公路建設(shè)中水土保持措施研究

摘要：公路建設(shè)過程中施工沿線的水土流失問題較為常見，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和居民的生活帶來較大的影響。文章分析了水土流失的原因、特點(diǎn)及其危害，介紹了公路建設(shè)過程中可采取的水土保持措施。

關(guān)鍵詞：公路;施工;水土保持

中圖分類號(hào)：U412. 23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：1 0.13282/j. cnki. wccst. 201 9. 12. 016

文章編號(hào)：1673 - 4874（2019）12 - 0053 - 03

0 引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)已進(jìn)入到新的發(fā)展時(shí)期，當(dāng)前，現(xiàn)代化各項(xiàng)事業(yè)正突飛猛進(jìn)，交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。公路工程作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，承擔(dān)著加快地區(qū)間客貨運(yùn)流通、緩解交通運(yùn)輸壓力的重要作用。然而，公路的建設(shè)過程中，會(huì)給當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域地質(zhì)環(huán)境帶來一定的影響，引起沿線水土不同程度的流失。為此，對(duì)公路建設(shè)過程中水土流失問題的分析和水土保持方案的研究顯得十分必要，這對(duì)于改善公路沿線的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境具有重要意義[1-2]。

1 公路建設(shè)中水土流失的原因，分類、特點(diǎn)及危害

1.1 水土流失原因

（1）植被破壞

植被破壞對(duì)于水土流失具有直接關(guān)系，公路的建設(shè)必然會(huì)使附近的植被遭到破壞，使植被覆蓋面積減少，從而破壞了土質(zhì)與植被間的平衡關(guān)系，影響到施工區(qū)域附近的自然生態(tài)環(huán)境。

（2）邊坡開挖

公路的建設(shè)過程中，人工邊坡的施工較為常見，這對(duì)于植被原有對(duì)水資源的保持功能帶來影響，情況嚴(yán)重時(shí)還有可能造成對(duì)原有土壤的侵蝕。

（3）挖方填方

公路施工過程中會(huì)進(jìn)行大量土方的填挖作業(yè)，對(duì)于當(dāng)?shù)卦械牡匦蔚孛矔?huì)帶來一定影響，各種復(fù)雜地形的變化加速了水土流失過程[3]。

1.2水土流失分類

可根據(jù)土壤受侵蝕的情況將水土流失分為以下幾類：

（1）水力、風(fēng)力、重力侵蝕

因大氣降水、河流沖刷等引起的水土流失統(tǒng)稱為水力侵蝕。在氣流作用下使土壤與沙子顆粒的表面分離的現(xiàn)象稱為風(fēng)力侵蝕。重力侵蝕是指由于土質(zhì)結(jié)構(gòu)因自身重力原因而引起的水土流失，主要表現(xiàn)為天坑、滑坡等。

（2）坡面、凍融、生物侵蝕

公路的路基修筑過程中會(huì)形成各種人工邊坡，使得原有地形的坡度增加，減少了植被的覆蓋面積，這種情況稱為坡面侵蝕。寒地區(qū)域的土壤常年會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的凍、融過程，使土壤遭受凍融侵蝕。生物侵蝕主要表現(xiàn)為在人類的活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，土壤肥力的退化或下降等[4]。 1.3水土流失特點(diǎn)

（1）與人類活動(dòng)關(guān)系密切

公路建設(shè)過程中的水土流失既與人類活動(dòng)有關(guān)，也與自然環(huán)境因素有關(guān)。但通過對(duì)歷史工程數(shù)據(jù)的分析研究不難發(fā)現(xiàn)，其中自然環(huán)境因素的影響程度較低，而與人類活動(dòng)間的關(guān)系較為密切。

（2）水土流失范圍主要集中在公路沿線

我國(guó)公路工程多數(shù)使用渣場(chǎng)建造，這種方式下的土石方開挖會(huì)引起嚴(yán)重的水土流失，尤其是公路沿線附近，水土流失的情況較為集中，這與公路工程在建設(shè)過程中的施工方案有關(guān)。

（3）預(yù)防和控制難度較大

公路線路一般較長(zhǎng)且位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，這給公路沿線水土流失的監(jiān)測(cè)工作帶來了一定難度。為獲取準(zhǔn)確的水土流失監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，需投入大量的人力、物力和財(cái)力，這在某種程度上變向增加了工程總成本，且制定相應(yīng)的水土預(yù)防和控制措施難度也較大[5]。

1.4 水土流失危害

水土流失可引起土壤退化、地質(zhì)破壞、環(huán)境惡化以及洪水、泥石流等災(zāi)害，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成威脅，影響著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，具體來說，水土流失的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)農(nóng)田的影響

在水土流失較為嚴(yán)重的區(qū)域，會(huì)將大量的沉積物引入農(nóng)田，各類顆粒物與泥漿混合后將原有的地表覆蓋，使土壤肥力減弱、滲透率改變、有機(jī)物含量異常，進(jìn)而破壞地表的各種植被。

（2）對(duì)地質(zhì)的影響

公路建設(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的棄土棄渣等沉積物，一旦這類沉積物混入水路系統(tǒng)后便會(huì)對(duì)水質(zhì)構(gòu)成污染，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)周圍整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成不利影響[6]。

公路沿線水土流失的原因、分類、特點(diǎn)及危害分析如表1所示。

2 公路建設(shè)水土保持措施研究

2.1 水土保持監(jiān)測(cè)措施

為確保公路建設(shè)過程中各項(xiàng)目的順利實(shí)施，應(yīng)建立合理、規(guī)范的水土保持監(jiān)測(cè)流程，包括施工區(qū)域附近水土環(huán)境參數(shù)的資料搜集，項(xiàng)目區(qū)全線勘察及背景資料的調(diào)查，制定水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)施方案，全線布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)小區(qū)，按照水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)施方案開展調(diào)查、觀測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料的整理、匯總、分析，監(jiān)測(cè)方案的調(diào)整及后續(xù)監(jiān)測(cè)，水土保持效果的評(píng)價(jià)，生成監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告等。水土保持監(jiān)測(cè)流程如圖1所示。

2.2 臨時(shí)堆土場(chǎng)防護(hù)措施

由于臨時(shí)場(chǎng)地與主體工程的建設(shè)位置通常較近，所以臨時(shí)場(chǎng)地水土流失的預(yù)防措施與主體工程具有相關(guān)的一致性。在主體工程的建設(shè)中，應(yīng)科學(xué)合理地選取設(shè)計(jì)方案，避開優(yōu)質(zhì)土地、林地及池塘等，對(duì)路基的高度應(yīng)嚴(yán)格論證，注重節(jié)約土地面積并減少水土流失。工程選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離村莊，避免工程建設(shè)經(jīng)過高壓線路、燃?xì)夤艿赖戎匾姓O(shè)施，減少拆遷工程對(duì)周圍居民生活的影響。

為有效保護(hù)水土資源、減少沿線植被破壞，堆土場(chǎng)一般選在植被稀疏或地勢(shì)低洼區(qū)域，便于結(jié)合其他工程將土方統(tǒng)一調(diào)配和運(yùn)輸，最大限度利用棄土以減少土場(chǎng)的空間浪費(fèi)，有效弱化公路建設(shè)施工對(duì)當(dāng)?shù)刂脖缓透氐钠茐?，維持原有的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展[7]。臨時(shí)堆土場(chǎng)防護(hù)措施如圖2所示。

該區(qū)域通過將棄土場(chǎng)內(nèi)表層土剝離來設(shè)置擋土墻和排水溝等防護(hù)措施，在完成棄土后對(duì)土場(chǎng)進(jìn)行復(fù)墾并覆蓋綠色植被，通過臨時(shí)攔擋和覆蓋措施實(shí)現(xiàn)施工區(qū)域內(nèi)的水土保持功能。

2.3 施工便道防護(hù)措施

施工便道的作用是在公路建設(shè)過程中滿足建筑材料等的運(yùn)輸。其中，部分便道通過改建原有道路而成，也可將臨時(shí)開辟的道路作為便道。新修的便道造成大量的開挖面，對(duì)原有地表的植被造成了不同程度的破壞，尤其是對(duì)于山區(qū)公路而言，開挖坡面如果未及時(shí)采取防護(hù)措施，則可能導(dǎo)致山體滑坡情況的發(fā)生。而且，施工便道如果未設(shè)置排水系統(tǒng)將使施工現(xiàn)場(chǎng)泥濘不堪，這種情況在雨季時(shí)尤為突出[6]。為此，應(yīng)做好施工便道區(qū)域的防護(hù)工作，施工便道區(qū)域主要的水土保持措施有：設(shè)置排水溝，綠化臨時(shí)便道區(qū)，增加臨時(shí)攔擋和覆蓋措施等。常見的施工便道防護(hù)措施如圖3所示。

2.4 治理措施

在治理措施部分，應(yīng)結(jié)合工程具體的建設(shè)需求來綜合考慮。由于公路工程的建設(shè)所引起的水土流失多數(shù)發(fā)生在路基和邊坡部分，因此，應(yīng)著重考慮這兩個(gè)方面來進(jìn)行植被保護(hù)。路基在施工中涉及砂漿、混凝土、石膏等的使用，對(duì)于風(fēng)化巖或破碎巖相間的跨層邊坡，為保持邊坡的穩(wěn)定性，其斜坡應(yīng)足夠牢固，并構(gòu)建閉環(huán)式護(hù)坡，邊坡應(yīng)設(shè)置排水口或膨脹節(jié)，對(duì)于不穩(wěn)定的斜坡應(yīng)首選擋土墻、抗滑樁等各種防護(hù)措施。公路建設(shè)過程中的綠化措施，主要是綠化線的設(shè)置以及植被的種植。通常情況下用于護(hù)坡的植被主要是牧草或豆科類植物，可根據(jù)各區(qū)域的地理和氣候條件綜合分析。通過工程施工經(jīng)驗(yàn)可知，采用工程措施和植被措施都可以進(jìn)行沿線的水土保持，工程措施對(duì)于受侵蝕的邊坡具有直接的改善效果，在工程的建設(shè)過程中發(fā)揮了非常重要的作用。但經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化后，建筑材料將逐步老化、生銹，導(dǎo)致邊坡強(qiáng)度變低，水土保持性能逐漸減弱。因此，在進(jìn)行水土保持過程中應(yīng)根據(jù)各地區(qū)具體特點(diǎn)來實(shí)施[9]。

2.5 養(yǎng)護(hù)措施

設(shè)立專門的養(yǎng)護(hù)管理部門，負(fù)責(zé)落實(shí)具體的水土保持工作，組織施工技術(shù)人員學(xué)習(xí)水土保持技術(shù)，提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。通過監(jiān)理方對(duì)水土保持工作進(jìn)行全過程監(jiān)督，將水土保持工作的成效納入工程質(zhì)量考核范圍。山區(qū)地形條件下的防護(hù)措施通常包括截水溝和水窖等，以此來進(jìn)行邊坡防護(hù)。這種方式充分利用了該地區(qū)的地形優(yōu)勢(shì)，根據(jù)地形的變化來進(jìn)行水土保持措施的設(shè)置。在坡地區(qū)域種植作物以保持水資源，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田、草原等環(huán)境的滲透，也可在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建小型蓄水池進(jìn)行引流，避免山體滑坡等災(zāi)害發(fā)生。公路建設(shè)水土保持措施分析如表2所示。

3 結(jié)語

公路工程在建設(shè)過程中會(huì)引起附近區(qū)域內(nèi)不同程度的水土流失，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和居民生活帶來一定影響，如何平衡好公路工程建設(shè)與水土保持之間的關(guān)系成了各施工企業(yè)急需解決的問題。本文針對(duì)公路建設(shè)過程中水土流失的原因、分類、特點(diǎn)及危害進(jìn)行了詳細(xì)分析，從監(jiān)測(cè)、預(yù)防、治理和養(yǎng)護(hù)方面對(duì)水土保持的措施進(jìn)行了深入討論，為公路工程建設(shè)過程中相關(guān)水土保持措施的制定提供了理論依據(jù)。⑦

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作者簡(jiǎn)介：黎宇（1985-），工程師，主要從事公路工程監(jiān)理工作。