三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護

王慶珍，邢海娟，錢覺時

（1.重慶市公路局，重慶401147；2.重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶400045）

1 三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)的現(xiàn)狀和任務(wù)

1.1 后三峽工程

三峽工程歷時18年，于2012年7月4日完成最后1臺機組正式交付并網(wǎng)發(fā)電，三峽水電站全面建成投產(chǎn)。然而這并不意味著三峽工程的結(jié)束。三峽工程在防洪、發(fā)電、航運等方面發(fā)揮巨大綜合效益的同時，必須面臨庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護、移民安穩(wěn)致富、地質(zhì)災(zāi)害防護等問題。因此，為了三峽工程能長期安全運行并持續(xù)發(fā)揮綜合效益，必須面臨繁重的“后三峽工程”建設(shè)任務(wù)［1］。

2009年《國務(wù)院關(guān)于推進重慶市統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革和發(fā)展的若干意見》的發(fā)布，率先將重慶市作為統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革和發(fā)展的試點，與重慶市肩負(fù)著“后三峽工程”建設(shè)任務(wù)是密不可分的。統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展就是注重農(nóng)村的發(fā)展，而公路建設(shè)是農(nóng)村發(fā)展的重要內(nèi)容。文件特別要求加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和公共服務(wù)投入的重點放在農(nóng)村，大力開展“通村公路”建設(shè)試點。因此，“后三峽工程”一個重要任務(wù)就是三峽庫區(qū)的農(nóng)村公路建設(shè)［2］。

1.2 三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)任務(wù)

重慶市為三峽工程承擔(dān)了85%的庫區(qū)移民任務(wù)，累計移民上百萬人。雖然移民任務(wù)已基本結(jié)束，但后三峽工程還面臨庫區(qū)移民安穩(wěn)富強的問題。庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展嚴(yán)重滯后，發(fā)展水平只相當(dāng)于全國水平的62%。為了改善移民生活水平，保證社會穩(wěn)定，必須大力發(fā)展經(jīng)濟，后三峽工程建設(shè)同時需要與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合［3］。這一切的前提都離不開發(fā)達(dá)的交通。

《重慶市公路水路交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》［4］指出：到2015年，重慶市農(nóng)村公路規(guī)劃建設(shè)撤鄉(xiāng)并鎮(zhèn)公路和中心城鎮(zhèn)等聯(lián)網(wǎng)公路7 000km；行政村通暢工程30 000km，通暢率不低于85%，基本實現(xiàn)“半小時鄉(xiāng)鎮(zhèn)、一小時區(qū)縣”；全面實現(xiàn)“4小時重慶，8小時周邊”。重慶轄區(qū)內(nèi)庫區(qū)農(nóng)村由于經(jīng)濟發(fā)展落后、農(nóng)村公路修建難度大，目前約有89%的農(nóng)村公路未進行路面鋪裝，13%沒有基層，尚有76 554 km的通鄉(xiāng)、通村公路需要硬化改造（圖1）。顯然庫區(qū)農(nóng)村公路網(wǎng)通達(dá)通暢程度遠(yuǎn)不能滿足要求［5］，是后三峽工程建設(shè)的難點之一。

圖1 重慶市境內(nèi)庫區(qū)的典型農(nóng)村公路狀況

圖2 三峽庫區(qū)堆存的幾種典型工業(yè)固體廢棄物

1.3 與庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護的結(jié)合

公路建設(shè)一方面要破壞原始地貌和生態(tài)植被，增加水土流失量和地表土壤的侵蝕速度［6］；另一方面公路建設(shè)需要大量的水泥、碎石等建筑材料需要開山伐石，給庫區(qū)本身較為脆弱的生態(tài)環(huán)境增加新的壓力。故需要改變傳統(tǒng)的農(nóng)村公路修筑方式，以降低農(nóng)村公路建設(shè)對庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響。

庫區(qū)每年固體廢棄物產(chǎn)生量高達(dá)2 000萬噸以上，累積堆存上億噸（圖2）。每年汛期經(jīng)暴雨和洪水沖入庫區(qū)的廢棄物就高達(dá)數(shù)百萬噸。固體廢棄物一方面占用大量土地，另一方面污染環(huán)境，直接威脅三峽水庫的水質(zhì)安全和庫區(qū)生態(tài)環(huán)境［7－8］。大部分固體廢棄物可用作為土木建筑材料［9］，如將其與庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)相結(jié)合，則可從另一方面促進庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護。

當(dāng)前鄉(xiāng)村振興過程中，各類涉農(nóng)惠農(nóng)強農(nóng)富農(nóng)資金不斷注入，其間涉及大量專項資金的管理，若疏于監(jiān)管，極易產(chǎn)生腐敗。十八屆中央紀(jì)委向黨的十九大提交的工作報告顯示，五年來，全國紀(jì)檢監(jiān)察機關(guān)共處分村黨支部書記、村委會主任27.8萬人。龐大的數(shù)字一方面反映了紀(jì)檢監(jiān)察機關(guān)嚴(yán)查腐敗問題的力度不斷加大，另一方面也表明基層腐敗問題的治理工作仍然任重道遠(yuǎn)。

三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)資金短缺是最主要的問題，交通不暢又同樣制約經(jīng)濟發(fā)展，兩相作用形成惡性循環(huán)。在保證農(nóng)村公路建設(shè)質(zhì)量和性能的前提下，除將固體廢棄物應(yīng)用于農(nóng)村公路建設(shè)以外，還應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)夭牧希x擇低成本生態(tài)修筑技術(shù)，在大幅度降低庫區(qū)農(nóng)村公路造價的同時，還能促進生態(tài)環(huán)境保護。

2 適用于庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)的環(huán)保技術(shù)

后三峽工程建設(shè)時期，庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)必須面對庫區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境，采用環(huán)保修筑技術(shù)，將庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護相統(tǒng)一。

2.1 工業(yè)固體廢棄物在農(nóng)村公路建設(shè)中的應(yīng)用技術(shù)

2.1.1 庫區(qū)工業(yè)固體廢棄物

庫區(qū)工業(yè)固體廢棄物主要有煤矸石、金屬冶煉廢渣（包括鋼渣、電解錳渣、赤泥和鎂渣及其他金屬冶煉廢渣）、化工廢渣（磷石膏、硫酸渣、鍶鹽廢渣和電石渣等）和火電廠的燃煤灰渣和脫硫石膏等。主要為燃煤灰渣（固硫灰渣）、磷石膏、赤泥和電石渣；三峽庫區(qū)是我國電解錳渣和鍶鹽廢渣排放量最大的地區(qū)，也是電石渣和磷石膏排放比較集中的地區(qū)；保守年排放量超過1 000萬噸，累計堆存量超過5 000萬噸，是庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的潛在威脅。

2.1.2 農(nóng)村公路建設(shè)應(yīng)用的可行性

庫區(qū)工業(yè)固體廢棄物可歸的為三種類型：1）火山灰活性廢渣，包括燃煤灰渣、高溫冶金廢渣和鍶渣，氧化硅、氧化鋁含量很高。2）堿性廢渣，包括電石渣和赤泥等，堿性組分含量很高。3）含硫酸鹽廢渣，包括各類化學(xué)石膏以及電解錳渣，三氧化硫含量很高。

火山灰活性廢渣可以作為水泥混凝土摻合料直接用于農(nóng)村公路建設(shè)之中，其他廢渣通常無法利用?；鹕交一钚詮U渣在堿性和硫酸鹽激發(fā)下具有膠凝性質(zhì)，因此三類廢渣根據(jù)一定比例復(fù)合，則可具有硅酸鹽水泥的膠凝性質(zhì)而用于配制混凝土。硬化的混凝土對重金屬及一些污染性離子具有非常好的固化作用，因此工業(yè)固體廢棄物用于農(nóng)村公路環(huán)境指標(biāo)是能滿足要求的。

2.1.3 應(yīng)用實例

以工業(yè)固體廢棄物為主要組分來修筑農(nóng)村公路，目前在庫區(qū)農(nóng)村公路成功應(yīng)用的實例較多。具有代表性的有工業(yè)固體廢棄物復(fù)合膠凝體系和鍶鹽廢渣在農(nóng)村公路中的應(yīng)用技術(shù)（圖3、4）。

圖3 復(fù)合廢渣混凝土路面

圖4 鍶鹽廢渣混凝土路面

全部采用工業(yè)廢渣作為膠凝材料的混凝土配合比以及強度監(jiān)測結(jié)果見表1。這種應(yīng)用充分利用不同類型工業(yè)廢渣的復(fù)合優(yōu)勢，不需要對固體廢棄物進行再加工，非常適合農(nóng)村公路施工的條件以及修建人員的技術(shù)水平。鍶渣混凝土在重慶市農(nóng)村公路建設(shè)中應(yīng)用比較成功，將鍶鹽廢渣作為混凝土的細(xì)集料和部分摻合料，配制的水泥鍶渣碎石混合料和鍶渣混凝土，具有高韌性和低收縮性，路面可不設(shè)接縫，可用于農(nóng)村公路面層和基層［11］。當(dāng)鍶渣混凝土摻加8%水泥，渣率為33%時，28d抗壓強度達(dá)9.2MPa，60d抗壓強度為11.1MPa［12］。

表1 復(fù)合廢渣混凝土的配合比及抗壓強度

2.2 低成本生態(tài)修筑技術(shù)

庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)不僅要考慮庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護，而且需要考慮庫區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟狀況。因此，考慮庫區(qū)農(nóng)村交通發(fā)展及路面使用年限，需要選擇適合庫區(qū)農(nóng)村公路的低成本生態(tài)修筑技術(shù)。

2.2.1 碾壓混凝土技術(shù)

碾壓混凝土不僅比澆注式混凝土的施工更簡單，而且達(dá)到相同強度的情況下，與普通水泥混凝土相比可節(jié)約水泥25%～30%，抗折強度可提高20%左右。碾壓混凝土雖然平整度較差，但庫區(qū)農(nóng)村公路交通量低，彎道多，通行速度較低，因此非常適合庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)。由于碾壓施工速度快、養(yǎng)生時間短，因而可以提早開放交通，比較適合庫區(qū)農(nóng)村公路施工場地受限的情況。特別是碾壓混凝土原材料要求低，能與庫區(qū)大量工業(yè)固體廢棄物利用相結(jié)合（圖5），也可利用建筑垃圾、尾礦等其他固體廢棄物。

2.2.2 彈石路面技術(shù)

彈石路面是用各種不同形狀和尺寸的半整齊石塊修筑成的路面（圖6）。由于庫區(qū)石料豐富，庫區(qū)農(nóng)村對于采石技術(shù)掌握程度較高，可就地取材，節(jié)約材料運輸成本。也有將預(yù)制混凝土整齊塊石鋪砌在砂墊層上，通過嵌縫填隙、壓實，能適應(yīng)中重型車輛通行，易于養(yǎng)護翻修，投資較少，是一種整齊塊體彈石路面形式［13］，優(yōu)良的抗滑性能還能提高庫區(qū)農(nóng)村公路的安全性。彈石路面如果采用改性黏土作為墊層，彈石體起到路面承載作用，而彈石體之間土體適合植物生長，在低交通量情況下，不僅保證道路具有一定承載能力，而且還具有生態(tài)保護作用。既能防止路面晴天揚塵，又能具有一定水土保持能力。更為重要的是，如果彈石路面廢棄不用，將大塊彈石分離就可以還耕或種植植物。所以彈石路面是一種適合庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)的生態(tài)環(huán)保技術(shù)。

2.2.3 薄層瀝青表處技術(shù)

瀝青路面行車舒適度遠(yuǎn)高于水泥混凝土路面，但瀝青面層在整個路面造價中占有非常大的比例，采用薄層瀝青表處技術(shù)在不顯著增加建設(shè)資金的同時又能提高農(nóng)村公路路面質(zhì)量。有采用由瀝青和細(xì)料按層鋪法施工形成的厚度不超過3cm的薄層瀝青表處路面，通過在路基上分層攤鋪、灑布集料和結(jié)合料然后碾壓成型的路面施工方法，可用于要求較高的庫區(qū)農(nóng)村公路的改建。還有通過碎石封層的單粒徑級配進行表處［14］，然后逐級填充、嵌擠形成密實結(jié)構(gòu)，能克服普通表處路面易泛油及推擠擁包的缺點，對于小交通量的農(nóng)村公路非常適宜。

2.2.4 乳化瀝青、再生瀝青混合料技術(shù)

圖5 采用工業(yè)廢渣的碾壓混凝土路面

高等級公路的瀝青路面使用一定年限后通常需要進行銑刨翻修，將產(chǎn)生較大量的銑刨料。這些銑刨廢料不能再生用于高等級公路的面層，但庫區(qū)農(nóng)村公路交通量小，對路面技術(shù)性能要求相對較低，銑刨廢料經(jīng)再生后用于農(nóng)村公路可提高路面質(zhì)量。在銑刨廢料中加入一定比例的集料、乳化瀝青和水泥以及再生劑后的再生料［15］，由于使用乳化瀝青可采用常溫施工，再生料強度和路用技術(shù)性能接近熱拌基質(zhì)瀝青混合料，但路面造價可降低30%以上。

圖6 典型彈石路面

3 三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護展望

（1）應(yīng)與庫區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟狀況和公路特點結(jié)合

三峽庫區(qū)農(nóng)村公路交通量分布不均勻，經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)、等級低的農(nóng)村公路交通量小，特別是載重較大的客貨車量小。這個特點決定了低等級公路即可滿足交通的要求，同時庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)資金非常有限，因此低成本和生態(tài)修筑技術(shù)在庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)中具有非常廣闊的前景。

庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)在采用生態(tài)環(huán)境技術(shù)時還應(yīng)考慮農(nóng)村公路施工條件以及修建人員的技術(shù)水平，同時選擇相應(yīng)養(yǎng)護要求不高的技術(shù)。此外，庫區(qū)不同地區(qū)經(jīng)濟狀況、地形條件以及原材料來源情況差異較大，實際應(yīng)用應(yīng)因地制宜選擇合適技術(shù)。

（2）充分利用固體廢棄物

如果采用工業(yè)固體廢棄物代替硅酸鹽水泥建設(shè)100km（寬5m）農(nóng)村公路可消納固體廢棄物3萬噸，可節(jié)約固體廢棄物占用土地3畝和直接排放費用100萬元。如果采用建筑垃圾和尾礦等替代混凝土集料，則每100km農(nóng)村公路消納的固體廢棄物可超過10萬噸。庫區(qū)目前有大量工業(yè)固體廢棄物堆放而未得到利用，我國基本建設(shè)高峰期過后，工業(yè)固體廢棄物在其他領(lǐng)域利用量將會逐漸降低，因此將固體廢棄物用于農(nóng)村公路建設(shè)將成為庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護的一個重要途徑。

（3）政策引導(dǎo)與扶持

2011年5月18日，國務(wù)院常委會議審議通過《三峽后續(xù)工作規(guī)劃》，將提供1 238億元專項資金用于后三峽工程建設(shè)［3］，中央政府對后三峽工程建設(shè)已從資金上進行傾斜。從政策層面促進庫區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境保護已有非常好的建議［15－17］，這些建議對于促進三峽庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境保護有很好的參考價值。政府不僅應(yīng)提供一定資金引導(dǎo)庫區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)，推廣生態(tài)環(huán)保修筑技術(shù)，還應(yīng)通過財政、稅收手段鼓勵農(nóng)村公路消納固體廢棄物，對于庫區(qū)未被利用的固體廢棄物，可由政府公路管理部門統(tǒng)一管理使用權(quán)和分配權(quán)，對由于農(nóng)村公路使用固體廢棄物而減少排放單位的場地和處置費用，應(yīng)由政府部門進行核算，返還給農(nóng)村公路建設(shè)單位，再用于農(nóng)村公路建設(shè)，以促進庫區(qū)交通、經(jīng)濟和社會發(fā)展。

［1］ “后三峽時代”建設(shè)中的社會與環(huán)境［N］.中國社會科學(xué)報，2010－3－30（01）.

［2］ 全 偉，黃承鋒.三峽庫區(qū)農(nóng)村公路對農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展的影響研究［J］.特區(qū)經(jīng)濟.2009，4：164－165.

［3］ “大三峽”胎動鄂渝競奪“后三峽項目”［EB／OL］.http：／／finance.ifeng.com／news／region／20120224／5656838.shtml，2012.2.24.

［4］ 重慶市公路水路交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃［EB／OL］.ht－tp：／／zfxx.cq.gov.cn／zfxxgk／jsp／view／infoview.jsp？xxbid＝51740，2011－10－10.

［5］ 陳西嬋，黃承鋒，劉會軍.三峽庫區(qū)農(nóng)村公路發(fā)展的現(xiàn)狀及對策［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報：社科版，2008，8（6）：27－30.

［6］ 陳璐玲.山區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護［J］.可持續(xù)發(fā)展，2008（6）：32－33.

［7］ 王慶珍，喬 墩.電石渣在農(nóng)村公路中的應(yīng)用［J］.粉煤灰綜合利用.2008（5）：34－36.

［8］ 黃煜鑌，錢覺時.燃煤固硫灰渣混凝土路面材料研究［J］.應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報.2011，19（5）：767－774.

［9］ 喬 墩，錢覺時，何兆益，等.三峽庫區(qū)固體廢棄物修筑農(nóng)村公路技術(shù)［R］.交通部西部交通建設(shè)科技項目.2009.

［10］ 韋廣林，唐伯明，朱洪洲.水泥鍶渣穩(wěn)定碎石混合料路用性能研究［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版.2008，27（5），753－757.

［11］ 張鳴功.鍶渣混凝土性能及在農(nóng)村公路中的應(yīng)用研究［D］.重慶：重慶交通大學(xué)，2009.

［12］ 王大偉，周亦唐，張宏云.彈石路面在云南省農(nóng)村公路中的應(yīng)用［J］.科學(xué)技術(shù)與工程.2012，12（13）：3142－3145.

［13］ 劉清泉，何兆益，唐伯明，等.低造價縣鄉(xiāng)道路修筑技術(shù)研究［R］.交通部西部交通建設(shè)科技項目.2004.

［14］ 張 俊，楚 好，付殿武.水泥對乳化瀝青廠拌冷再生瀝青混合料路用性能的影響［J］.公路交通科技.2010（4），79－83.

［15］ 周 琦.“后三峽時代”建立生態(tài)補償機制［N］.重慶日報.2011－3－14（03）.

［16］ 胡際蓮.促進后三峽時期庫區(qū)發(fā)展的財稅政策措施的選擇研究［J］.湖北社會科學(xué).2011（5）：67－70.

［17］ 彭勁松.后三峽時代重慶庫區(qū)可持續(xù)發(fā)展的政策思考［J］.重慶行政.2009，12：27－28.