山丘區(qū)公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測要點探討

李宏鋒，何宏波，李艷平，張國蘭

(湖南省水土保持監(jiān)測總站 郴州分站，湖南 郴州423000)

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

公路建設(shè)項目屬于生產(chǎn)建設(shè)類項目中的線性工程，跨度大，總體建設(shè)規(guī)模及擾動面積大，尤其是在山丘區(qū)，沿線地形地貌、水文地質(zhì)、氣候土壤、植被等多種多樣，造成的水土流失類型及特點復(fù)雜多變，致使山丘區(qū)公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測任務(wù)重、難度大。結(jié)合郴州市水土保持監(jiān)測實際，提出山丘區(qū)公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測的幾個要點，以供同行們探討、參考。

1 合理劃分水土保持監(jiān)測分區(qū)

結(jié)合公路項目施工組織實際和水土流失防治需要，突破水土保持方案中的防治分區(qū)和監(jiān)測分區(qū)成果，重新劃定切合實際的監(jiān)測分區(qū)，主要采用如下兩種劃分方法。

1．1 中心延伸監(jiān)測單元劃分法

公路建設(shè)項目往往被劃分為多個施工標(biāo)段，一個標(biāo)段內(nèi)往往包含多種公路建(構(gòu))筑物，標(biāo)段之間、不同建(構(gòu))筑之間的銜接區(qū)域往往易被忽視而成為水土流失易發(fā)區(qū)域，因此在劃分監(jiān)測分區(qū)時，不能簡單地將不同建(構(gòu))筑物分為不同的防治監(jiān)測分區(qū)。我們的做法是:在銜接區(qū)域，以水土流失量或危害大的建(構(gòu))筑物為中心，向銜接區(qū)延伸合理長度范圍劃分為一個監(jiān)測分區(qū)。如在劃分廈蓉高速公路汝城(湘贛界)至郴州段工程(簡稱汝郴高速公路工程)監(jiān)測分區(qū)時，我們以隧道為中心，根據(jù)隧道進出口連接建筑物的不同劃分為隧基區(qū)［隧道+填方(切方)路基］、隧橋區(qū)(隧道+橋梁)，將路基一定長度或橋梁端一定長度劃入以隧道為中心的監(jiān)測單元。我們將這種水土保持監(jiān)測分區(qū)劃分法稱為“中心延伸監(jiān)測單元劃分法”。

1．2 中心輻射監(jiān)測單元劃分法

在公路建設(shè)過程中往往存在一些高密度、高強度的擾動中心區(qū)域，這個中心區(qū)域是大量物流、人流匯集之地，亦即我們水土保持監(jiān)測要抓住的“中心”。圍繞此“中心”，凡為這個“中心”服務(wù)的項目，或以這個“中心”為紐帶的活動區(qū)域全部劃入一個監(jiān)測單元。如汝郴高速公路工程五里墩隧道與山店江大橋起始段的銜接區(qū)域就是這樣的中心:進場施工道路共用，隧道與橋梁的施工生產(chǎn)生活區(qū)集中布置在此區(qū)域，隧道棄渣由此區(qū)域的施工道路外運至棄渣場，因此我們以這個中心為基礎(chǔ)將靠隧道出口邊的一半隧道工程、施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工道路、棄渣場、橋梁起端的一半?yún)^(qū)域等劃入同一個監(jiān)測單元。我們將這種水土保持監(jiān)測分區(qū)劃分法稱為“中心輻射監(jiān)測單元劃分法”，這種監(jiān)測分區(qū)劃分方法突出了施工活動的有機聯(lián)系，有利于監(jiān)測評價施工組織設(shè)計方案的水土保持合理性。

2 提高渣場水土保持監(jiān)測質(zhì)量

2．1 渣場監(jiān)測堅持“程序到位、安全第一”的原則

在施工前，要對渣場進行兩個復(fù)核監(jiān)測，即復(fù)核渣場設(shè)計方案穩(wěn)定安全性和渣場防治措施體系設(shè)計的合理性。要對渣場涉及安全穩(wěn)定的地質(zhì)參數(shù)和水文指標(biāo)進行認(rèn)真復(fù)核，特別注意渣場覆蓋范圍內(nèi)是否有地下水涌出，量有多大，渣場內(nèi)外是否有地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點。若有地下水涌出，則要先做好地下水排放工程，再棄渣，杜絕地下水滯留在渣體下方;若有地質(zhì)災(zāi)害隱患，要復(fù)核或提出處理方案，待處理方案完成后再棄渣，處理難度大或危險程度高的應(yīng)另擇棄渣場地。要復(fù)核棄渣的來源、渣場的容量、占地面積、渣面面積、渣場水保措施體系的合理性。復(fù)核表土剝離量指標(biāo)和臨時堆放保護方案，措施體系不合理的應(yīng)提出修改完善建議。

做好棄渣場監(jiān)測要抓住棄渣控制節(jié)點。棄渣前要監(jiān)測是否先建攔擋工程、渣場上游周邊截排水工程以及溝底(如為山溝型渣場)地下水排水工程，再分層棄渣，分層壓實。同時，要及時監(jiān)測記錄渣料的組成級配，渣場占地面積和渣量的變化情況是否有安全隱患和水土流失危害。棄渣終了要重點監(jiān)測是否建成完整、有效、安全的排水體系，把渣體水、渣面水、渣場上游來水、渣底地下水排到下游，并確保與下游的防洪排水通道安全、有效連接，另外要監(jiān)測是否實施了有效的植被恢復(fù)措施或其他措施。

2．2 渣場監(jiān)測堅持“棄渣綜合利用和渣場全線范圍優(yōu)化配置”的原則

首先，復(fù)核全線所有標(biāo)段各種棄渣的綜合利用方案是否合理，復(fù)核內(nèi)容有土石方開挖量、土石方各種利用途徑控制指標(biāo)、利用量、棄渣綜合利用篩分流程，待復(fù)核后推算出各標(biāo)段的棄渣臨時堆放量和永久凈棄渣量，依永久凈棄渣量來調(diào)整渣場的布局及有關(guān)設(shè)計參數(shù)。其次，復(fù)核每處渣場的容量、各種工程棄渣的合理去向、所需渣場的數(shù)量，形成渣場占用土地資源總量小、棄渣工程總費用低的全線渣場總體布置方案，實現(xiàn)土石方全線范圍內(nèi)的合理調(diào)配。

3 重視對切方邊坡的監(jiān)測

(1)開挖前做好兩個復(fù)核監(jiān)測是避免切方邊坡失穩(wěn)造成水土流失危害的關(guān)鍵。第一，復(fù)核邊坡工程設(shè)計方案的安全性、經(jīng)濟性、生態(tài)性。要復(fù)核邊坡地質(zhì)剖面圖和柱狀圖、邊坡體的內(nèi)摩擦角和黏聚力指標(biāo)的準(zhǔn)確性，復(fù)核坡體地下水位、水量情況和坡頂來水情況，復(fù)核邊坡工程防護方案是否有更優(yōu)的替代方案存在。在復(fù)核工程設(shè)計方案安全性、經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，盡量提高邊坡防護的生態(tài)性要求。第二，復(fù)核邊坡工程施工方案。只有確保施工工藝、施工時序的科學(xué)性、合理性，才能將好的邊坡工程設(shè)計理念和思路付諸實施，確保邊坡安全、穩(wěn)定。

復(fù)核監(jiān)測必須全面收集主體工程有關(guān)設(shè)計資料，深入分析主體工程設(shè)計思想和設(shè)計圖紙等有關(guān)成果，必須到典型現(xiàn)場進行現(xiàn)場踏勘論證，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中有明顯的安全隱患或易引起水土流失危害的地方，應(yīng)及時向業(yè)主提出水土保持監(jiān)測復(fù)核意見。如郴州107 國道繞城公路，若在開工前即已開展水土保持監(jiān)測工作，切方邊坡開挖前進行了復(fù)核監(jiān)測，則應(yīng)可避免施工后造成的一些切方邊坡失穩(wěn)情況。

(2)邊坡排水體系合理性監(jiān)測是監(jiān)測的重點。邊坡工程排水體系包括坡頂、坡面、坡體、坡腳排水工程4 類，要將4 類排水工程建成有機聯(lián)系、一體化的排水體系，做到坡頂來水不進入坡面更不能進入坡體，坡面水不滯留坡面不進入坡體，坡體地下水安全有效排到坡體外，不浸泡坡體。坡腳排水要做到坡腳匯集的所有來水能安全排向下游，不沖掏坡腳。

(3)動態(tài)監(jiān)測是邊坡水土保持監(jiān)測的有效手段，包括施工過程的動態(tài)監(jiān)測和工程完工運行后的動態(tài)監(jiān)測。施工動態(tài)監(jiān)測包括坡體土力學(xué)指標(biāo)監(jiān)測、地下水監(jiān)測、施工過程最不利工況組合下邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測，運行后動態(tài)監(jiān)測包括地下水位的監(jiān)測、邊坡變形位移監(jiān)測和有關(guān)部位應(yīng)力監(jiān)測、坡體地下水排水有效性監(jiān)測。邊坡動態(tài)監(jiān)測是水保監(jiān)測人員的一雙雪亮“眼睛”，能夠及時看到涉及邊坡穩(wěn)定安全的有關(guān)參數(shù)的變化情況，能夠及早預(yù)防邊坡失穩(wěn)的發(fā)生。

4 天然水利設(shè)施監(jiān)測是山丘區(qū)公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測的重點和難點

公路建設(shè)項目在山丘區(qū)展布綿延，要么填壓低洼地帶或天然溝谷，阻斷天然水系排水通道和占擾天然水利水源設(shè)施;要么在山坡上切過，切斷坡面徑流通道;要么穿越山體，打破地下水平衡和擾亂地下水與地表水之間的平衡;要么跨越江河水域，影響江河行洪。公路建設(shè)單位對破壞人工水利設(shè)施的恢復(fù)和江河水域行洪影響的排除足夠重視，但對天然水資源或天然水利設(shè)施的保護和恢復(fù)往往重視不夠或因?qū)嵤╇y度較大而放棄。天然水利設(shè)施包括天然溝谷排洪通道、天然坡面徑流通道，天然水源包括出露地表的泉眼，深藏隧道穿越體的地下水以及與之相聯(lián)系的地表泉水水源和地面地表水入滲匯流徑流。填筑路基遇有泉眼或泉眼群時，一定要慎重制定基礎(chǔ)開挖填壓方案，嚴(yán)格保護好泉水資源不受破壞。如郴州107 國道繞城公路一處填方路基段占壓泉眼群，對老百姓飲用水源和灌溉用水造成了一定影響。穿越山體隧道工程如隧道建基面以上高程影響范圍有村莊、農(nóng)田，一定要對隧道穿越山體對地下水平衡的影響做足夠深度的分析論證，以制定合理保護地下水穩(wěn)定的施工方案，否則一旦打穿地下水通道，易造成隧道建基面高程以上影響范圍內(nèi)地表水疏干、泉眼干枯、地表水利設(shè)施無法蓄水等嚴(yán)重破壞。如郴寧高速方元段羊角腦隧道影響水源案，造成3 個行政村1 238 人飲水困難、145．33 hm2農(nóng)田灌溉受到嚴(yán)重影響。又如汝郴高速某標(biāo)段一隧道施工貫穿過程中，離隧道數(shù)公里外一村莊的泉水飲用水源突然消失，反映建設(shè)單位對地下水與地表泉水的關(guān)系認(rèn)識不清。路基段填壓溝谷的一定要復(fù)核阻斷溝谷上游匯水面積、公路涵洞防洪標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計洪峰流量，復(fù)核涵洞的過流能力是否滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)流量、超標(biāo)準(zhǔn)洪水時是否有超常排洪通道，涵洞進出口的沉沙消能設(shè)施是否滿足沉沙消能功能、進出口連接段是否防護到位，穩(wěn)定安全，排洪涵洞與交通涵洞的互相影響關(guān)系是否有因涵洞排洪而影響交通涵洞無法通行的情況。切方路基山坡側(cè)邊溝是山坡徑流的匯集排水通路，要復(fù)核過流斷面是否滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)，截排水溝是否滿足不沖不淤的要求，是否與排水涵洞連通。

5 進一步加強公路建設(shè)對森林生態(tài)影響的監(jiān)測

山丘區(qū)公路建設(shè)對森林生態(tài)影響的監(jiān)測是水土保持監(jiān)測的弱項和短板，有待深入研究和加強。要因地制宜合理確定穿(跨)越段森林的生態(tài)影響監(jiān)測指標(biāo)體系，重點將森林生態(tài)系統(tǒng)中最敏感的因素納入水土保持監(jiān)測指標(biāo)體系。如建設(shè)中如何有效保護或移栽原始森林中稀有喬木的研究，汝郴高速一標(biāo)段大量原始珍貴喬木移植成功值得總結(jié)，而桂陽縣城一城市道路中保留下來的古樹意外枯死應(yīng)該反思。又如公路建設(shè)對原始森林生態(tài)系統(tǒng)中珍貴鳥類或野生動物繁殖能力的影響監(jiān)測研究，等等。盡量避免公路建設(shè)對森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和質(zhì)量造成不可逆轉(zhuǎn)的影響和破壞。

在山丘區(qū)公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測工作不斷摸索和實踐過程中，針對監(jiān)測工作存在的漏洞和不足，我們可以從水土保持監(jiān)測分區(qū)的合理劃分，對棄渣、切方邊坡、天然水利設(shè)施及生態(tài)環(huán)境影響的動態(tài)監(jiān)測等方面進行加強及深化，使監(jiān)測工作真正起到指導(dǎo)、監(jiān)督、預(yù)警的作用。