对问题产生原因进行了系统剖析，提出了有针对性的对策措施。

参考文献