鐵路工程棄土（渣）場土地復(fù)墾技術(shù)方法研究

郝玉琢 劉承佳 郭剛 劉鑫 于占輝 鄭春雨

作者簡介：郝玉琢（1989—），男，碩士，中級工程師，主要從事土地復(fù)墾、水土保持方面的工作

摘要：鐵路工程建設(shè)由于線路長度長，土方量大、生態(tài)破壞嚴重的建設(shè)特點，其棄土（渣）場的復(fù)墾工作一直是鐵路建設(shè)生態(tài)恢復(fù)的重點和難點，本文在總結(jié)鐵路有關(guān)工程建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，選取典型棄土（渣）場，通過實際案例剖析，對其土地復(fù)墾的得失進行分析研究，提出一些土地復(fù)墾切實可行的辦法及技術(shù)方案，以期對今后棄土（渣）場的土地復(fù)墾工作有借鑒及指導(dǎo)作用，進一步優(yōu)化和完善鐵路建設(shè)棄土（渣）場土地復(fù)墾技術(shù)方法體系。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè)? 棄土（渣）場? 土地復(fù)墾? 生態(tài)恢復(fù)

Abstract：Due to the construction characteristics of long line length， large amount of earthwork，and serious ecological damage in railway engineering construction， the reclamation of its waste slag yard has always been the focus and difficulty of ecological restoration of railway construction. This article is based on the summary of relevant railway engineering construction experience. Select typical waste slag yard， through actual case analysis，analyze and study the gains and losses of its land reclamation，and put forward some practical methods and technical plans for land reclamation， in order to provide reference and guidance for future land reclamation work of waste slag yard， and further improve and Optimize the technical system of land reclamation for railway construction waste slag yard.

Key words：Railway construction Spoil yard Land reclamation Ecological restoration

當前，國內(nèi)外關(guān)于土地復(fù)墾方面的實踐探索和理論研究，主要以礦山土地復(fù)墾為主，尤其是煤礦，研究內(nèi)容主要涉及“生態(tài)重建”和“土地復(fù)墾技術(shù)”兩個主要方向[1-7]，在其他項目類型關(guān)于土地復(fù)墾的研究還很少。隨著我國綠色發(fā)展戰(zhàn)略的實施及對土地復(fù)墾的重視，我國交通建設(shè)項目臨時用地土地復(fù)墾工作的研究近幾年剛剛起步，主要涵蓋公路和鐵路[8-14]，然而，從現(xiàn)行政策和規(guī)范上來看，尚未對交通建設(shè)項目臨時用地的土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)提出相關(guān)規(guī)定與措施，導(dǎo)致交通建設(shè)項目臨時用地的后期利用形式較為單一，從現(xiàn)階段實際情況來看，關(guān)于土地復(fù)墾技術(shù)方面的研究大多數(shù)還保持在基礎(chǔ)階段，缺少對全新技術(shù)深入的研究，尤其是對生態(tài)型土地復(fù)墾技術(shù)的研究不夠深入，缺少科學(xué)、合理的復(fù)墾技術(shù)原理進行指導(dǎo)，現(xiàn)在已經(jīng)實施的土地復(fù)墾并沒有按照實際的自然環(huán)境及具體情況來進行復(fù)墾，造成復(fù)墾區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)效果較差，景觀不協(xié)調(diào)。

土地復(fù)墾既是環(huán)境保護的主要內(nèi)容，又屬于國土綜合整治利用范疇，土地復(fù)墾作為臨時用地使用中的最后一個環(huán)節(jié)，對其進行措施布設(shè)相當于環(huán)境保護工作中的末端處理，因此，選取適用的土地復(fù)墾技術(shù)措施顯得尤為重要。本文在分析鐵路建設(shè)工程用地土地復(fù)墾特點的基礎(chǔ)上，選取某新建鐵路1#棄土（渣）場，對棄土（渣）場土地復(fù)墾技術(shù)方法進行研究，期望為鐵路項目棄土（渣）場土地復(fù)墾提供參考。

1 鐵路工程建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)

鐵路工程建設(shè)由于其線路長度長，擾動面積大，土石方挖填方量大，鐵路工程建設(shè)將會對沿線環(huán)境產(chǎn)生一定影響，其主體工程和臨時工程的施工擾動都將引起沿線地形地貌、水文、土壤結(jié)構(gòu)及生物多樣性等生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化。一般情況下，鐵路工程土地破壞分為直接破壞和間接破壞兩大類。直接破壞表現(xiàn)為對原有土地類型的壓占和挖損，主要由施工建設(shè)帶來的土地擾動而引起;間接破壞包括次生災(zāi)害和相鄰破壞，其中，次生災(zāi)害是指由于施工建設(shè)導(dǎo)致的滑坡、水土流失等次生災(zāi)害等;相鄰破壞是指由于鐵路建設(shè)造成土地切割和破碎化，導(dǎo)致鐵路周邊土地利用水平和自然生產(chǎn)能力降低。鐵路建設(shè)工程產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)如圖1所示。

2 鐵路棄土（渣）場土地復(fù)墾的特殊性

鐵路工程建設(shè)情況復(fù)雜，工程建設(shè)實際情況與前期階段常發(fā)生較大變化，尤其是鐵路棄土（渣）場，受到自然環(huán)境、技術(shù)水平、施工布置工藝等因素的制約，單一棄土（渣）場的堆放能力較為有限，往往為滿足鐵路工程建設(shè)產(chǎn)生的大量廢棄物堆放，需在沿線布置眾多的棄土（渣）場，棄土（渣）場呈線狀展開，分布零散地域廣，少則分布于幾個地市，多則達數(shù)省，棄土土方的堆放也具有一定的隨意性，在后期土地復(fù)墾過程中不如長方區(qū)域操作起來方便，因此，對棄土（渣）場制訂科學(xué)、合理的措施布設(shè)與復(fù)墾計劃，在棄土（渣）場后期土地復(fù)墾過程中顯得尤為重要。

3 鐵路棄土（渣）場土地復(fù)墾技術(shù)方法措施

棄土（渣）場是鐵路建設(shè)過程中堆放棄土、排放廢渣而形成的場地。鐵路工程棄土（渣）場不僅存在嚴重的水土流失，而且還存在安全隱患，容易引發(fā)自然災(zāi)害，各級主管部門對棄土（渣）場選址和后期植被恢復(fù)尤其關(guān)注，鐵路工程棄土（渣）場選址應(yīng)根據(jù)棄土（渣）場容量、占地類型與面積、棄土（渣）運距及道路建設(shè)、棄土（渣）組成及排放方式、整體防護工程量和棄土（渣）場后期利用等情況，經(jīng)綜合分析后確定。從實際情況來看，鐵路工程棄土（渣）場多數(shù)選用溝谷、山地和凹地，棄土（渣）場的占地面積一般不大，多為輕度破壞，主要表現(xiàn)為對原有土地的占壓和挖損，棄土（渣）堆放完成后會形成較為松散的邊坡和平臺，容易發(fā)生不均勻沉降。另外，由于鐵路工程棄土（渣）場多數(shù)選用山地、溝谷和凹地，導(dǎo)致場地表土剝離比較困難，表土質(zhì)量難以保障，不利于后續(xù)的土壤保持和植被作物生長，棄土（渣）施工完成后大多數(shù)需要客運熟土。棄土（渣）場土地復(fù)墾順序為前期剝離表土、儲存—布設(shè)坡腳擋護、排水和種植綠肥—平臺整地、邊坡防護—表土回覆、覆熟土或土壤改良—生態(tài)恢復(fù)。

從現(xiàn)階段鐵路工程棄土（渣）場土地復(fù)墾實際情況來看，一部分棄土（渣）場并沒有嚴格按照復(fù)墾方案進行復(fù)墾，而是處于撂荒或低效閑散利用狀態(tài)。棄土（渣）場土地復(fù)墾缺乏相對統(tǒng)一的標準要求和技術(shù)手段，都是在走“先破壞，后治理”的老路，棄土（渣）后留下較陡邊坡，后期較難恢復(fù)，尤其是石質(zhì)邊坡，整體復(fù)墾效益較低，往往需要付出沉重的代價。

4 案例研究

案例以某新建鐵路1#棄渣場為例，1#棄渣場棄渣量為6.6萬m3，占地面積0.95hm2，最大堆渣高度14m，占地類型為荒地，棄渣場等級為5級，為坡地型棄渣場，如圖2所示。

4.1 表土剝覆工程

1#棄渣場屬于坡地型棄渣場，表土剝離采用條帶表土外移剝離法，剝離后表土在堆放場集中堆放，在表土堆放場周圍修建擋土墻及在表土堆表面種植綠肥。擋土墻設(shè)計堆砌斷面底寬2m、頂寬1m、高1.5m，其材料為草袋土，草袋規(guī)格為1.0m×0.6m×0.2m。表土剝離堆放到表土堆放場之后，為了防止雨水對表土的沖刷及表土肥力的流失，在表土堆表面種植綠肥，綠肥采用三葉草。

4.2 客土覆蓋

1#棄渣場屬于坡地型棄渣場，原地貌為荒地，可剝離的表土層較薄，后期植被恢復(fù)缺少種植土壤，應(yīng)在經(jīng)濟運距之內(nèi)尋求異地熟土覆蓋，直接固定地表土層，并對土壤理化特性進行改良，特別是引進微生物、氮素和植物種子，為1#棄渣場植被恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。

4.3 平整工程

客土覆蓋后，對凹凸不平的場地采用就地平整法進行挖補平整。平整工程主要是對復(fù)墾的土地進行松土，將緊實土層變?yōu)槭杷杉毸榈母麑?，增加了土壤孔隙度，有利于接納和貯存雨水，促進土壤中潛在養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分，從而提高整地和播種質(zhì)量。

4.4 坡面擋護工程

1#棄渣場采取混凝土擋渣墻防護，擋渣墻胸坡1：0.25，背坡1：0.25，基礎(chǔ)埋深不小于1.50m。墻身以C20片石混凝土砌筑，沿墻長每10m設(shè)一道伸縮縫，縫寬0.03m，縫內(nèi)沿內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青木板，深0.2m。墻身露出地面部分，沿墻長、高每隔2m，上、下、左、右交錯設(shè)置泄水孔，泄水孔采用φ10cm的PVC管，進水口處用0.3m×0.3m透水土工布（400g/m2）包裹。1#棄渣場共設(shè)擋渣墻長210m，地面可見高度為5～8m，最大高度8m。

4.5 疏排水工程

在1#棄渣場與自然山體交接處布設(shè)M10漿砌片石截排水溝，棄渣場頂向四周設(shè)計1%的排水坡度。截排水溝斷面為梯形，底寬1.0m，邊坡1：1.25，溝深1.0m，頂寬3.5m，M10漿砌片石厚度0.3m，1#棄渣場周邊截水溝長340m。

4.6 1#棄渣場土地復(fù)墾工作得失

1#棄渣場土地復(fù)墾技術(shù)措施主要采用表土剝覆工程、客土覆蓋、場地平整、坡面擋護工程、疏排水工程，形成了比較完備的防護體系，其不足之處主要是邊坡為裸露的巖石，植被恢復(fù)較為困難，影響了棄渣場的景觀協(xié)調(diào)性。針對裸露巖石高陡邊坡植被恢復(fù)困難，本文介紹以下幾種邊坡植被恢復(fù)技術(shù)，豐富鐵路建設(shè)工程土地復(fù)墾技術(shù)方法。

4.7 客土噴播技術(shù)

客土噴播是利用液壓流體原理將草（灌、喬木）種、肥料、黏合劑、土壤改良劑、保水劑、纖維物、水等材料混合攪拌均勻制成噴播基材，通過客土噴播機將其噴射到邊坡坡面，形成較穩(wěn)定的護坡綠化結(jié)構(gòu)。客土噴播技術(shù)具有播種均勻、效率高、造價低、對環(huán)境無污染、有一定附著力等特點。

客土噴播各地區(qū)均可應(yīng)用，適用于邊坡無涌水、自身穩(wěn)定、坡面徑流流速小于0.6m/s的各種土、石質(zhì)邊坡，在干旱、半干旱地區(qū)應(yīng)保證后期養(yǎng)護用水的供給。

4.8 植生毯綠化護坡

植生毯植被恢復(fù)綠化技術(shù)是利用工業(yè)化生產(chǎn)的防護毯結(jié)合混合種子（喬、灌、草）進行植被恢復(fù)和坡面防護的技術(shù)方式。坡面覆蓋植生毯能固定坡面表層土壤，增加地面糙率，減緩徑流速度，分散坡面徑流，減輕雨水對坡面表土的濺蝕沖刷。植生毯植被恢復(fù)技術(shù)施工工藝簡單，易操作，保墑效果好，節(jié)水環(huán)保，后期植被生長效果也好。

植生毯綠化適用于邊坡坡比為1：4～1：1.5的土質(zhì)、土石質(zhì)邊坡，坡長大于20m時需進行分級處理，尤其適用于養(yǎng)護管理困難的區(qū)域。

4.9 生態(tài)袋綠化護坡

生態(tài)袋具有透水不透土的過濾功能，既能防止填充物（土壤與營養(yǎng)成分混合物）流失，又能實現(xiàn)水分在土壤中的正常交流，使得植物生長必需的水分得到有效保持和及時補充。同時，生態(tài)袋及其組件具備在土壤中抗老化、無毒、不降解、抗酸堿鹽、抗紫外線及微生物侵蝕的特點。

生態(tài)袋綠化護坡對坡面質(zhì)地?zé)o限制性要求，是一種見效快且效果穩(wěn)定的坡面植被恢復(fù)方式，適用于立地條件差，坡比為1：0.25～1：2的石質(zhì)坡面，尤其適宜于坡度較大的坡面。對于坡長大于10m，較陡的坡面時，應(yīng)進行分級處理。

4.10 生態(tài)型框架綠化護坡

生態(tài)型框架綠化技術(shù)是在需治理的邊坡上拼鋪生態(tài)型框體，再于框體內(nèi)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，接著澆灌混凝土、抹平表面后剪開植生槽，在槽內(nèi)填土種草的一種邊坡保護技術(shù)。其框體材料為高強度、防水的紙漿模塑，綠色環(huán)保、質(zhì)量輕、強度大、緩沖性能好。各框體由鋼筋網(wǎng)連接形成一個整體，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，防護功能強，防止坡面雨水徑流沖刷，保護邊坡穩(wěn)定，具有邊坡保護、生態(tài)綠化雙重效果。

生態(tài)型框架綠化適用于多類巖土地質(zhì)情況，適合于坡度不大于45°，斜率不大于1：1，坡長不大于10m的邊坡，對于坡長超過10m需要進行分級處理。

5 結(jié)語

鐵路工程建設(shè)會帶來一定程度上的土地破壞，但與采礦等其他類生產(chǎn)項目帶來的土地破壞相比，鐵路工程建設(shè)對土壤的化學(xué)污染較小，鐵路工程棄土（渣）場的土地破壞一般僅是對土層物理結(jié)構(gòu)進行了變化，主要表現(xiàn)為土層的占壓和挖損，較少帶來土地生產(chǎn)能力不可逆性的喪失。本文通過對棄土（渣）場土地復(fù)墾設(shè)計和相關(guān)生態(tài)措施進行了研究，并結(jié)合具體工程的典型案例進行應(yīng)用分析，提出幾種適用于棄土（渣）高陡邊坡植被恢復(fù)技術(shù)，以期對今后棄土（渣）場的土地復(fù)墾工作有借鑒及指導(dǎo)作用，進一步完善和優(yōu)化鐵路工程土地復(fù)墾技術(shù)方法體系。

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