市政公路建設(shè)土壤侵蝕特點及防治探討

張洪開,柳小強,李洪濤,劉富平

(1.昆明龍慧工程設(shè)計咨詢有限公司,云南昆明 650000;2.西南林業(yè)大學(xué),云南昆明 650224)

市政公路建設(shè)土壤侵蝕特點及防治探討

張洪開1,柳小強2,李洪濤1,劉富平1

(1.昆明龍慧工程設(shè)計咨詢有限公司,云南昆明 650000;2.西南林業(yè)大學(xué),云南昆明 650224)

市政公路;建設(shè);土壤侵蝕;防治措施

隨著我國城市化進程的不斷加快,市政公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了前所未有的發(fā)展,但伴隨而來的土壤侵蝕問題也日益凸顯。市政公路多修建在人流量較大的區(qū)域,施工過程中人為干擾作用更加明顯,為保證市政公路施工、營運以及過往行人的安全,減輕人為土壤侵蝕,就須切實做好施工過程中的土壤侵蝕防治工作。介紹了市政公路建設(shè)土壤侵蝕特點及防治對策,指出了建設(shè)中存在的問題及今后防治發(fā)展趨勢。

公路交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,它對促進社會經(jīng)濟發(fā)展、加強國防建設(shè)、提高綜合國力和人民生活水平具有重要的支撐作用[1]。改革開放以來,我國城市化進程不斷加快,城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如雨后春筍般崛起。但是,由于建設(shè)過程中不注重水土保持工作,因此造成的土壤侵蝕現(xiàn)象也越來越嚴重。公路工程是線性建設(shè)項目,對地面的擾動較大,施工過程中的高挖低填、架橋修隧道等都會造成水土保持設(shè)施的破壞,若不采取有效的防護措施,必然導(dǎo)致土壤侵蝕加劇和生態(tài)環(huán)境惡化[2]。另外,市政公路多修建在人流量較大的區(qū)域,施工過程中人為干擾作用更加明顯,因此為保證市政公路施工、營運以及過往行人的安全,減輕人為土壤侵蝕,就須切實做好施工過程中的土壤侵蝕防治工作。

1 土壤侵蝕特點

市政公路建設(shè)不可避免地會對公路通過區(qū)段的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,若處理不當(dāng)就會造成大量的土壤侵蝕。公路建設(shè)極易產(chǎn)生土壤侵蝕,一方面公路建設(shè)過程中會破壞地表植被,擾動地表土壤,動用大量土石方,從而引起大量的土壤侵蝕[3];另一方面,公路建設(shè)中大面積開挖的邊坡及填筑的坡面,遇降雨極易產(chǎn)生侵蝕,導(dǎo)致大量泥沙隨雨水進入市政排水系統(tǒng),會直接影響城市行洪安全。市政公路建設(shè)過程中的土壤侵蝕主要有以下特點[3-5]。

第一,市政公路建設(shè)過程中產(chǎn)生的土壤侵蝕是由人類在建設(shè)中砍伐地表植被、開挖土石破壞沿線生態(tài)環(huán)境所致,土壤侵蝕類型復(fù)雜、控制難度大,要求的治理標(biāo)準較高。

第二,市政公路施工擾動地表類型復(fù)雜多樣,在縱貫的區(qū)域內(nèi)差異較大,導(dǎo)致土壤侵蝕發(fā)生在整個公路沿線而不是集中在幾個點上。

第三,市政公路建設(shè)中的土壤侵蝕隨施工階段的不同而不同,其侵蝕主要集中發(fā)生在施工期和營運初期。

第四,市政公路建設(shè)中的土壤侵蝕及危害主要集中在公路沿線,重點分布在公路路基開挖裸露面、填方段所形成的坡面、取土場、料場及棄渣場等區(qū)域。

第五,受城市“熱島”效應(yīng)等影響,道路建設(shè)過程中所形成的松散堆積物極易形成局部沙塵暴而導(dǎo)致表土流失。

2 土壤侵蝕防治

市政公路建設(shè)中的土壤侵蝕防治是指通過合理布設(shè)水土保持防護措施,使新增的土壤侵蝕得到有效控制,受損植被得到有效恢復(fù),區(qū)域景觀得以協(xié)調(diào),將由土壤侵蝕造成的危害降到最低的控制過程。具體體現(xiàn)為:通過實施水土保持工程措施,使道路開挖邊坡達到穩(wěn)定,巖石、表土不裸露,棄土棄渣得到有效防護,避免土壤侵蝕對工程本身造成危害;通過實施植物措施,使區(qū)域植被得到恢復(fù),達到綠化美化的效果。

2.1 土壤侵蝕防治原則

市政公路建設(shè)要以防治新增土壤侵蝕為目標(biāo),以保護生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點,促進經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,工作中嚴格遵守水土保持法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準,符合環(huán)境保護的總體要求。根據(jù)市政公路建設(shè)的特殊性,具體實施中應(yīng)遵循以下原則。

(1)堅持預(yù)防為主、綜合治理的原則。建設(shè)單位應(yīng)依法委托具有相應(yīng)資質(zhì)的單位編制市政公路水土保持方案,對工程建設(shè)過程中引發(fā)的土壤侵蝕進行合理預(yù)測,通過預(yù)測,依據(jù)工程特點合理布設(shè)水土保持防治措施,使防治責(zé)任范圍內(nèi)各種地類的土壤侵蝕降低到允許的范圍內(nèi)。

(2)穩(wěn)定開挖邊坡,確保工程安全。對開挖或回填形成的高陡邊坡要進行穩(wěn)定性分析,并采取相應(yīng)的措施穩(wěn)定邊坡。

(3)合理規(guī)劃,排水、擋護措施先行。由于市政公路施工區(qū)域多在城鎮(zhèn)交通流量較大的區(qū)域,人為干擾作用特別突出,因此在公路建設(shè)中,首先應(yīng)按標(biāo)準做好排水、沉沙等設(shè)施建設(shè);對臨近中小學(xué)、機關(guān)等人員較密集的區(qū)域,在施工過程中應(yīng)加大擋護和管制力度,以確保過往學(xué)生及行人的安全;對穿越河道、湖泊的區(qū)段,應(yīng)根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定,嚴格禁止就近向河道、湖泊等水域內(nèi)棄土棄渣;禁止在滑坡、泥石流易發(fā)區(qū)段取土、挖砂、采石,以防止由此引起的地質(zhì)災(zāi)害。

(4)做好施工過程中的水土保持監(jiān)測。建設(shè)過程中應(yīng)實施水土保持監(jiān)測,控制建設(shè)過程中的水土流失,保證各階段的水土流失防治達到標(biāo)準規(guī)定的要求。

2.2 土壤侵蝕防治對策

土壤侵蝕防治的最終目的是通過合理布設(shè)有針對性的水土保持工程措施和植物措施,使公路施工中新增土壤侵蝕得到有效控制,減少因工程建設(shè)導(dǎo)致的土壤侵蝕危害,恢復(fù)和保護公路沿線水土保持設(shè)施,改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境,從而實現(xiàn)公路建設(shè)、運營的安全進行和生態(tài)環(huán)境的維護及地方經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。結(jié)合相關(guān)研究成果,提出了如下合理布設(shè)截排水措施、穩(wěn)定開挖邊坡、保護路基及下邊坡?lián)踝o等防治土壤侵蝕的對策[6-8]:

(1)在施工過程中,應(yīng)盡量縮短邊坡、路基等開挖面的裸露時間,合理安排好開挖、筑路、壓實路面、砌石護坡、鋪砌排水溝等工序,并盡可能做到同步進行;對于暫時不能修防護設(shè)施的邊坡、路基,應(yīng)設(shè)置臨時性的排水溝或采取鋪草、鋪碎石等臨時防護措施加以防護;對于暫時不能建設(shè)的裸地,可鋪草、鋪人工織物或采取其他方法進行防護,以減少土壤侵蝕;設(shè)置合理的排泄地表徑流的排水溝渠及沉沙池,盡量減少進入市政排水系統(tǒng)的泥沙量。

(2)道路施工產(chǎn)生的棄渣,要堆放到指定的建筑垃圾堆放場進行妥善處理。對棄土棄渣量較大而需要專門設(shè)立棄渣場的,要做好渣場的土壤侵蝕防治。一般來講,在棄渣前應(yīng)首先完善棄渣場周邊的排水系統(tǒng),然后再設(shè)置其他攔擋措施;根據(jù)需要在棄渣場附近設(shè)置臨時表土堆放場;當(dāng)棄土棄渣堆置達到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)對其進行整治利用;棄渣場坡頂平臺應(yīng)壓實平整,坡腳采用漿砌片石防護或筑擋土墻,同時采用植物措施進行防護。

(3)取土場開挖時應(yīng)盡可能減小邊坡高度,對開挖形成的不穩(wěn)定坡面,采取分級削坡方式進行防護,坡腳采用漿砌片石護坡。取土場平臺及邊坡采用植物進行防護的應(yīng)以鄉(xiāng)土植物為主;在取土場中間平臺內(nèi)側(cè)和坡腳設(shè)置排水溝,以排泄地表徑流;當(dāng)所開挖的坡面較高時,可在平臺處設(shè)置擋水土埂和截水溝;取土場結(jié)束取土后應(yīng)對開挖跡地進行整治或覆土造地。

(4)對因道路施工等造成的裸露邊坡,除采取必要的植草、植樹恢復(fù)外,還應(yīng)采取有效的臨時排水措施,并對占壓的地表撒播速生的草種或灌木種子進行及時綠化。綠化植物應(yīng)堅持適地適樹、因地制宜、經(jīng)濟可行的原則,依據(jù)工程特點選擇適宜的喬、灌、藤、草品種。對表土臨時堆放場地應(yīng)采取編織袋擋墻、磚墻等擋護措施進行攔擋,坡面用土工布、彩條布等覆蓋物覆蓋,如表土堆存時間較長,則應(yīng)采取撒播草種、移植苗木等措施進行防護。

2.3 管護措施建議

隨著我國城市化進程的加快及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的進一步加大,市政公路建設(shè)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資熱點和重點,在促進地方經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,由于其戰(zhàn)線長、涉及面積廣、管護困難較大,會不可避免地對沿線的社會環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響,這就要求市政公路建設(shè)應(yīng)從設(shè)計、施工到竣工都給予高度的重視。在合理規(guī)劃、加強預(yù)防監(jiān)督管理的基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)工程特點劃分防治區(qū),因害設(shè)防,構(gòu)建合理的綜合防治措施體系。除此之外,還應(yīng)做好以下幾方面工作:

(1)完善監(jiān)督執(zhí)法體系建設(shè),強化預(yù)防監(jiān)督,增強法規(guī)的可操作性和針對性,堅決遏制二次人為土壤侵蝕。要堅持“誰開發(fā)誰保護,誰造成土壤侵蝕誰負責(zé)治理”的原則,依法落實人為土壤侵蝕防治責(zé)任和水土保持“三同時”制度,使建設(shè)單位、監(jiān)測單位、施工單位等都要明確預(yù)防保護目標(biāo)和責(zé)任。

(2)道路建設(shè)過程中土壤侵蝕防治措施的落實,必須建立健全組織領(lǐng)導(dǎo)體系,加強施工組織管理,提高水土保持意識,規(guī)范施工行為,接受當(dāng)?shù)睾蜕霞壦姓鞴懿块T的監(jiān)督管理。同時,應(yīng)委托有資質(zhì)的監(jiān)理單位開展水土保持監(jiān)理工作,通過監(jiān)理提出水土保持的補充措施和建議,為水土保持工程順利實施和發(fā)揮效益提供保障。

(3)建立水土保持措施實施后的評價機制,加強對市政公路建設(shè)過程中造成的土壤侵蝕及防治效果的監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,結(jié)合工程特點及當(dāng)?shù)赜绊懲寥狼治g的主導(dǎo)因子,對土壤侵蝕控制措施的實施效果、工程質(zhì)量等進行科學(xué)、合理的評價。

(4)應(yīng)用土壤侵蝕防治新方法、新技術(shù)及管護措施,切實做好防護植被的后期養(yǎng)護管理工作。

3 存在的問題與防治發(fā)展趨勢

3.1 存在的問題

(1)部分市政公路建設(shè)施工期較短,施工區(qū)域較集中,因此很難布設(shè)土壤侵蝕防治措施,極易導(dǎo)致局部區(qū)域塵土飛揚,開挖的松散堆積物遇降雨極易流失,影響市容市貌及市民出行。

(2)缺乏統(tǒng)一的市政公路建設(shè)土壤侵蝕防治技術(shù)標(biāo)準,加上不同施工單位實施土壤侵蝕控制措施的操作及統(tǒng)計方法不同,導(dǎo)致結(jié)果可比性較差。

(3)缺乏基礎(chǔ)資料,特別是基本的觀測數(shù)據(jù)和可信度較高的控制措施實施資料,致使許多研究只能針對局部問題或某個方面進行探討,缺乏宏觀的、整體的信息和資料。

3.2 防治發(fā)展趨勢

進入 21世紀,我國的城市化建設(shè)進入了一個關(guān)鍵時期,與此同時,適應(yīng)新形勢、新要求的生態(tài)城市建設(shè)、園林城市建設(shè)的呼聲也越來越響亮。面對新形勢、新要求,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的水土保持工作要積極推進水土保持知識、理念、技術(shù)和管理機制的創(chuàng)新。筆者認為今后市政公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的土壤侵蝕防治須做好以下幾方面研究。

(1)以城市水土保持規(guī)劃為指導(dǎo),結(jié)合市政公路的特點,對建設(shè)過程中產(chǎn)生的土壤侵蝕做定量分析,為獲得可靠性較高的統(tǒng)一的防治技術(shù)標(biāo)準提供依據(jù)。

(2)不合理的施工時序及人為破壞是市政公路建設(shè)土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的主導(dǎo)因素,為切實做好市政公路建設(shè)中的土壤侵蝕防治,需要加強城市水土保持教育、宣傳,以提高全民的水土保持意識。同時應(yīng)進一步建立健全城市水土保持監(jiān)督機制,加大執(zhí)法力度,加強對土壤侵蝕的監(jiān)測。

(3)市政公路建設(shè)土壤侵蝕防治必須與城市水土保持綜合治理、城市環(huán)境綜合治理和城市綠化美化有機結(jié)合起來,以景觀生態(tài)學(xué)等學(xué)科理論為指導(dǎo),結(jié)合水土保持近自然治理的成功經(jīng)驗,最大程度地實現(xiàn)控制措施的自然協(xié)調(diào)。

4 結(jié) 語

隨著我國城市化建設(shè)進程的加快,市政公路建設(shè)得到了前所未有的發(fā)展,而與之伴隨的土壤侵蝕問題也日益凸顯。市政公路建設(shè)的土壤侵蝕特點雖然有一些共性,但由于自然條件和建設(shè)區(qū)段的不同,導(dǎo)致建設(shè)中所引起的土壤侵蝕又存在明顯的差異,因此要本著預(yù)防為主、綜合治理的原則,加強對市政公路建設(shè)過程中土壤侵蝕規(guī)律的系統(tǒng)研究,以合理布設(shè)土壤侵蝕防治措施,有效控制建設(shè)過程中所造成的土壤侵蝕。

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S157.1

A

1000-0941(2011)04-0031-03

張洪開(1978—),男,云南羅平縣人,工程師,學(xué)士,主要從事水土保持、農(nóng)田水利工程等規(guī)劃與設(shè)計工作;柳小強(1984—),男,甘肅甘谷縣人,碩士,主要從事土壤侵蝕防治研究工作。

2010-08-30

(責(zé)任編輯 趙文禮)