新國標(biāo)要求下棄渣場布置及防護措施探討

李振軍　焦　瑩　趙文婧　李傳夫

新國標(biāo)要求下棄渣場布置及防護措施探討

李振軍焦瑩趙文婧李傳夫

隨著GB51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》的頒布，水土保持工作有了新的要求，參考新國家標(biāo)準(zhǔn)對渣場的選址、渣場的級別，確定、各種類型渣場防護措施布局進行探討。

水土保持工程設(shè)計規(guī)范棄渣場選址級別防護措施

水土資源是經(jīng)濟社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，是人類進步與發(fā)展的必備條件。水土保持是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，實施水土流失綜合防治，開展生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持，保護和合理利用水土資源，能夠改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、實現(xiàn)精準(zhǔn)扶貧、增加林草植被覆蓋率，提升生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，提升生態(tài)功能和維護生態(tài)安全、改善人居環(huán)境。水土保持工作是 《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》和黨的十八大 “五位一體”總體布局戰(zhàn)略部署的重要部分。

在經(jīng)歷長達4年的充分調(diào)研論證，總結(jié)了我國各地區(qū)以及相關(guān)行業(yè)水土保持工程設(shè)計的經(jīng)驗，吸收以往有關(guān)研究成果及國內(nèi)有關(guān)棄渣場防護等先進成果，編制完成了GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》。在棄渣場設(shè)計和防護方面，新國標(biāo)有新的要求。

1　棄渣場選址要求

棄渣場的選址遵從安全、影響、水土流失和經(jīng)濟等進行選擇，并根據(jù)棄渣場容量、占地類型與面積、棄渣運距及道路建設(shè)、棄渣組成及排放方式、防護整治工程量及棄渣場后期利用等情況，綜合分析確定。

1.1注重安全性的原則

近年來，棄渣場、收納場因選址不當(dāng)，發(fā)生失穩(wěn)、垮塌、滑坡和泥石流等造成嚴(yán)重的人員生命及財產(chǎn)損失，因此，《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》對此有強制性條文要求，“嚴(yán)禁在對重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄渣場”必須遵守。

因棄渣存在構(gòu)成成分多樣、不可控，邊界條件復(fù)雜，與人工填土、人工基礎(chǔ)對比性差，分析棄渣場選址，應(yīng)首先避免渣場下游有居民點、重要的基礎(chǔ)設(shè)施，重要影響的其他附屬物等，避免重大生命與財產(chǎn)損失。

1.2減免不利影響的原則

棄渣選址不應(yīng)對周邊重要基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生影響，包括不應(yīng)影響河流、溝谷的行洪安全，不應(yīng)影響水庫、大壩、水利工程取用水建筑物、泄水建筑物以及灌 （排）干渠 （溝）功能，不應(yīng)影響工礦企業(yè)、居民區(qū)、交通干線或其他重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全。

棄渣場不宜設(shè)置在匯水面積和流量大、溝谷縱坡陡、出口不易攔截的溝道；不宜在河道、湖泊管理范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場。確需設(shè)置棄渣場的需要采取有效的防護措施，保證安全與行洪，減少由此可能產(chǎn)生的不利影響。

1.3減少水土流失的原則

棄渣場是水土流失發(fā)生的重要源頭，棄渣場的選址應(yīng)分析易誘發(fā)水土流失發(fā)生的因子，包括選擇山區(qū)、丘陵區(qū)棄渣場的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地貌等，保證地質(zhì)條件相對簡單、地形地貌平緩，避開滑坡體、泥石流易發(fā)區(qū)等不良地質(zhì)條件地段，否則需確保棄渣場穩(wěn)定安全；平原區(qū)棄渣場考慮地形、地貌，應(yīng)優(yōu)先選擇坑、洼地、裸地、空閑地和平灘地等；風(fēng)蝕區(qū)應(yīng)考慮避開風(fēng)口區(qū)域。

1.4經(jīng)濟可行的原則

棄渣場選址還需考慮棄渣成本和防護措施投資，綜合考慮移民占地、交通、攔擋防護、后期土地整治和植被恢復(fù)等投資，綜合分析考慮，避免棄渣單方投資過大。

2　棄渣場防護措施

在渣場選址確定后，需要確定渣場級別與防護措施。

2.1棄渣場級別

棄渣場級別應(yīng)根據(jù)堆渣量、堆渣最大高度以及棄渣場失事后對主體工程或環(huán)境造成危害程度，按表1確定，共分為5個級別。在設(shè)計工作中，需要注意的以下幾個方面。

表1　棄渣場級別

（1）堆渣量及最大堆渣高度，以松方為基礎(chǔ)進行計算，避免因壓實不及時造成棄渣容量不足的問題。

（2）確定渣場級別采用最大堆渣高度而不是平均堆渣高度，在山區(qū)丘陵區(qū)因地形起伏，平均堆渣高度不大而最大高度大，造成渣場級別提高，需要在實際工作中予以重視。

（3）對環(huán)境造成的危害，指環(huán)境建筑物，而非生態(tài)環(huán)境。

（4）在渣場級別確定過程中必須對渣場的失事所產(chǎn)生的影響進行準(zhǔn)確分析，避免存在故意提高渣場防護級別而放松渣場選址要求，特別是違背規(guī)范強制條文。具體危害程度，新國標(biāo)中有詳細(xì)說明，現(xiàn)歸納如下：

“無危害”指對主體工程、環(huán)境不產(chǎn)生危害。

“較輕危害”指相關(guān)建筑物受到的影響很小，不影響原有功能，無需修復(fù)即可投入正常使用，分析重點是 “不影響原功能，無需修復(fù)”的要求。

“不嚴(yán)重危害”指相關(guān)建筑物遭到破壞或功能受到影響，需及時修復(fù)后才能投入正常使用，分析重點是 “需及時修復(fù)后”的要求。

“較嚴(yán)重危害 “指相關(guān)建筑物遭到較大破壞或功能受到較大影響，需專門進行修復(fù)后才能投入正常使用，分析重點是 “較大破壞或功能受到較大影響，需專門進行修復(fù)后”的要求。

“嚴(yán)重危害”指相關(guān)建筑物造成大的破壞或功能受到大的影響，可能造成人員傷亡和重大財產(chǎn)損失的。分析重點是 “大的破壞或功能受到大的影響”以及 “人員傷亡和重大財產(chǎn)損失”的結(jié)果分析等要求。

在水土保持工作中要科學(xué)、客觀地確定渣場級別，避免主觀判斷，人為調(diào)低影響程度，為水土保持后續(xù)工程打好基礎(chǔ)。

2.2棄渣場類型

棄渣場按地形條件、與 （河溝）相對應(yīng)位置、洪水處理方式等，可分為溝道型、臨河型、坡地型、平地形和庫區(qū)型等5種類型。

2.2.1溝道型

溝道型棄渣場的特征是棄渣堆放在溝道內(nèi)，堆渣體將溝道全部或部分填埋。根據(jù)棄渣位于溝道位置，可分為溝頭、溝身、溝口和整條支溝、小流域等多種類型。水土保持防護措施應(yīng)從上游到下游依次為排洪、山坡排水、渣面排水和渣體排水，棄渣范圍內(nèi)的表土剝離以及軟弱夾層的清理、攔擋，棄渣結(jié)束后的土地整治及植被恢復(fù)（見圖1）。從防護措施分析，溝頭匯流面積小，排洪、排水壓力輕，引發(fā)滑坡、泥石流的風(fēng)險小，對于棄渣量小，選擇溝道型棄渣場應(yīng)優(yōu)選溝頭進行棄渣。隨棄渣量的增加逐漸考慮棄置溝身、溝口以至整個溝道、整個小流域。溝口棄渣場因排洪需要，需增加攔洪壩以及排洪隧洞或排洪渠，投資增加多。

圖1　溝道型棄渣場典型防護圖

2.2.2臨河型

臨河型棄渣場的特征是棄渣堆放在河流或溝道兩岸較低臺地、階地和河灘上，堆渣體臨河側(cè)底部低于河道設(shè)防洪水位，渣腳全部或部分受洪水影響。因渣場棄渣對于河道行洪產(chǎn)生影響，需要對行洪進行判斷，做好相應(yīng)措施。同時溝道行洪易引發(fā)棄渣場的水土流失，需要做好防沖措施，包括防護高度要滿足渣場級別要求以及基礎(chǔ)防沖設(shè)計滿足沖刷要求。在措施設(shè)計上，需要重視山區(qū)臨河側(cè)的山坡匯水的影響，最好有排水措施設(shè)計，見圖2。

圖2　臨河型棄渣場典型防護圖

2.2.3坡地型

坡地型棄渣場的特征是棄渣堆放在緩坡地、河流或溝道兩側(cè)較高臺地上，堆渣體底部高程高于河 （溝）中棄渣場設(shè)防洪水位。位于山區(qū)、丘陵區(qū)的坡地型棄渣場需要充分考慮地表坡度與堆放厚度，避免渣體沿地表產(chǎn)生滑動，并需做好山坡排水設(shè)計。坡腳采用生態(tài)護坡或工程護坡，防止水土流失發(fā)生，見圖3。

圖3　坡地型棄渣場典型防護圖

2.2.4平地型

平地型棄渣場特征是棄渣堆放在寬緩平地、河 （溝）道兩岸階 （平）地上，堆渣體底部高程低于或高于棄渣場設(shè)防洪水位，渣腳全部受洪水影響或不受洪水影響。平地型棄渣場的特點是地形平緩寬廣，當(dāng)坡腳受洪水影響時其攔渣工程為圍渣堰，不受影響時可設(shè)擋渣墻，或不設(shè)擋墻，采取斜坡防護措施。

2.2.5庫區(qū)型

庫區(qū)型棄渣場特征是棄渣堆放在主體工程水庫庫區(qū)內(nèi)河 （溝）道兩岸臺地、階地和河灘地上，水庫建成后堆渣全部或部分被庫水位淹沒。根據(jù)棄渣位置的不同，可以選擇攔渣堤、斜坡防護工程或擋渣墻等不同的棄渣攔擋形式。因水利水電工程建設(shè)過程中進行棄渣，棄渣失事將會對導(dǎo)流工程產(chǎn)生影響，渣場級別需進行科學(xué)分析。

3　結(jié)語

隨 《中華人民共和國水土保持》的修訂、GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》的頒布，如何將水土保持工程做到依法依規(guī)，并符合黨和國家對生態(tài)文明建設(shè)及 “五位一體”總體布局戰(zhàn)略部署，提出了新的要求。本文對工程建設(shè)過程中棄渣場的選址要求從安全、影響、水土流失、經(jīng)濟等4個方面進行歸納梳理，剖析渣場等級確定，并對5種類型棄渣場防護重點進行探討，可為水土保持設(shè)計、實施、管理提供借鑒和指導(dǎo)。

李振軍男工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

焦瑩女工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

趙文婧女工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

李傳夫男工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

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