晉陜蒙接壤地區(qū)鐵路建設(shè)中的水土保持防護(hù)措施

張永江，張薈瑤，白 雷

(黃河水利委員會(huì) 晉陜蒙接壤地區(qū)水土保持監(jiān)督局，陜西 榆林 719000)

晉陜蒙接壤地區(qū)鐵路建設(shè)中的水土保持防護(hù)措施

張永江，張薈瑤，白 雷

(黃河水利委員會(huì) 晉陜蒙接壤地區(qū)水土保持監(jiān)督局，陜西 榆林 719000)

鐵路建設(shè)項(xiàng)目；水土保持；防護(hù)措施；晉陜蒙接壤地區(qū)

晉陜蒙接壤地區(qū)氣候多變，地貌復(fù)雜，在該地區(qū)實(shí)施的鐵路建設(shè)項(xiàng)目一般要橫跨多種地形地貌區(qū)，加之鐵路建設(shè)工期長(zhǎng)，造成的人為水土流失比較復(fù)雜，若防護(hù)不當(dāng)不僅影響工程建設(shè)，而且危及鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。分析了晉陜蒙接壤地區(qū)鐵路建設(shè)造成水土流失的特點(diǎn)及危害，闡述了水土保持在鐵路建設(shè)中的地位和作用，并針對(duì)水土流失特點(diǎn)及危害進(jìn)行了相應(yīng)的防護(hù)措施設(shè)計(jì)。

晉陜蒙接壤地區(qū)地形地貌復(fù)雜，氣候多變，鐵路建設(shè)規(guī)劃路線需橫跨多種地形地貌區(qū)；由于鐵路工程建設(shè)所需時(shí)間較長(zhǎng)，歷經(jīng)多個(gè)春夏秋冬，所以其造成的人為水土流失比較復(fù)雜。在該區(qū)的鐵路項(xiàng)目建設(shè)過程中，如何落實(shí)好“三同時(shí)”制度以防止水土流失，水土保持的重點(diǎn)部位在哪里，如何才能因地制宜、因害設(shè)防，創(chuàng)造性地配置好各項(xiàng)水土保持措施，發(fā)揮水土保持措施應(yīng)有的作用，保護(hù)鐵路建設(shè)成果？下面筆者依據(jù)工作實(shí)踐做簡(jiǎn)要介紹和分析。

1 晉陜蒙接壤地區(qū)鐵路建設(shè)特點(diǎn)

(1)地域特點(diǎn)。晉陜蒙接壤地區(qū)地形地貌復(fù)雜，在該區(qū)實(shí)施鐵路工程建設(shè)往往要跨越河川、黃土丘陵溝壑、砒砂巖裸露區(qū)、沙漠、干旱半干旱荒漠草原和毛烏素沙地等多種地形地貌區(qū)。區(qū)域內(nèi)的土壤、地質(zhì)、水文條件變化比較大，處在復(fù)合型水土流失類型區(qū)，水蝕、風(fēng)蝕都較嚴(yán)重，尤其風(fēng)蝕更為突出，風(fēng)沙危害大，降水時(shí)空分布極為不均。這些因素給鐵路建設(shè)項(xiàng)目水土保持措施配置帶來了困難。

(2)工程特點(diǎn)。鐵路工程總體上屬線型工程，戰(zhàn)線長(zhǎng)，穿越河谷、丘陵、沙漠、草原是常事，且工程本身有橋、涵、路塹等產(chǎn)生大量棄土棄渣的工程，有路基邊坡、路塹邊坡等易遭降雨洪水沖刷的工程，有取(棄)土場(chǎng)、施工營(yíng)地、施工便道等擾動(dòng)地表的工程，有位于不同地區(qū)的站場(chǎng)工程，實(shí)際上點(diǎn)、線、面工程均有。同時(shí)，線路兩側(cè)還可能有沙漠、山洪溝，有時(shí)還要面臨水源地、自然保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)保護(hù)區(qū)的高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)和恢復(fù)，水土保持涉及范圍廣、類型復(fù)雜，綜合治理水平要求高、難度大。

(3)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。晉陜蒙接壤地區(qū)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目大部分是地方鐵路。地方鐵路在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量、防護(hù)要求、投資管理等方面，均與國(guó)家鐵路有較大差異。國(guó)家鐵路基本能夠按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和施工，而地方鐵路的資金來源困難，為了節(jié)省資金，建設(shè)方、施工方都會(huì)將更多的資金用在主體工程建設(shè)上，而用于水土保持和生態(tài)建設(shè)的資金就不能如同國(guó)家鐵路那樣充足。另外，為了能夠在短期內(nèi)得到高回報(bào)率，建設(shè)方也要求建設(shè)的速度足夠快，相對(duì)而言，在設(shè)計(jì)、施工及水土流失防治措施布設(shè)等方面，就會(huì)有不足。

(4)管理特點(diǎn)。在鐵路建設(shè)中，施工單位承擔(dān)了建設(shè)單位的大量工作，水土保持就包含在其中。但是施工單位只負(fù)責(zé)建設(shè)而不負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，為了提高利潤(rùn)，難免會(huì)出現(xiàn)一些只管眼前不顧以后的行為，如水土保持工作中只重視主體工程防護(hù)，不顧棄土棄渣、取土場(chǎng)和施工便道等外圍環(huán)境的防護(hù)和生態(tài)建設(shè)，導(dǎo)致外圍水土流失危害主體工程。

2 水土流失對(duì)鐵路建設(shè)的危害及水土保持措施在鐵路建設(shè)中的保護(hù)作用

因鐵路工程施工戰(zhàn)線長(zhǎng)，穿越的地貌類型多，工程建設(shè)周期長(zhǎng)、種類多，參與施工的單位也多，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞相對(duì)也就比較大。若水土保持措施不能與主體工程有機(jī)協(xié)調(diào)同步實(shí)施，不僅會(huì)加劇水土流失，還會(huì)影響鐵路的正常施工，更有甚者，即使建成了也不能正常運(yùn)營(yíng)，甚至完全無法運(yùn)營(yíng)。而等到水土流失已經(jīng)造成了無法運(yùn)營(yíng)的后果，再反過來實(shí)施各項(xiàng)水土保持防護(hù)措施，不僅為時(shí)已晚，而且效果也不一定好。

(1)風(fēng)沙吹埋路基，影響施工。如呼準(zhǔn)鐵路，其中的準(zhǔn)旗段要穿越庫(kù)布齊沙漠東段，在施工中路基剛有雛型，一場(chǎng)大風(fēng)過后，現(xiàn)場(chǎng)又變成茫茫沙海，路基被沙完全淹沒。還有三新鐵路，施工時(shí)攻克許多困難堆出了路基，一場(chǎng)大風(fēng)過后，路基被沙完全淹沒，接著再修再被吹被埋，到最后施工隊(duì)都不愿干了，施工單位采納水土保持部門的意見，將治理、固定外圍流動(dòng)沙丘與路基建設(shè)“同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用”后，才保證了工程的正常施工和運(yùn)營(yíng)。

(2)風(fēng)沙掩埋鐵軌，影響運(yùn)營(yíng)。如1998年修建的準(zhǔn)東鐵路，僅有幾十公里，當(dāng)時(shí)雖然有了水土保持法，但是人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)還不到位，政府要求也不嚴(yán)格，執(zhí)法力度不夠。該鐵路經(jīng)過不足5 km的小片沙地，而風(fēng)沙頻頻掩埋鐵軌，嚴(yán)重阻礙了鐵路的正常運(yùn)行。每到春、秋季節(jié)遇大風(fēng)天氣，鐵路管理方就得組織人員堅(jiān)守鐵軌兩旁進(jìn)行清沙，且往往今天清理好通行了，第二天又埋住了，耗費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力。管理方最終還是采取補(bǔ)救措施，做了防護(hù)工程，才基本保障了該段鐵路正常營(yíng)運(yùn)。

(3)泥石流沖擊橋墩，影響鐵路安全。晉陜蒙接壤地區(qū)的鐵路工程橫穿山溝的較多，隧道橋梁往往相連，而挖掘隧道形成的棄渣經(jīng)常被堆棄在溝道上游，沒有按照水土保持要求采取防護(hù)措施。一旦汛期發(fā)生強(qiáng)降雨，棄渣極易形成泥石流沖擊下游隧道、橋墩、路基。鐵路部門在上游修建混凝土擋墻防護(hù)，但是一場(chǎng)洪水過后擋墻就被淤滿掩埋，泥石流繼續(xù)沖向隧道、橋墩、路基。后來咨詢水土保持監(jiān)督部門，對(duì)上游棄渣采取了截排水措施和植被防護(hù)措施，這才徹底解決了上游來洪，保證了鐵路安全。

(4)山洪沖毀路基，破壞鐵路。晉陜蒙接壤地區(qū)鐵路路基經(jīng)常修建在山坡下，但鐵路施工往往只防護(hù)建設(shè)范圍內(nèi)的水土流失，不能徹底解決山坡上的洪水。進(jìn)入汛期后，山洪就會(huì)沖毀路基、掩埋鐵軌、破壞鐵路，影響安全運(yùn)行。

總之，鐵路建設(shè)中的水土保持，不是可有可無、可輕可重的，而是非常重要的；在某些特殊的地貌環(huán)境下，不但必要，還非常緊迫。呼準(zhǔn)線穿越庫(kù)布齊沙漠東段，東烏鐵路穿越毛烏素沙地，三新鐵路在毛烏素沙地腹地修建，因重視了水土保持和生態(tài)建設(shè)，先于主體工程在路基兩側(cè)做防護(hù)，按照風(fēng)向在源頭修建了防風(fēng)固沙工程，所以鐵路能夠按時(shí)建成并順利運(yùn)營(yíng)。準(zhǔn)東鐵路利用棄土棄渣修建淤地壩，既解決了棄土棄渣，又保護(hù)了鐵路的安全運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也幫助地方實(shí)施了水土保持生態(tài)建設(shè)，一舉多得。

3 因地制宜配置水土保持措施

在開展水土保持生態(tài)建設(shè)中，一定要遵循“因地制宜、因害設(shè)防”的原則，抓主要災(zāi)害防治的同時(shí)，還要針對(duì)不同的部位、不同的災(zāi)害來優(yōu)化措施配置。

(1)覆壓固沙。通過蓋秸草、壓柳笆、打柳樁，來固定高路塹的大面積流動(dòng)沙坡。如準(zhǔn)東鐵路穿越5 km的流動(dòng)沙丘段，按照設(shè)計(jì)，采用漿砌塊石或水泥塊護(hù)坡，不僅造價(jià)高、工期長(zhǎng)、施工難度大，而且防護(hù)效果差，建成后，春、秋季節(jié)鐵路經(jīng)常被流沙掩埋，運(yùn)行受阻。經(jīng)水土保持部門現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真勘測(cè)，推薦采用覆壓法治理，即先將路塹邊坡清沙削坡至45°以下，表面撒草籽，壓上一層秸草，秸草上蓋柳笆，然后每隔2～4 m打上柳樁，并用8號(hào)鐵絲攀拉以防柳笆移動(dòng)；沙坡上沿及頂部覆壓距離視流沙移動(dòng)程度而定，一般5～10 m即可。經(jīng)過一個(gè)雨季，草籽即可萌發(fā)，2年以后，即使柳笆腐爛，草也能長(zhǎng)得相當(dāng)旺盛，從而達(dá)到固定沙坡的目的。

(2)沙柳網(wǎng)格生物護(hù)坡。中型路基邊坡采用沙柳網(wǎng)格生物防護(hù)。鐵路路基的修筑，土料要求較嚴(yán)，密實(shí)度較高，水分含量低，采用一般沙地上栽沙柳網(wǎng)格的辦法成活率不高，防護(hù)效果不佳。經(jīng)過多年實(shí)踐，認(rèn)為鐵路路基邊坡可以采用長(zhǎng)寬各1 m的沙柳網(wǎng)格，沙柳條長(zhǎng)由原來的30 cm改為45 cm，用量由每延米1.5～2.0 kg改為3.5～ 5 kg，選2～3年生的鮮濕條，隨采隨栽。種植時(shí)間應(yīng)選在造林季節(jié)，在深秋、初冬或早春進(jìn)行。施工時(shí)要深埋，埋深35 cm，地上露10 cm，栽植時(shí)兩人一組，流水作業(yè)，這樣既可保證質(zhì)量、提高效率，又不破壞路堤。網(wǎng)格完成后，雨季到來前，再撒播草籽。一個(gè)雨季后，就可形成綠色長(zhǎng)廊。

(3)覆網(wǎng)種草。此法適用于低路堤沙坡治理。如呼準(zhǔn)鐵路準(zhǔn)旗段穿越庫(kù)布齊沙漠東段，路基一般2～4 m高，路堤邊坡防護(hù)的原設(shè)計(jì)是泥漿噴撒植草。但是該地區(qū)年降水量不到300 mm，鐵路穿越的是流動(dòng)沙丘，風(fēng)蝕嚴(yán)重。風(fēng)蝕泥漿噴厚了，草籽芽頂不破土，無法發(fā)芽生長(zhǎng)；噴薄了，沙坡不能固定照樣被風(fēng)吹蝕，草籽也無法固定、發(fā)芽生根。后來按照水土保持設(shè)計(jì)，改為覆網(wǎng)種草，即路基修成后，在路堤邊坡上先撒播草籽，再輕輕拍壓沙坡，用網(wǎng)眼很小的生態(tài)網(wǎng)覆蓋。這樣不但可防吹蝕，又可微量積沙覆蓋草籽。雨季之后，草很快就長(zhǎng)起來了，當(dāng)年路堤邊坡就變成了綠色長(zhǎng)堤。

(4)工程措施和生物措施相結(jié)合防護(hù)邊坡。鐵路建設(shè)路堤和路塹的防護(hù)治理，是主體工程的重要組成部分，一般多設(shè)計(jì)采用用漿砌片石或混凝土板進(jìn)行硬防護(hù)。這種設(shè)計(jì)不符合生態(tài)和諧要求，造成“灰色污染”，況且很多線路區(qū)域附近又缺石料，造價(jià)較高。經(jīng)水土保持專家認(rèn)真優(yōu)化后，對(duì)高路堤(≥5 m)邊坡采用弓形或矩形骨架護(hù)坡，弓形寬、高均為3.5 m，矩形邊長(zhǎng)2～3 m，在骨架內(nèi)栽沙柳、種草或栽沙柳網(wǎng)格后再種草，效果很理想。頭年草的覆蓋度為50%～60%，第二年達(dá)到80%以上，兩年后就形成骨架工程和生物工程相結(jié)合的穩(wěn)定防護(hù)體系，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去像是一條綠色巨龍，既保持了水土，又改善了生態(tài)環(huán)境。

(5)沙障綜合治理大面積流沙。穿沙鐵路兩側(cè)的防護(hù)是鐵路建設(shè)的關(guān)鍵工程，關(guān)系到鐵路建設(shè)的成敗。實(shí)施工程前，要逐段勘查，根據(jù)明沙的流動(dòng)狀況、風(fēng)力的匯集情況(風(fēng)口和非風(fēng)口)、風(fēng)向的變化，逐一細(xì)化分段確定防護(hù)距離和范圍。根據(jù)實(shí)踐，一般迎風(fēng)面防護(hù)范圍在300 m以上，背風(fēng)面為100～300 m。防護(hù)措施依流沙的流動(dòng)情況、面積大小、坡度、坡長(zhǎng)分別采用沙柳網(wǎng)格、草方格和覆壓防護(hù)，技術(shù)要點(diǎn)與上述相同。沙障布設(shè)之后，緊接著撒播草籽。

(6)喬灌草結(jié)合，封、治并行。取棄土場(chǎng)的治理和植被恢復(fù)是鐵路建設(shè)水土保持工作的重點(diǎn)，要因地制宜，根據(jù)地貌環(huán)境不同采用不同的措施。如準(zhǔn)東鐵路和呼準(zhǔn)鐵路，除了全面進(jìn)行平整削坡之外，對(duì)取棄土場(chǎng)采用疏喬、密灌外加種草進(jìn)行治理，取土場(chǎng)以灌草為主，適量栽一些喬木，遇到砒砂巖地層則以栽沙棘為主，輔以種草，遇到沙土以種植羊柴為主，輔以種草。棄土場(chǎng)采用灌木鎖邊，以沙柳、檸條、沙棘為主，中間喬草結(jié)合，喬木楊樹居多，松樹少量。經(jīng)過治理后，取棄土場(chǎng)林草覆蓋率都在90%以上，比原地貌的植被覆蓋率提高了一大截。

(7)截排結(jié)合，防治山洪。上游采取渠、壩等工程措施攔截，植樹種草攔蓄，下游采取渠、涵引排等措施，合理攔蓄、引排山洪，防治水土流失，保護(hù)鐵路安全運(yùn)營(yíng)。按照水土保持方案綜合治理?xiàng)壨翖壴⑹┕け愕?、取土?chǎng)等，防止外圍水土流失危害鐵路。

4 結(jié) 語

鐵路建設(shè)引發(fā)的水土流失類型多、危害大，不僅影響生態(tài)環(huán)境，而且影響鐵路安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。遵循因地制宜、因害設(shè)防的原則，針對(duì)不同的部位、不同的災(zāi)害來優(yōu)化措施配置，既可保證鐵路的安全建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，也能建設(shè)和保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)開發(fā)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)雙贏。

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)02-0020-03

張永江(1965—)，男，陜西榆林市人，高級(jí)工程師，碩士，從事水土保持和水政監(jiān)督執(zhí)法管理工作。

2014-08-25