低碳高速公路水土保持設(shè)計(jì)

沈枳辰

（遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽110000）

低碳高速公路是指在可持續(xù)發(fā)展背景下，通過技術(shù)、制度與能源創(chuàng)新演變而來的工程項(xiàng)目。此類工程既能夠有效降低煤炭石油等高碳能源的消耗量，同時(shí)憑借新材料與規(guī)范化的施工體系，也能夠降低溫室氣體的排放量，避免對(duì)地域環(huán)境帶來污染，為生態(tài)城市的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。因此，如何做好低碳高速公路水土保持設(shè)計(jì)工作，便需要得到設(shè)計(jì)者的重視。

1 公路水土保持設(shè)計(jì)的必要性

隨著城市經(jīng)濟(jì)與文化交流需求的不斷提高，現(xiàn)代城市高速公路項(xiàng)目的建設(shè)正處于如火如荼的階段。其中，受我國生態(tài)可持續(xù)理念與低碳環(huán)保理念的影響，現(xiàn)代公路建設(shè)針對(duì)水土環(huán)境保持也給予了較多的關(guān)注，不但在生態(tài)城市體系構(gòu)建中，針對(duì)公路建設(shè)的提出了一系列的要求，同時(shí)在城市規(guī)劃與施工技術(shù)方面，針對(duì)如何管控地域水土結(jié)構(gòu)，也擬定了較完善的管理機(jī)制，以便盡量降低對(duì)地域生態(tài)環(huán)境造成的影響。

基于傳統(tǒng)高速公路建設(shè)資料可知，多數(shù)公路在建設(shè)過程中，均存在水土保持理念被忽視、現(xiàn)場地形被隨意破壞、廢棄物隨意堆放等情況，不但會(huì)嚴(yán)重影響原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，使場地排水流線發(fā)生改變，最終對(duì)公路的使用造成影響，同時(shí)大量的廢棄物堆積也會(huì)造成水土污染等問題，若是擠占河道，也會(huì)極大阻礙水流速與流量，最終使河床高度發(fā)生變化，使周邊居民資產(chǎn)權(quán)益難以得到保障。

而從水土流失可能造成的損失角度來看，此類危害存有較長的量變過程，并且風(fēng)險(xiǎn)元素較隱蔽，因此平常很難引起人們的重視，等問題徹底顯露時(shí)，便會(huì)誘發(fā)河流含沙量大、泥沙淤積嚴(yán)重、河床高度拔高等危險(xiǎn)，使地域洪水風(fēng)險(xiǎn)提升，同時(shí)抗洪能力下降。其次，水土流失還會(huì)誘發(fā)地表植被稀疏、土地肥力下降與農(nóng)業(yè)產(chǎn)量降低等問題，不但會(huì)對(duì)地域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體系的發(fā)展帶來持續(xù)的損害，同時(shí)也會(huì)極大影響地域氣候環(huán)境，使地域居民生活質(zhì)量直線下降。

因此，如何將低碳高速公路設(shè)計(jì)與水土維持理念相融合，基于地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與生態(tài)環(huán)境功能擬定詳細(xì)且合理的公路設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營方案，便需要得到相關(guān)部門足夠的重視。其中，設(shè)計(jì)者與項(xiàng)目管理者需堅(jiān)持以低碳理念為核心，做好現(xiàn)場生態(tài)系統(tǒng)的前期調(diào)查，以便持續(xù)優(yōu)化公路的設(shè)計(jì)方案，在合理開發(fā)自然資源，改善地域生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，維持原有地域的生態(tài)結(jié)構(gòu)，以免過大的環(huán)境變動(dòng)對(duì)土地與水資源維持工作帶來影響。另外，管理人員還需從交通安全的角度考慮工程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，做好地域水土結(jié)構(gòu)的管理同時(shí)，還需創(chuàng)建擋土墻等維護(hù)措施，以避免水土流失等問題，對(duì)公路的正常使用造成影響，甚至對(duì)駕駛者的生命安全帶來損害。

2 公路水土保持設(shè)計(jì)要素

基于以往施工調(diào)查資料可知，地域水土環(huán)境的優(yōu)劣是影響低碳高速公路項(xiàng)目施工水準(zhǔn)的要素之一，若是水土環(huán)境保持工作并未做好，不但會(huì)嚴(yán)重威脅地域高速公路使用的安全性，埋下山體滑坡等隱患，而且較大的地表水土環(huán)境變動(dòng)，也會(huì)直接作用于公路基土結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性受影響，使道路質(zhì)量受到嚴(yán)重?fù)p害。若要高速公路水體保持工作得以落實(shí)，設(shè)計(jì)與施工單位便需要從公路設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營階段的角度考慮潛在的影響要素。

2.1 公路設(shè)計(jì)階段。在高速公路設(shè)計(jì)初期階段，設(shè)計(jì)單位需指派專業(yè)的現(xiàn)場勘查人員對(duì)公路施工現(xiàn)場水土環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，判定施工基土結(jié)構(gòu)的巖土質(zhì)量的同時(shí)，還需明確周邊環(huán)境潛在的滑坡與水土流失等風(fēng)險(xiǎn)，將相關(guān)資料融入設(shè)計(jì)方案內(nèi)，便能夠?yàn)楣贩雷o(hù)體系的構(gòu)建提供參照，并能夠?yàn)榈吞辑h(huán)保理念的融入提供渠道。

而在高速公路設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者便需要結(jié)合地域水土環(huán)境與高程參數(shù)，判定公路形式坡度與周圍景觀的關(guān)系，確保車輛行駛平穩(wěn)的同時(shí)，盡量減少填方與挖方量，使地域環(huán)境盡量維持在原有狀態(tài)，以免地域水土環(huán)境有較大的變動(dòng)；其次，為了提升地域土地資源的利用率，設(shè)計(jì)者還需遵循多利用閑置土壤、減少林地、綠地與農(nóng)田的占用，盡量避讓水土環(huán)境保持較好的區(qū)域，避免對(duì)原有地形地貌造成過大的改動(dòng)，并能夠繞開城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)，盡量縮減現(xiàn)場的施工量，并避開農(nóng)田水利工程。若是現(xiàn)場存有橋涵等構(gòu)造物設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)葐栴}，則極易在施工期間，使公路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)侵占河道，使河床的原有結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，衍變成流速減慢、泥沙沉積、河床抬高、水位上升等問題，最終對(duì)周邊農(nóng)田與村鎮(zhèn)埋下威脅。因此，設(shè)計(jì)者需提前做好地域橋涵等構(gòu)造物的調(diào)查，確定適宜的走向與支撐措施，同時(shí)盡量將橋位與河道保持順直、穩(wěn)定狀態(tài)，使整體路基結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，并能夠做好基礎(chǔ)保護(hù)工作，便能夠是路基使用壽命得以顯著延長，避免對(duì)河道結(jié)構(gòu)造成損害。與此同時(shí)，為避免對(duì)河道流速造成影響，公路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)還需做好縱向排水設(shè)計(jì)，通過排水溝將雨水迅速排入河道內(nèi)，便能夠避免對(duì)公路結(jié)構(gòu)體系造成損害，同時(shí)也能夠避免對(duì)公路兩側(cè)的土壤結(jié)構(gòu)造成影響，出現(xiàn)水土流失等問題；最后，設(shè)計(jì)者需在臨近公路護(hù)腳等位置設(shè)置擋土墻，以便阻攔臨近土坡滑下來的砂石，避免對(duì)公路平整度帶來影響，同時(shí)還需在公路坡腳外5m范圍內(nèi)設(shè)置截水溝，以避免雨水或地表水持續(xù)沖刷公路邊坡，使原有水土流失等問題更嚴(yán)重。

2.2 公路施工階段。施工路段因筑路材料的拌合，大量土石方的運(yùn)輸，使灰塵飛揚(yáng)，對(duì)公路周圍的植物造成一些影響，土壤容易砂化，從而造成新的水土流失。因此施工時(shí)運(yùn)輸土石方的車輛均應(yīng)加蓋逢布，并在施工路段使用灑水車灑水以減少灰塵。

公路建設(shè)要?jiǎng)佑么罅康耐潦剑坊罡呓咏?m，所以挖填方對(duì)植被的破壞全線都存在。減少公路施工帶來的水土流失可采取下列措施：（1）在有雨水及地面徑流處開挖路基時(shí)，應(yīng)設(shè)置臨時(shí)性土沉淀池，它的作用是在降雨時(shí)雨水在沉淀池中流速減緩，使泥沙沉淀。在沉淀池出水的一側(cè)設(shè)土工布圍欄，再次攔截泥沙。當(dāng)路基建成、過水涵洞鋪設(shè)完畢后，推平沉淀池；（2）在公路施工段兩側(cè)的堆土側(cè)，可設(shè)置土工布圍欄，以便減緩水土流失的整體速率；（3）為避免地表與氣候環(huán)境對(duì)公路兩側(cè)的土體結(jié)構(gòu)造成影響，管理人員需在公路兩側(cè)地處較高的位置修筑護(hù)坡，并在填土一側(cè)修筑擋土墻，以便維持基土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；（4）若公路旁有耕作土地，管理人員需在施工前期將此類土壤移開，待公路基礎(chǔ)及面層施工結(jié)束后，再將耕作土壤重新推平，恢復(fù)原有地貌與布局；（5）在高速公路施工中產(chǎn)出的廢棄泥漿與土方應(yīng)運(yùn)送至指定位置，以避免廢棄材料對(duì)周邊水土環(huán)境帶來污染。其次，在公路施工期間，需注意保護(hù)周邊的生態(tài)系統(tǒng)，提前擬定施工現(xiàn)場的流線與材料運(yùn)輸、堆放方案。另外，若是在公路修筑過程中，對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成了破壞，則需要在砌筑高擋土墻的同時(shí)，每隔2m 栽植高度適宜的灌木，并根據(jù)地表環(huán)境補(bǔ)種，以便使公路兩側(cè)的風(fēng)景保持一致，避免對(duì)地域生態(tài)系統(tǒng)造成過大的影響。

3 公路運(yùn)營階段

公路運(yùn)營期間更應(yīng)重視綠化問題，應(yīng)根據(jù)道路的結(jié)構(gòu)和等級(jí)采取下列措施：

（1）路堤邊坡種植草皮，在公路占地線以內(nèi)、坡腳以外種植兩排喬木，喬木之間種植一排顯花灌木；（2）路塹處在邊溝外種植冬青灌木，在坡口外占地線以內(nèi)種植兩排喬木，中央分隔帶可種植冬青草皮、花卉來加以點(diǎn)綴；（3）為了解決公路地表水匱乏的問題，必須采取有效的水土保持措施，每隔5km 架設(shè)一座長20m 的小橋，每隔1km鋪設(shè)涵管兩道，給公路兩側(cè)的水流交換、水生物的自由流動(dòng)提供足夠的通道。

公路的取土坑和棄土場也應(yīng)及時(shí)處理，防止土地沙化，形成水土流失，較低洼的取土方可改建成的釣魚池、魚塘或湖泊，陡坡處的取土坑可以植樹或草皮綠化，同理，棄土場也可以植樹綠化或改建成有用的耕地。

4 結(jié)論

低碳高速公路水土保持設(shè)計(jì)工作的有效落實(shí)，既能夠?yàn)楣肥┕ぬ峁┩晟频膮f(xié)調(diào)平臺(tái)，避免對(duì)地域生態(tài)環(huán)境帶來影響，避免對(duì)工程質(zhì)量帶來損害，同時(shí)憑借擋土墻、防護(hù)網(wǎng)等舉措，也能避免山體滑坡等風(fēng)險(xiǎn)，避免對(duì)處于公路系統(tǒng)內(nèi)的駕駛者生命安全帶來損害。故而，在論述低碳高速公路水土保持設(shè)計(jì)期間，必須明確高速公路設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營過程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，明確各類水土流失風(fēng)險(xiǎn)的誘因與適宜的解決對(duì)策，并做好定期現(xiàn)場管理，才能使地域水土環(huán)境與高速公路體系的質(zhì)量得以持續(xù)保障。