公路建設(shè)要特別注意水土流失

田仁德

摘要：水土流失是指水力、重力和風(fēng)力等外營(yíng)力作用引起的水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞及損失。公路建設(shè)水土流失是由人為擾動(dòng)地面或不合理堆置固體廢棄物而造成的水資源和土地資源的破壞及損失，人為因素較多，屬人為水土流失范疇。本文闡述了公路建設(shè)工程對(duì)環(huán)境破壞的幾種形式、水土流失量測(cè)算與分析的方法及對(duì)公路建設(shè)水土流失防治措施，從而提高人們對(duì)公路建設(shè)過(guò)程中環(huán)境破壞的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：水土流失、水土資源、土地生產(chǎn)力、公路建設(shè)、水土流失量、防治措施

Abstract: soil and water loss is refers to the hydraulic, gravity, and wind force caused by the camp thereof role water and soil resources and land productivity damage and loss. Highway construction of soil and water loss is by human disturbance ground or unreasonable piled up solid waste and cause water and land resources damage and loss, human factors more, is the artificial soil and water loss category. This paper expounds the highway construction projects to damage to the environment, water and soil erosion in the form of measuring and analyzing method and the highway construction of soil and water loss prevention and control measures, so as to improve the people on highway construction process the understanding of environmental damage.

Keywords: soil and water loss, water and soil resources, land productivity, road construction, water and soil erosion, prevention measures

中圖分類號(hào)：S157.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1公路建設(shè)水土流失的表現(xiàn)形式

公路建設(shè)水土流失是公路建設(shè)過(guò)程中或建成使用中因擾動(dòng)地表或巖石層，堆置廢棄物等而造成的水土資源破壞及損失，是一種典型的人為加速侵蝕。其水土流失主要表現(xiàn)為重力侵蝕和水力侵蝕兩種形式。

1.1 重力侵蝕

重力侵蝕是重力作用為主引起的土壤侵蝕形式，特別是在水流沖刷及下滲水分的共同作用下，再加上裸露巖體表面風(fēng)化，爆破后引起的巖體松裂等因素，導(dǎo)致地表物質(zhì)移動(dòng)，造成誘發(fā)性的滑坡、瀉溜、崩塌和剝落等多種重力侵蝕現(xiàn)象。

1.2 水力侵蝕

水力侵蝕是指在降雨和徑流的作用下，土壤和土壤母質(zhì)及其他地面組成物質(zhì)被破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的全過(guò)程。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

路塹及半挖路基施工后，使原來(lái)山坡坡長(zhǎng)縮短，坡度相對(duì)變陡，當(dāng)降雨強(qiáng)度大于土壤入滲速度或土體飽和后，坡面積水呈薄層狀，在重力作用下沿斜坡流動(dòng)，結(jié)果使植被度小且無(wú)工程防護(hù)的挖方邊坡出現(xiàn)巖土侵蝕、剝落，形成瓦狀排列的侵蝕溝，其侵蝕程度主要與巖土類型、雨量強(qiáng)度以及上方來(lái)水量大水有關(guān)。路堤邊坡表面比較疏松，廢棄堆積物表面均為松散狀態(tài)，故在路面水或地表徑流作用下易形成溝蝕現(xiàn)象。一般開始發(fā)育較快，以后逐步趨于緩慢。溝蝕侵蝕的發(fā)育及快慢與路堤邊坡或廢渣堆積物表面松散程度、雨量強(qiáng)度、匯流面積等有關(guān)。

公路施工時(shí)，首先損壞了原地貌，其次是根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)挖高填低進(jìn)行路基填筑，不成型的路基由于坡度大，表面松散而粗糙，故受到雨季降水作用后，造成路基范圍內(nèi)表層土壤沖刷和搬運(yùn)，形成新的侵蝕模式，加重了水土流失量。土質(zhì)路基施工中流失量大于石質(zhì)路基，土石山區(qū)公路路基施工中的流失量大于平微區(qū)的流失量。

2公路建設(shè)水土流失量測(cè)算與分析

2.1 水土流失量測(cè)算方法

根據(jù)水土保持方面有關(guān)資料，目前用于公路建設(shè)水土流失量的測(cè)算方法有兩種，即預(yù)測(cè)法和實(shí)測(cè)法。這兩種方法均屬經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，預(yù)測(cè)法主要適用于公路施工過(guò)程中的水土流失量測(cè)算，實(shí)測(cè)法則適用于建成后的公路水土流失量計(jì)算。

2.2 水土流失量測(cè)算的步驟

確定年直接增加流失量。即根據(jù)公路設(shè)計(jì)圖或?qū)嶋H棄土棄渣量，計(jì)算之。據(jù)有關(guān)資料分析研究，公路建設(shè)固體廢棄物年平均流失量一般在26.6~31.3%之間，一般按30%取值。

計(jì)算原地貌侵蝕模數(shù)。即根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌那治g類型，將公路平面劃分為幾個(gè)分區(qū)，利用加權(quán)平均的辦法，計(jì)算出公路建設(shè)前施工區(qū)原地貌侵蝕模數(shù)。

計(jì)算擾動(dòng)后侵蝕模數(shù)。地面擾動(dòng)后的侵蝕模數(shù)受雨強(qiáng)、雨量、坡度、坡長(zhǎng)、植被度以及土壤可蝕因子影響。

計(jì)算比較復(fù)雜。目前采用較多的美國(guó)土壤保持局提供的通用土壤流失方程式。計(jì)算年間接增加流失量。即公路施工區(qū)擾動(dòng)后侵蝕模數(shù)與施工區(qū)面積的積。根據(jù)年直接增加流失量和年間接增加流失量可以計(jì)算出年平均流失總量和公路每公里年平均新增流失量。公路建成后，可以根據(jù)新的地貌特征進(jìn)一步確定出公路使用階段的逐年平均流失量。

3 公路建設(shè)水土流失防治措施

綜合上述分析認(rèn)為，公路建設(shè)水土流失主要是由于施工棄渣土、取土、采石、修筑路基邊坡等人為破壞原地貌平衡后而出現(xiàn)大面積的裸露，在外界環(huán)境因素作用下造成的水土資源破壞和損失。因此，其防治必須從最大地限制水土流失著手，本著經(jīng)濟(jì)合理的原則，搞好公路沿線美化和綠化。具體措施如下：

3.1 路塹邊坡防護(hù)

北方地區(qū)降雨量少，氣候干旱，冷熱交替明顯，故易采用漿砌片石、錨板、噴漿（石方路段）加固坡度較陡的路塹邊坡。南方地區(qū)降雨量大，四季溫和，適宜植物生長(zhǎng)，故建議采用漿砌片石（或砼塊）、噴漿植草等技術(shù)措施，起到既防治水土流失，又協(xié)調(diào)周圍環(huán)境的雙重效果。

3.2 路堤邊坡防護(hù)

由于路堤邊坡一般緩于1:1.5，故不主張滿砌工程護(hù)坡的做法。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，滿砌片石砌體用量是砌石拱型護(hù)坡的3倍；鋪砌砼塊是菱形護(hù)坡砼用量的2.6倍。故建議在路堤邊坡上全部采用漿砌與培植攀根草本作物綠化相結(jié)合的做法，不但節(jié)約資金，而且美化自然。但種植草本作物要與路基邊坡同時(shí)施工，精心保護(hù)，以防草籽或幼苗在雨水的沖刷下與表土同時(shí)流失。

加強(qiáng)山體和路面的綜合排水設(shè)施建設(shè)，確保邊坡不受外界水的沖刷。山體徑流可采用路塹頂部截水溝排入路基涵洞，路面水可采用攔水帶配合急流槽泄入邊溝，但二者必須結(jié)合當(dāng)?shù)赜炅?、匯流面積等認(rèn)真設(shè)計(jì)斷面尺寸和數(shù)量，以防溢流。拱型護(hù)坡可采用內(nèi)圈鑲10cm高砼檐的做法，防止坡面積水對(duì)圈內(nèi)頂面回填表土和植被幼苗的沖刷。

3.3 棄土棄渣場(chǎng)水土保持

公路建設(shè)直接水土流失主要是棄土或棄渣造成的，而且占到施工過(guò)程中總流失量的85%以上，因此棄土棄渣的水土保持是公路建設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

棄渣應(yīng)規(guī)劃為離開河道。若受地形等因素的限制，沿河岸堆放時(shí)，應(yīng)留足河床行洪斷面，并臨河增設(shè)防護(hù)墻；否則，在主河溝修筑過(guò)水涵洞，涵頂堆放棄渣，并周邊護(hù)砌，頂面覆土綠化。長(zhǎng)寬溝壑棄渣要分段排放，分級(jí)布設(shè)，平臺(tái)左右側(cè)面及外側(cè)面預(yù)先增設(shè)漿砌護(hù)墻和護(hù)腳，表土覆蓋，并設(shè)置內(nèi)傾坡度，增加植被。 短窄溝壑棄渣，由于其集水面積小，洪水威脅程度不大，故可在溝口修筑谷坊或攔渣壩，形成溝谷臺(tái)地，覆土造地。 荒灘棄土棄渣可在傍水的一側(cè)修筑攔洪壩或擋土墻，以免影響行洪。路邊荒地棄土棄渣，須在傍路一側(cè)增設(shè)防護(hù)墻，表層覆土恢復(fù)植被，以防巖土被雨水沖刷后淤塞邊溝及路面。

坡面棄土棄渣必須在棄體下側(cè)修筑擋土墻，分級(jí)排放的要布設(shè)護(hù)坡工程，完畢后恢復(fù)植被。 可將無(wú)繼續(xù)利用的取土場(chǎng)、采石場(chǎng)作為附近棄土棄渣的堆積場(chǎng)，填充后平整，并覆土復(fù)墾利用。 公路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，要認(rèn)真合理地分析挖方和填方的分配系數(shù)，結(jié)合切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)，做好公路全線的土方調(diào)配工作，真正做到附近填方不欠方，挖方無(wú)棄方的效果。

3.4 臨時(shí)工程水土保持

公路建設(shè)臨時(shí)工程包括取土場(chǎng)、采石場(chǎng)、施工便道、便橋、臨時(shí)建筑、倉(cāng)庫(kù)、堆料場(chǎng)、拌和廠等等。按照以往的情況，取土場(chǎng)大致歸納為如下三類：

河道取土場(chǎng)：必須嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)法律要求，經(jīng)當(dāng)?shù)睾拥拦芾聿块T審批后，在適宜地點(diǎn)規(guī)范取土。取土結(jié)束后及時(shí)平整，防止地形突變，保證汛期行洪順暢，無(wú)局部沖刷。

荒坡取土場(chǎng)：一般應(yīng)削坡開階，取土后臺(tái)面栽植經(jīng)濟(jì)林，各級(jí)臺(tái)面的外側(cè)設(shè)擋水埂，灌木護(hù)坡。

農(nóng)田取土場(chǎng)：平微區(qū)公路路堤填筑往往征用沿線農(nóng)田作為借土場(chǎng)，取土前，務(wù)必將場(chǎng)內(nèi)表土挖出，并置于場(chǎng)地四周邊緣兩米附近，堆成梯形并拍實(shí)，以防場(chǎng)外水流入。待取土場(chǎng)利用完成后，平整場(chǎng)底，然后再將原來(lái)堆于四周的表土還原、復(fù)墾。

采石場(chǎng)必須嚴(yán)格按計(jì)劃數(shù)量開采，開采面積設(shè)計(jì)為階梯形，采石結(jié)束后要在每一級(jí)平臺(tái)上覆土植樹，樹成遮擋，不但可防治水土流失，也可改善自然景觀。施工完畢后，其他臨時(shí)工程要及時(shí)拆除干凈，以防污染環(huán)境，淤積河道。有條件的要恢復(fù)耕地，否則也要種樹種草進(jìn)行綠化，防風(fēng)固沙。

3.5公路兩側(cè)水土保持

公路兩側(cè)水土保持主要是公路綠化，綠化布局應(yīng)掌握點(diǎn)、線、面相結(jié)合，喬、灌、草、花相結(jié)合，綠化、美化與標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合的“三結(jié)合”原則。

綠化種類要選擇一要多樣化，一般每隔一定的距離（2~5km）可互換主栽樹種；二要形態(tài)美觀、抗污染、耐修剪、抗病蟲害；三要注意落葉、闊葉、速生和慢生錯(cuò)落分布、高矮相間、草本植物扎根深大，使公路綠化既整齊，又美觀，更牢固。

4結(jié)語(yǔ)

（1）由于公路建設(shè)的發(fā)展和地形及地質(zhì)等建設(shè)條件的復(fù)雜性，公路工程對(duì)環(huán)境的破壞將是不可避免而必須面對(duì)的問(wèn)題。

（2）本文嘗試對(duì)公路工程中環(huán)境的破壞進(jìn)行一點(diǎn)總結(jié)，期望對(duì)保護(hù)環(huán)境有所幫助。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。