公路、鐵路項(xiàng)目水土保持方案編制重點(diǎn)探討

康玲玲，張慶霞，劉 坤，董飛飛，劉軍軍

(1.黃河水利科學(xué)研究院水利部黃河泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450003;2.華北水利水電學(xué)院，河南鄭州 450011)

公路、鐵路項(xiàng)目水土保持方案編制重點(diǎn)探討

康玲玲1，張慶霞1，劉 坤2，董飛飛1，劉軍軍1

(1.黃河水利科學(xué)研究院水利部黃河泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450003;2.華北水利水電學(xué)院，河南鄭州 450011)

水土保持;方案編制;公路工程;鐵路工程

針對(duì)公路、鐵路項(xiàng)目在建設(shè)過程中極易產(chǎn)生水土流失的情況，根據(jù)其產(chǎn)生水土流失的特點(diǎn)，探討了在編制該類工程水土保持方案時(shí)應(yīng)特別注重的諸如土石方平衡及其流向方案、取土場選址和取土場治理等幾方面的問題，供今后編制該類工程水土保持方案時(shí)參考。

公路、鐵路建設(shè)項(xiàng)目最大的特點(diǎn)是建設(shè)規(guī)模大，涉及范圍廣，所產(chǎn)生的廢渣和所需借土、石料的方量特別大。廢渣主要來自于開挖路塹、路基和隧道，借來的土、石料主要用于填筑路基和站場修建。在該類工程建設(shè)過程中，有些施工單位缺乏水土保持意識(shí)，為了降低施工成本，不僅沒有很好地按照水土保持的要求將棄渣堆放在專門的場地，而且隨意傾倒土石棄渣，更沒有對(duì)棄渣采取相應(yīng)的防護(hù)措施;有的施工單位并沒有在選定的區(qū)域取土和采石，從而產(chǎn)生了大量的水土流失，嚴(yán)重時(shí)遇到一定的外部誘因(如暴雨)還會(huì)引發(fā)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)周邊環(huán)境造成極大影響，甚至堵塞河道，引發(fā)洪澇災(zāi)害［1］。

在路基填筑過程中若不采取相應(yīng)的防護(hù)措施則會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的水土流失，但由于路基填筑會(huì)影響到主體工程安全和可能延長工期、增加工程投資等，所以不管是建設(shè)單位還是施工單位都比較重視路基填筑過程中的水土保持工作，一般不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的水土流失。由于主體工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比較高，施工管理也較規(guī)范，所以建成后的路基、站場和公路立交等處綠化得一般都很好，生態(tài)效果也較好。公路、鐵路項(xiàng)目棄渣呈現(xiàn)數(shù)量多、規(guī)模大的特點(diǎn)，但其棄渣場選址以及棄渣場防護(hù)措施布設(shè)總體情況與采礦工程排土場大體相同;盡管主體工程施工過程中的臨時(shí)防護(hù)措施也很重要，但與其他工程存在有雷同情況，因此這些就不再贅述。本文僅就公路、鐵路工程水保方案編制中的土石方平衡及其流向方案、取土場選址和治理等問題進(jìn)行探討。

1 土石方平衡及其流向方案

實(shí)踐表明，土石方平衡是水土保持方案編制的基礎(chǔ)內(nèi)容之一，土石方量計(jì)算準(zhǔn)確與否將直接影響到水土流失預(yù)測、方案比選、占地面積計(jì)算、取棄料場設(shè)置、防治措施布設(shè)，以及水土保持投資等多個(gè)方面。但目前公路、鐵路項(xiàng)目主體設(shè)計(jì)所列的土石方量，普遍存在有深度不夠、考慮因素較少，主體設(shè)計(jì)中缺乏統(tǒng)籌性，土石方平衡往往只包含主線路基的工程量，沒有考慮路基與其他各項(xiàng)目之間土石方的相互利用［2］，甚至挖填平衡過于理想化［3］等問題，從而給水保方案編制過程中的土石方平衡工作帶來一定困難。為此，水保方案編制人員應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。

1.1 土石方量換算

通常公路、鐵路的土石方工程量計(jì)算方法是:挖方按天然密實(shí)體積(以下簡稱“自然方”)計(jì)算，填方按壓(夯)實(shí)后的體積(以下簡稱“實(shí)方”)計(jì)算，石方爆破按自然方計(jì)算，借方作填方時(shí)按實(shí)方計(jì)算，并稱其為計(jì)價(jià)方;而水保監(jiān)［2008］8號(hào)文要求各種土石方均應(yīng)折算為自然方進(jìn)行平衡。表1給出了土石方的松實(shí)系數(shù)。

表1 土石方松實(shí)系數(shù)

因此，在摘取項(xiàng)目可行性研究報(bào)告中的土石方數(shù)據(jù)時(shí)，需及時(shí)了解是否采用了計(jì)價(jià)方的規(guī)則進(jìn)行計(jì)量，若是則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)換算。換算時(shí)，最好能按照公路、鐵路相應(yīng)的工程概算定額中規(guī)定的換算系數(shù)進(jìn)行換算，實(shí)在不行的話就必須按水利部頒布的水土保持工程概算定額中規(guī)定的換算系數(shù)進(jìn)行換算。

1.2 補(bǔ)充臨時(shí)工程的土石方量

仔細(xì)分析主體工程土石方量的組成，要復(fù)核是否包括立交、橋隧、站場及附屬設(shè)施等工程區(qū)的土石方量;同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)分析如施工道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)、供配電、供氣供熱、供排水等臨時(shí)工程的土石方量。對(duì)于查實(shí)確有漏項(xiàng)的，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行土石方量的補(bǔ)充估算。

1.3 理順土石方平衡路線

對(duì)于站場、橋涵和公路立交等分散于路基沿線的工程，其土石方平衡不能按類型工程統(tǒng)一進(jìn)行，否則土石方不好在相隔很遠(yuǎn)、彼此挖填方量差異甚大、土石方難以調(diào)運(yùn)的工程之間平衡。因此，該類工程若不按單個(gè)工程進(jìn)行土石方平衡，就應(yīng)隨相鄰路基工程進(jìn)行土石方平衡。

1.4 明確不能忽視的幾個(gè)數(shù)據(jù)

在水土保持方案審查過程中，經(jīng)常會(huì)提出一些如剝離表土、鉆渣、泥漿等問題，雖然其土石方量并不大，但也應(yīng)該引起編制人員的足夠重視，否則會(huì)影響整個(gè)報(bào)告書的質(zhì)量。因此，建議在土石方平衡小節(jié)中，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，明確以下幾個(gè)方面的問題:

(1)從實(shí)際出發(fā)，明確表土剝離(包括水域淤泥清理)的范圍、厚度、數(shù)量、堆放場地及其后期利用方向(“防治措施布設(shè)”小節(jié)中給出措施典型設(shè)計(jì)，并明確相應(yīng)的剝離和回填覆土利用工程量)。

(2)明確橋梁施工過程中可能產(chǎn)生的鉆渣、泥漿數(shù)量及其后期處理方案(“防治措施布設(shè)”小節(jié)中明確具體措施及工程量)。

(3)明確建筑物拆除所產(chǎn)生的垃圾數(shù)量及處理方案。有關(guān)研究表明，沿線拆遷產(chǎn)生建筑拆除物的60%～80%為拆遷房屋的門、窗以及木材、完整的磚塊、瓦片、鋼筋、混凝土預(yù)制塊等，這部分一般由附近村民回收綜合利用;剩余廢棄磚混、砂石土、瓦礫等建筑垃圾一般占總量的20%～40%，通常與工程其余棄渣一并處置或運(yùn)至城市垃圾站處理［4］。

1.5 完善土石方流向方案

在補(bǔ)充臨時(shí)工程土石方量和換算復(fù)核主體工程土石方量的基礎(chǔ)上，全面分析土石方調(diào)運(yùn)利用的可行性(如施工道路在施工準(zhǔn)備期就應(yīng)該完成，如將隧道棄渣或路基開挖余方調(diào)運(yùn)給施工道路就是不可操作的;了解周邊道路的情況，特別是隧道附近有無現(xiàn)成公路;根據(jù)跨越河道附近是否已有橋梁，以及橋梁寬度及承載力能否滿足施工要求等)，結(jié)合施工時(shí)序(看施工的時(shí)序能否銜接，若施工時(shí)序銜接不上，則再看有無場地供臨時(shí)堆置)，并參考可能劃分的標(biāo)段等情況，以橋、隧(必要時(shí)結(jié)合挖填方特大的站場)為節(jié)點(diǎn)，完善土石方調(diào)配方案，并給出土石方平衡表及其流向框圖。

2 取土場選址分析

合理選擇取土(石、料)場的位置和優(yōu)化取土場數(shù)量，乃是減少擾動(dòng)面積、控制占用耕地、有效防治水土流失的基礎(chǔ)。根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB 50433—2008，以下簡稱《技術(shù)規(guī)范》)規(guī)定，筆者結(jié)合多年的實(shí)踐，認(rèn)為對(duì)取土場選址的分析應(yīng)著重以下幾個(gè)方面:

(1)取土場選址要以橋梁、隧道為節(jié)點(diǎn)的土石方流向框圖和《技術(shù)規(guī)范》為依據(jù)，以不得占用基本農(nóng)田和林地為前提條件，以滿足路基填筑質(zhì)量與數(shù)量、縮短運(yùn)距(須在沿線視線以外)和減少擾動(dòng)地表面積為目標(biāo)，盡量減少取土場數(shù)量，優(yōu)化取土場位置的設(shè)置。

(2)即使是增長運(yùn)距，加大投資，也不能在縣級(jí)以上人民政府劃定的崩塌和滑坡危險(xiǎn)區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)內(nèi)設(shè)置取土(石、料)場，還要遠(yuǎn)離民房、電線桿(塔)等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施。

(3)在山區(qū)、丘陵區(qū)選址，應(yīng)分析誘發(fā)崩塌、滑坡和泥石流的可能性，最好選擇植被稀疏的孤立小山包、小山脊或黃土梁峁等處，既能滿足工程建設(shè)需求，又能避免引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，還能改造局部地形并造地。

(4)若由于條件限制，只能在距離城鎮(zhèn)、景區(qū)較近區(qū)域選取取土場的，首先要避開正常的可視范圍，其次在劃定范圍、取土方式、取土深度和終期治理(防治標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高一級(jí))等方面，應(yīng)符合城鎮(zhèn)、景區(qū)等規(guī)劃要求，并與周邊景觀相協(xié)調(diào)。

(5)在河道取砂(礫)料和黃河灘地取土的，應(yīng)遵循河道管理的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)當(dāng)?shù)睾拥拦芾聿块T審批(取得相應(yīng)附件);同時(shí)，后期治理要符合河道主管部門的要求。一般為避免影響行洪不能種喬木，通常采取撒播草籽、增加植被覆蓋度來有效控制風(fēng)蝕發(fā)生。

(6)在河岸陡坡開挖土石方，以及開挖邊坡下方有河渠、公路、鐵路和居民點(diǎn)時(shí)，開挖土石必須設(shè)計(jì)渣石渡槽、溜渣洞等專門設(shè)施，將開挖的土石渣導(dǎo)出后及時(shí)運(yùn)至棄土(石、渣)場或?qū)Ｓ脠龅?，防止棄渣造成危害?/p>

(7)平原區(qū)取土場最好選擇沙丘、崗地，或結(jié)合河道整治、水渠開挖和其他工程棄渣一并解決;實(shí)在難以通過其他途徑獲得土源必須就近從耕地取土的，除應(yīng)當(dāng)?shù)卣笊钔诤蟾臑轸~塘、蓄水池等外，其余都應(yīng)考慮后期排水，并以恢復(fù)耕地為首要，合理確定取土深度。

(8)在選擇取土場時(shí)應(yīng)盡量考慮沿線集中取土，避免任意開挖，以便于采取坡地取平、復(fù)耕還田或地方其他開發(fā)利用。

(9)取土場的設(shè)置要以深挖窄取，少占農(nóng)田，有利排水和有利農(nóng)業(yè)灌溉等為基本原則［5］。

(10)對(duì)于大型、特大型取土場的選址，還必須通過多部門的配合，尤其是能請水利、水土保持主管機(jī)構(gòu)參加取土場的選址則更好，以便結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃、水利建設(shè)和河道整治工程，使取土場選取與當(dāng)?shù)匾?guī)劃、水土流失防治緊密結(jié)合起來，同時(shí)還能取得保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約投資的效果。

3 取土場治理

資料和實(shí)地調(diào)查表明，取土場開挖取土的時(shí)間短則數(shù)月，長則數(shù)年，并動(dòng)態(tài)配合于主體工程的施工進(jìn)度，而取土場的水土流失主要有面蝕、溝蝕和風(fēng)蝕3種類型。因此，取土場的治理應(yīng)采取重點(diǎn)治理與一般防護(hù)相結(jié)合、臨時(shí)性水土保持措施與永久性水土保持措施相結(jié)合、工程措施與植物措施相結(jié)合的原則，有效控制項(xiàng)目建設(shè)期及運(yùn)行期的新增水土流失發(fā)生。

3.1 基本原則與要求

(1)取土場的治理必須與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，并以生態(tài)效益最大化為終期目標(biāo)。

(2)對(duì)于大型、特大型(50萬m3以上)取土(石、料)場，必須收集取土場區(qū)域的地形圖(比例尺不低于1/10 000)，進(jìn)行必要的補(bǔ)充測量，并給出具有清晰等高線的平面圖與剖面圖。

(3)認(rèn)真做好表土剝離、臨時(shí)堆存、臨時(shí)防護(hù)(周邊臨時(shí)攔擋、排水和頂面苫蓋)及后期覆土等措施。

(4)取土前及取土過程中，應(yīng)布設(shè)好周邊來水的排導(dǎo)措施。

(5)取土結(jié)束后，除當(dāng)?shù)卣蟾淖冊型恋乩梅较蛲?，原則上按原土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行復(fù)墾或恢復(fù)植被(其中荒地或未利用地也可根據(jù)需要進(jìn)行造地、復(fù)耕)。

3.2 不同類型取土場治理

(1)對(duì)于崗地取土的取土場，因?yàn)閸彽厝⊥潦菍⒕植客钩龅膷彽厝∑?，這類取土場一般不會(huì)形成臨空坡面，采用整平復(fù)耕或植被恢復(fù)，就可滿足水土保持要求。

(2)對(duì)于溝邊取土的取土場，由于取土以后的平面遠(yuǎn)高于溝底，即取土厚度小于溝深，因此多數(shù)取土場坡肩以上需筑土埂攔水，坡面裸露面采用爬墻虎植物防護(hù)［6］。

(3)對(duì)于切坡取土的取土場，若切坡取土造成的臨空坡面不陡的話，在臨空面坡肩以外筑擋水土埂，攔截坡面徑流，保護(hù)取土形成的臨空面不直接遭受洪水沖刷，并在坡底設(shè)排水溝，緊靠坡腳也可種植一排爬墻虎，以保護(hù)裸露坡面［6］。

(4)對(duì)于在沿線耕地布設(shè)的取土場，一般當(dāng)挖深小于2.0 m時(shí)考慮恢復(fù)耕地，并在取土前，先把20～30 cm厚的耕作層表土推至一邊堆放貯存。在施工期間應(yīng)對(duì)臨時(shí)堆土采取一定的防護(hù)措施，如用防塵網(wǎng)進(jìn)行覆蓋等，待取土結(jié)束后及時(shí)平整土地、回填耕作層表土，對(duì)取土場實(shí)施復(fù)墾措施。

(5)對(duì)于河道或河灘地取土的取土場，盡管在開采期較難布設(shè)水土保持措施，但水土保持重點(diǎn)應(yīng)放在“上截”(在開挖邊緣線來水的上游開挖截水溝)和“下攔”(在取土場排水的下游建臨時(shí)攔擋或圍堰工程)方面。同時(shí)，還必須嚴(yán)格按計(jì)劃數(shù)量開采，清淤疏浚，及時(shí)平整，保證汛期行洪暢通。

(6)對(duì)于用作養(yǎng)魚塘或蓄水池的取土場，在取土期間選擇梯形開挖，為防止外來水進(jìn)入，在取土場四周還需修筑土質(zhì)擋水埂(堤)。取土完成后，交還給當(dāng)?shù)刈鳛樾钏鼗蜻M(jìn)行漁業(yè)養(yǎng)殖等。

4 結(jié)語

針對(duì)目前公路、鐵路項(xiàng)目主體設(shè)計(jì)所列土石方量普遍存在的問題，著重說明與強(qiáng)調(diào)了土石方量的換算、臨時(shí)工程土石方量的補(bǔ)充估算、土石方平衡路線的理順，以及幾個(gè)不能忽視的方面(表土剝離、橋梁施工過程中可能產(chǎn)生的鉆渣、泥漿情況和建筑物拆除所產(chǎn)生的垃圾情況)和土石方流向方案的完善等問題。

根據(jù)《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，結(jié)合筆者多年的實(shí)踐，從地形地貌、運(yùn)距、宜避開政府劃定的崩塌和滑坡危險(xiǎn)區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)等9個(gè)方面對(duì)取土場的選址進(jìn)行了分析。

按照重點(diǎn)治理與一般防護(hù)相結(jié)合、臨時(shí)性水土保持措施與永久性水土保持措施相結(jié)合、工程措施與植物措施相結(jié)合的原則，提出了崗地取土場、溝邊取土場、切坡取土場、沿線耕地取土場、河道或河灘地取土場、用作養(yǎng)魚塘或蓄水池的取土場等6種類型取土場的治理措施。

［1］裴元度，蔡志洲，陳宗偉，等.公路鐵路工程水土保持準(zhǔn)入條件［J］.中國水土保持科學(xué)，2010，8(3):55 －58.

［2］陳昌軍，林洪.公路建設(shè)項(xiàng)目水保方案編制中土石方平衡方法的探討［J］.水土保持科技情報(bào)，2004(6):9－10.

［3］崔永，劉書軍，丁帥，等.公路建設(shè)類項(xiàng)目水土保持方案編制的技術(shù)要點(diǎn)［J］.中國水運(yùn)(下半月)，2008，8(2):81－82.

［4］邵雄飛，藍(lán)雪春，陳增奇，等.公路項(xiàng)目水保方案編制中的土石方平衡［J］.水土保持應(yīng)用技術(shù)，2010(3):11－13.

［5］張浩鑑.對(duì)公路建設(shè)中如何合理地選擇取土場的探討［J］.廣東科技，2008(10):176－177.

［6］李玉娥，楊華軍，余廣川.洛三高速公路棄土場、取土場類型與防護(hù)措施［J］.中國水土保持，2003(4):29.

S157.2

C

1000－0941(2012)10－0018－03

黃河水利科學(xué)研究院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(HKY－JBYW－2009－8)

康玲玲(1966—)，女，河南鄭州市人，教授級(jí)高級(jí)工程師，碩士，主要從事水土保持方面的研究工作。

2012－03－15

(責(zé)任編輯 孫占鋒)