城区市政公路建设项目的水土保持措施

2022-12-20高雨龙

经济技术协作信息 2022年1期

◎高雨龙

自改革开放以来，我国城市化建设进程一直在向前推进，为缓解城市内部现有的诸多交通压力，市政道路建设受到了人们的广泛关注和重视。本次以上海市浦东新区新建市政道路为例，在项目区周边环境条件综合调查分析的基础上，提出针对性的水保措施安排，以期达到最大限度防治水土流失的效果。

一、项目概况

长空路（云水路～新元南路）新建工程位于上海市浦东新区泥城镇，是临港新片区重装备产业区重要通道，道路等级为城市次干路，东西走向，东至新元南路，西至云水路，道路全长3402m，桩号范围K0+025.361～K3+426.965，征地红线宽度为40m，双向六车道，沥青混凝土路面，设计速度为40km/h，全线共设置11个平面交叉口，新建148m/3座中型跨河桥梁。工程将同步实施工程范围内道路、桥梁、排水（雨、污管道）、水工、照明（含合杆）、监控、海绵及其附属工程等。

二、项目区概况

浦东新区属于亚热带季风气候区，年平均气温15.6℃，年平均降水量为1207.3mm，雨季主要集中在6～9月，植被类型为中亚热带常绿阔叶林带，主要土类为水稻土。项目区位于长江三角洲入海口东南前缘，地貌类型为三角洲冲积平原。场地地质构造以正常地层沉积区为主，在深度65m范围内地基土属第四纪上更新世及全新世沉积物，主要由粘性土、粉性土和砂土组成，分布较稳定，一般具有成层分布的特点。

本工程土壤侵蚀类型区属于南方红壤区，侵蚀强度以微度为主，侵蚀形式以水力侵蚀为主，容许土壤流失量500t/km2·a，原地貌土壤侵蚀模数为200t/km2·a。水土流失防治标准执行南方红壤区一级标准。

三、市政公路建设水保措施布设

1.防治区划分。结合目前生产建设项目水土保持技术标准要求，要想保证水土流失防治工作的全面有序开展，首先须对项目区合理的划分防治分区，项目分区应具有控制性、整体性、全局性，各分区内造成水土流失的主导因子相近或相似，各分区之间要具有明显差异性。本工程根据不同的施工工艺及地表扰动情形，将项目区划分为路基工程区、桥梁工程区、驳岸工程区三个防治单元。

由于地处冲积平原地区，本工程道路整体以填方为主，路基工程区包含了路基、路面、交叉、排水、绿化、海绵及其他附属工程。桥梁工程区涉及三座中型桥梁，均为三跨，桥长50m，宽度40m，桥梁无通航要求，钻孔灌注桩基础。根据《上海市跨、穿、沿河构筑物河道管理技术规定（试行）》，桥梁建设时，其垂直投影面内及上下游30m河道两岸堤防（防汛墙）需同步岸规划要求实施，故本工程还将同步实施河道生态驳岸484m，生态驳岸采用复式断面和斜坡式断面，其中墙身材料选用箱型砌块挡墙，基础型式主要为钢筋砼预制桩基础，桥梁及驳岸工程施工期均顺河向设置双排12m长拉森钢板桩围堰。

本工程水土流失防治责任范围面积14.57hm2，其中永久占地13.63hm2，临时占地0.94hm2。施工生产生活区采用租赁的形式，施工便道及临时堆土均设置在征地红线内，借方全部外购，渣土全部运至政府指定消纳场，不新增临时占地。项目防治分区及防治责任范围表见下表：

表1 项目防治分区及防治责任范围表

2.措施总体布局。

（1）防治措施布设基本原则。结合工程具体情况及项目区水土流失状况，将预防为主、保护优先等基本原则放在首位，同时要体现出科学管理以及注重效益等基本方针，尽可能避免对原地表以及植被造成严重破坏。项目建设过程中，要补充完善临时性防护措施，尽可能减少在施工过程中人为扰动。水土保持措施布设时要将生态效益放在首位，避免对周边生态环境造成不良影响。水保措施应采用工程措施、植物措施、临时措施相结合的形式，统筹兼顾，形成综合防护体系。

（2）防治措施体系和总体布局。结合工程在规划和建设时提出的一系列特点及要求，严格按照现有的工艺特征，在对水土流失进行预测及客观分析的基础上，形成了以下具有针对性的水土流失防治措施体系。防治措施总体布局如表2所示。

表2 项目水土流失防治措施体系表

上表中主体工程已有的以水土保持功能为主的工程包含：乔木移栽、人行道透水铺装、雨水花园、表土回填、道路绿化带综合绿化、驳岸工程绿化、河岸一侧泥浆沉淀池、施工生产生活区临时排水沟、道路两侧出入口处的洗车平台及三级沉淀池等措施。水保方案则新增了路基两侧施工期临时排水、裸露地表及临时堆土的临时苫盖及排水、临时占地施工结束后的土地平整及撒播草籽恢复绿地等措施。

3.分区措施布设。

（1）措施设计标准。①排水工程：本工程临时排水沟设计标准按3年一遇最大10min的降雨强度计算。暴雨期间的汇水量可选用上海地方标准《暴雨强度公式与设计雨型标准》（DB31/T1043-2017）中的的暴雨强度公式：

式中：P－暴雨重现期，本工程临时排水取3年；

t－降雨历时，本工程取10min；

q－暴雨强度，L/s·ha；

Q－雨水设计流量，L/s；

Ψ－径流系数

F－汇水面积

②土地整治：根据《水土保持工程设计规范》（GB51018-2014），扰动占压土地的平整及翻松应符合下列规定：“扰动后凹凸不平的地面应削凸填凹，进行粗平整；扰动后地面相对平整或粗平整后的土地，压实度较高的应予以翻松”，施工期，场地土方被压实，施工结束后的场地需要进行土地整治，以便恢复原土地利用类型，整地方式采用人工整地的形式，对于机械碾压、人工扰动地段进行深翻20～30cm。

③本工程植被恢复与建设工程级别为1级，应根据景观、游憩、环境保护和生态防护等多种功能的要求，执行园林绿化工程标准。根据《园林绿化工程施工及验收规范》（CJJ/T 82-2012），树木栽植成活率应达到≥95%，名贵树木栽植成活率应达到100%。草皮铺设成坪后覆盖度应达到≥95%，杂草及病虫害面积应达到≤5%，单块裸露面积应达到≤25cm2，栽植花卉成活率应达到≥95%。

项目区植被类型为中亚热带常绿阔叶林，区域内的植物多为防护林、景观绿化植被和农作物植被。根据地形地貌、土壤、降水、植被等自然因子综合分析，该区光热资源丰富，降水充足，土层相对较厚，立地条件适宜植物生长。工程在绿化用植物种的筛选上应按照“适地适树适草”的原则，兼具生态与景观要求，还应符合当地的气候土壤等环境条件、项目特性及植物生物学特性的要求，优先选用当地生长情况良好、景观效果佳、经济合理的植被。

④临时防护：施工建设中，临时堆土（石、渣）必须设置专门堆放地，集中堆放，并应采取拦挡、覆盖等措施；施工中的裸露地，在遇暴雨、大风时应布设防护措施。如裸露时间超过一个生长季节的，应进行临时种草加以防护；施工生产生活区、施工便道应统一规划，并采取临时性的防护措施，如布设临时拦挡、排水、沉沙等设施，防止施工期间新增水土流失。相关设施的设计及施工应符合《水土保持工程设计规范》（GB51018-2014）要求。

（2）海绵城市措施。本工程海绵城市主要为结合道路、绿化和排水工程，采用透水混凝土透水铺装、侧分带内雨水花园作为生物滞留带等海绵城市技术措施。

人行道透水铺装是通过采用大孔隙结构层或排水渗透设施，使得雨水能够通过铺装结构就地下渗，本次人行道透水路面结构为：6cm透水砖+3cm中粗砂+10cm透水水泥混凝土+10cm砾石砂。透水铺装结构示意图详见图1。

图1 透水铺装结构示意图

雨水花园设置在机非隔离带内，宽度1.5m，单个长度18m，每组间距12m。表面调蓄深度0.2m，下部结构层深度1.0m。雨水花园结构层由上至下分别为有机肥料层、有机介质层、DN150导引水管、粗砂过滤层、防渗膜等，将雨水花园结构渗水排放至道路已有雨水口处。雨水花园应采用400mm厚种植土，种植土渗透系数需控制在50～100mm/h。雨水花园剖面示意图如下：

图2 雨水花园剖面示意图

（3）工程措施。除海绵城市各项可纳入水保措施体系的工程外，从水土保持的角度出发，考虑到项目用地现状多为旱地、水浇地、设施农用地等，具有肥力表土，故在施工前期需进行表土剥离，运至表土临时堆场集中堆放，并采取临时苫盖等防护措施进行保护，后续用于道路绿化带覆土。绿化区表土回覆后应及时进行土地整治，包括翻松、施肥等，以利于植物种植。

以上市政道路工程工程措施主要包括了表土剥离、表土回填、土地整治等。市政雨水管网主要用于城市防洪排涝，不计入水保措施体系。

（4）临时措施。市政道路建设期间，道路两端出入口处均设置洗车池、三级沉淀池等，对进出施工场地的车辆进行冲洗，防止带出泥沙。中型桥梁采用钻孔灌注桩基础，施工过程中应在桥墩附近设置泥浆池，泥浆池沉淀的钻渣泥浆应通过泥浆干化一体机干化后外运至政府指定的渣土消纳场，以避免钻渣泥浆场内乱流，影响路基施工以及道路周边环境。施工过程中应在路基两侧及桥墩周边、驳岸工程区岸坡顶部等区域设置截（排）水沟，并接入周边农田排水系统，接入前设置二级沉沙池，排水沟中部也需每隔300m设置一口沉沙池。红线内的临时堆土则应采取先拦后弃的形式，设置装土编织袋挡墙拦挡，堆土完成后设置彩条布苫盖。场地内裸露地表且48h内不再扰动的区域也应及时苫盖彩条布，防止降雨冲蚀或大风扬尘。

（5）植物措施。施工前期应对项目区已有河道护岸树种进行机械移栽，苗木搬迁过程中应尽量减少地表扰动，乔木应修剪枝叶，并带土球移栽，土球需绑扎固定，防止运输过程中土方沿途洒落。施工后期对绿化带及河流岸坡进行乔灌草结合的绿化，而驳岸工程区的临时占地可进行平整及翻松处理，然后通过撒播水保混交草籽等措施进行初步绿化。项目区的光热资源较丰富，降水量充足，可满足各种类型的植物生长的需求。通过种植各种类型树草种，不仅能够保持水土，也能够美化项目区环境。

（6）施工组织及施工工艺。工程施工时应根据各防治区域的具体措施合理安排水土保持防治措施施工工序，减少或避免各工序间的相互干扰，与主体工程施工一并进行。

施工前，应剥离主体工程区占用旱地、水浇地、设施农用地的表层耕植土，剥离厚度约30cm，采用推土机将土方集中堆置，清基土方用于后期绿化种植或恢复植被。施工过程中，临时堆土及场地内裸露地表应进行临时苫盖，道路路基两侧设临时排水沟及沉沙池。施工结束后，将前期剥离的表土（清基土方）覆盖在主体工程区绿化或植被恢复区域，表土回覆采用铲运机铲运土。护岸边坡施工后期应在表面填筑耕植土并进行修整，人工松土，松土厚度不大于30cm，然后对坡面进行平整，清理垃圾等杂物。

植物措施设计以经济实用、方便施工和便于养护为原则。施工要选择雨季或雨季即将来临之前进行，以防恶劣天气造成新的水土流失。苗木栽植采用穴状整地，人工挖土。铺植草坪所选的草源应生长良好，密度高，草块切成30cm×30cm、厚2～3cm的方块，各草块间的缝隙不得超过4～6cm，铺设后应压实，浇水。铺设草皮时，要严格按从下至上的原则进行，并根据草皮的实际厚度对腐殖土厚度进行适当调整，确保腐殖土加草皮的总体厚度保持在30cm左右。

土地整治应按植被恢复要求对地形进行整理。注意将埋在土壤内的杂物等清除。同时要考虑林草地的排水状况，过干过湿润不利于植物的生长。

砖砌沉沙池施工包括沉沙池的开挖和护砌，按设计断面采用机械作业、人工配合的方式开挖，开挖后清除一切树根、杂草和尖石，然后铺设垫层，浇筑混凝土层，并进行砌砖及抹面。排水沟开挖前，应根据放样桩线，采用小型反铲挖掘机或人工开挖，然后人工修整坡度，使之达到设计要求，施工后期用原土回填排水沟。防尘网铺设时应搭接10-15cm，在表面用石（砖）块进行压铺，防止被风吹起。