基于水土保持理念的城市道路路基施工技術(shù)研究

◎陳革佳

前言

水土資源流失會(huì)帶來(lái)十分嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，最主要的就是土壤退化、土地資源破壞，并在此基礎(chǔ)上引發(fā)河道淤泥淤積、洪水災(zāi)害加劇等問(wèn)題。所以，我國(guó)十分重視水土流失問(wèn)題的治理，不僅是為了確保農(nóng)業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)，也是為了保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)。近幾年，我國(guó)加大了水土保持工程的建設(shè)力度，并取得了一定的成果。但水土保持工程施工并不簡(jiǎn)單，其中存在許多難點(diǎn)問(wèn)題，需要采取有效的解決措施。國(guó)家對(duì)此給予了高度重視，制定《水土保持法》等一系列相關(guān)法律法規(guī)，要求各地推進(jìn)水土保持、水土流失綜合防治工作，實(shí)現(xiàn)我國(guó)水土保持事業(yè)及其監(jiān)測(cè)體系的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展。然而，現(xiàn)階段我國(guó)城市道路建設(shè)中，還存在著水土流失方面的問(wèn)題和影響，特別是在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，一旦選擇的施工技術(shù)不合理，很容易加劇水土流失情況，造成水資源的不必要浪費(fèi)和水土不必要流失，大部分城市道路路基施工過(guò)程采取的水土保持措施可行性不強(qiáng)，實(shí)用性和針對(duì)性較差，措施過(guò)于傳統(tǒng)單一，沒(méi)有引進(jìn)先進(jìn)的水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)，尚未樹(shù)立起現(xiàn)代化水土保持理念，大大影響了路基處理效果和質(zhì)量。故此，加強(qiáng)基于水土保持理念的城市道路路基施工技術(shù)研究意義重大，是擺在我國(guó)城市道路建設(shè)面前的關(guān)鍵性問(wèn)題。

一、某道路路基工程概況

工程施工路段長(zhǎng)度共計(jì)2，378km，道路走向?yàn)闁|西向，由于施工周邊為當(dāng)?shù)鼐皡^(qū)，因此對(duì)施工過(guò)程水土保持工作的開(kāi)展提出了更高要求，一旦沒(méi)有在施工技術(shù)選擇和應(yīng)用時(shí)滲透水土保持理念，很容易加劇周邊環(huán)境水土流失問(wèn)題，不利于充分保障城市居民和景區(qū)游客生命健康。工程以招投標(biāo)途徑選擇施工單位，綜合考評(píng)施工單位路基施工水土保持能力，選擇水土保持貫穿施工周期的施工方案，為工程建設(shè)施工與后期長(zhǎng)久使用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、城市道路路基施工融入水土保持理念的必要性分析

本道路路基工程施工地點(diǎn)在該市區(qū)主干路上，路段布置車(chē)道形式為6 上6 下，施工區(qū)域與景區(qū)關(guān)鍵路口相連，道路路基施工需要滿(mǎn)足5m～17m 的回填深度，想要實(shí)現(xiàn)路基的穩(wěn)定效果，就要通過(guò)相應(yīng)施工基礎(chǔ)處理道路路基，因?yàn)樘幚砺范沃苓呌芯皡^(qū)，所以在追求路基處理穩(wěn)定性的前提下，要同時(shí)做到最大限度的減小水土流失量，提供水土保持質(zhì)量和地表抗腐蝕性，在施工中融入水土保持理念十分必要，是處理地基方法選擇合理的依據(jù)，也是達(dá)成建設(shè)目標(biāo)滿(mǎn)足周邊環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。此次施工占據(jù)5610㎡的永久占地面積，這些面積的施工對(duì)原有地表形態(tài)造成的改變是不可逆的，容積加強(qiáng)水土流失強(qiáng)度，減弱土壤穩(wěn)定性和土層抗腐蝕性，道路在風(fēng)力作用下容易出現(xiàn)揚(yáng)塵、揚(yáng)塵問(wèn)題，給周邊居民帶來(lái)生活不便，如果沒(méi)有將水土保持充分考慮進(jìn)施工過(guò)程，初步預(yù)測(cè)工程施工可能會(huì)引起81、63t 的水土流失總量，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境和施工區(qū)域帶來(lái)嚴(yán)重破壞，因此城市道路路基施工融入水土保持措施刻不容緩。

三、以水土保持理念為指導(dǎo)的城市道路路基施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

明確以水土保持理念為指導(dǎo)的城市道路路基施工技術(shù)應(yīng)用必要性后，工程施工單位根據(jù)水土流失預(yù)測(cè)情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查、水土流失影響、建設(shè)擾動(dòng)等，確定本工程施工水土保持和水土流失防治重點(diǎn)包括土石方具有良好水土保持功能、土石方具有良好平衡力、地表擾動(dòng)面積率達(dá)標(biāo)。圍繞施工水土保持和水土流失防治重點(diǎn)，在提出的挖除換填施工技術(shù)和強(qiáng)夯施工技術(shù)中進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià)、選擇和具體應(yīng)用，結(jié)合施工水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)的引入，提升了路基處理施工質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水土保持預(yù)期效果。

（一）挖除換填施工技術(shù)

工程施工人員在合理范圍內(nèi)將路基軟基土層采取一定措施挖除出來(lái)，向內(nèi)填入性能穩(wěn)定、高強(qiáng)度、無(wú)侵蝕性的堅(jiān)定土層，注意按照分層填入要求操作，每一層填入后及時(shí)同步振實(shí)，直到路基承載力和密實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這種施工技術(shù)就是常見(jiàn)的路基處理挖除換填施工技術(shù)。分析現(xiàn)場(chǎng)情況，提出挖除換填施工方案，此次城市道路路基施工的土方挖除路段，整體開(kāi)挖量在6.09 萬(wàn)m3左右，整體棄土的土方量在3.98 萬(wàn)m3左右，整體回填土方量在7.54 萬(wàn)m3左右，遵循該市現(xiàn)行建筑垃圾管理相關(guān)政策和消納場(chǎng)所安排要求，施工區(qū)域周邊渣土消納場(chǎng)并無(wú)滿(mǎn)足渣土廢棄消納條件，難以達(dá)到土方平衡狀態(tài)，條件滿(mǎn)足的消納場(chǎng)和工程挖除換填施工地點(diǎn)之間具有較遠(yuǎn)距離，因此在運(yùn)輸棄渣時(shí)勢(shì)必會(huì)增大車(chē)輛、機(jī)械設(shè)備的調(diào)用，一旦出現(xiàn)行駛無(wú)序等問(wèn)題，很容易對(duì)地表及其周邊植被造成揚(yáng)塵乃至破壞影響，不利于滲透水土保持理念。工程如果應(yīng)用挖除換填施工技術(shù)，估計(jì)工期時(shí)長(zhǎng)約3 個(gè)月，需要28 人左右施工人員，按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和該市地方現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在道路路基施工中應(yīng)追求節(jié)水最大化目標(biāo)，合理優(yōu)化施工過(guò)程的用水，防止施工周期由于生活用水、施工用水過(guò)度、不當(dāng)引起土壤徑流或者浪費(fèi)數(shù)字源問(wèn)題。所以，工程施工單位精準(zhǔn)計(jì)算了用水定額標(biāo)準(zhǔn)，明確施工周期食堂、宿舍、辦公樓等各方面的用水定額，估算整個(gè)周期內(nèi)環(huán)境用水與省會(huì)用水量約498m3，同時(shí)制定了對(duì)土渣運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)督管理和有效控制計(jì)劃，為合理規(guī)劃后能夠有序完成土渣運(yùn)輸消納工作。

（二）強(qiáng)夯施工技術(shù)

工程施工人員操作強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備，按照高度要求將夯擊錘舉升起來(lái)，令其進(jìn)行自由下落，利用此過(guò)程帶來(lái)的沖擊夯擊路基，令路基土層深處更加密實(shí)，是增強(qiáng)路基基礎(chǔ)均勻性與承載力的可靠技術(shù)，在不均勻沉降現(xiàn)象的防止和消除方面有積極作用。分析現(xiàn)場(chǎng)情況，提出強(qiáng)夯施工技術(shù)方案，此次項(xiàng)目路基施工的土方挖除路段，通過(guò)強(qiáng)夯施工技術(shù)處理路基后，基本實(shí)現(xiàn)了土方平衡狀態(tài)，因?yàn)檫^(guò)程中機(jī)械設(shè)備類(lèi)型單一、數(shù)量有限，所以可以盡量防止地表受擾動(dòng)引起的揚(yáng)塵、遺撒、周邊植被破壞情況。施工單位先進(jìn)的施工機(jī)械充足，減少了人員投入，縮短了施工周期，精準(zhǔn)計(jì)算用水量后，強(qiáng)夯施工方案總體用水量約176m3，水資源可得到更大程度節(jié)約。

對(duì)比分析挖除換填施工方案與強(qiáng)夯施工方案，從貫徹執(zhí)行水土保持理念出發(fā)，挖除換填施工方案執(zhí)行起來(lái)需要相對(duì)更大的投資，完成相對(duì)更大的施工體量，且水資源使用量也更多，產(chǎn)生的環(huán)境影響控制難度較大，與水土保持的有效防治工作需求不相符，而強(qiáng)夯施工方案執(zhí)行起來(lái)需要相對(duì)更少的投資，完成相對(duì)更小的施工體量，且水資源使用量也更少，產(chǎn)生的環(huán)境影響控制難度較小，與水土保持的有效防治工作需求相符，所以此次項(xiàng)目路基施工選擇了強(qiáng)夯施工技術(shù)。

為了順利實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，充分考慮路基承載里和城市道路設(shè)計(jì)登記真實(shí)要求，開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)施工前，調(diào)查取值土質(zhì)數(shù)據(jù)，明確夯擊能能級(jí)，準(zhǔn)確定位夯擊點(diǎn)，在施工后及時(shí)檢測(cè)路基土壤承載力?，F(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)為了避免夯擊抗能由于擴(kuò)散破壞土壤結(jié)構(gòu)，在今后的雨水天氣出現(xiàn)徑流問(wèn)題，加劇水土流失情況，施工人員動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)了水土保持在夯擊過(guò)程的各項(xiàng)指標(biāo)，全面落實(shí)水土保持、水土流失防治的施工重點(diǎn)內(nèi)容。

（三）路基防護(hù)施工技術(shù)

本工程依托水土保持理念采取的路基防護(hù)施工技術(shù)主要包括沖刷防護(hù)技術(shù)、坡面防護(hù)技術(shù)、支擋防護(hù)技術(shù)三種，避免了路基受自然因素破壞侵蝕引起水土流失。

首先，沖刷防護(hù)技術(shù)。施工人員為了避免路基受到雨水、沿路河水的沖刷侵蝕，改進(jìn)了過(guò)去傳統(tǒng)的鐵絲石籠、拋石、砌石、擋土墻等防護(hù)方法，選擇了高強(qiáng)土工格柵作為有效防護(hù)屏障。

其次，坡面防護(hù)技術(shù)。此技術(shù)的應(yīng)用能夠避免地表水對(duì)路基產(chǎn)生沖刷影響，同時(shí)具有協(xié)調(diào)周邊環(huán)境的功能，常見(jiàn)方法為石砌圬工法，在路堤邊坡采取混凝土預(yù)制塊達(dá)到護(hù)坡效果，另外種植樹(shù)木和草皮也是較好的坡面防護(hù)方法。本工程采取了兩個(gè)方法相結(jié)合的防護(hù)措施，精心選擇適宜種植的樹(shù)木類(lèi)型，追求綠化功能與防護(hù)功能的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，同時(shí)在施工時(shí)嚴(yán)格控制植株之間距離，種植作業(yè)選擇是天氣適宜條件下進(jìn)行，促進(jìn)樹(shù)木成活率提升，便于快速成長(zhǎng)，增強(qiáng)坡面水土保持功效。

最后，支擋防護(hù)技術(shù)。本工程主要應(yīng)用了體積小、懸掛式、結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土的擋土墻，配合板柱擋土墻、扶壁式擋土墻的合理應(yīng)用，達(dá)到了更加合理的受力效果，提升了路基防護(hù)能力。

（四）監(jiān)測(cè)施工技術(shù)

本工程道路路基施工按照水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)行規(guī)程要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工真實(shí)情況，明確主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括三部分，其一水土流失面積；其二土地?cái)_動(dòng)面積；其三降雨環(huán)境中土流失位置。根據(jù)檢測(cè)內(nèi)容和要求施工單位首先擺設(shè)了檢測(cè)點(diǎn)位置，注意此過(guò)程要體現(xiàn)檢測(cè)施工水土保持代表性、典型性和全面性，保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)科學(xué)合理，施工作業(yè)前，由專(zhuān)門(mén)人員對(duì)檢測(cè)時(shí)段工程進(jìn)行一次細(xì)致觀測(cè)，施工作業(yè)過(guò)程中開(kāi)展兩次或兩次以上各點(diǎn)監(jiān)測(cè)工作，如遇到暴雨天氣，應(yīng)及時(shí)增加監(jiān)測(cè)頻率和次數(shù)，完成施工任務(wù)后，繼續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，水土保持指標(biāo)保持與設(shè)計(jì)要求相符，工程投入使用后按照2 次/年的頻率進(jìn)行路段監(jiān)測(cè)，本工程的后期監(jiān)測(cè)時(shí)間基本為該市雨季后和雨季前各一次。

經(jīng)過(guò)對(duì)施工過(guò)程水土保持指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)分析施工路段水土保持效果、流失危害、流失因素等，本工程經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算，制定了以水土保持理念為指導(dǎo)的路基施工目標(biāo)增加以下幾項(xiàng)：林草覆蓋率達(dá)31%；林草植被恢復(fù)率到97%；爛渣率達(dá)96%；水土流失治理達(dá)98%；土地?cái)_動(dòng)治理達(dá)94%。

在選擇監(jiān)測(cè)施工方法時(shí)，整合了以下四種方法，形成綜合性、全面性、高效率的監(jiān)測(cè)模式：

第一，觀測(cè)施工地面法。貫徹夯擊施工地面和擴(kuò)散區(qū)域地面，初步了解土壤侵蝕的量和面積，為了提升觀測(cè)效果和準(zhǔn)確度，配合開(kāi)展了對(duì)比監(jiān)測(cè)和聯(lián)合監(jiān)測(cè)，滿(mǎn)足條件允許活情況特殊時(shí)的觀測(cè)地面要求。

第二，調(diào)查監(jiān)測(cè)法。此工作內(nèi)容涉及工程施工措施穩(wěn)定性在施工前后的變化、水土流失面積在施工前后的變化、土地?cái)_動(dòng)面積在施工前后的變化、土地類(lèi)型在施工前后的變化等，通過(guò)抽樣調(diào)查、典型調(diào)查、普查方法完成調(diào)查監(jiān)測(cè)工作。

第三，臨時(shí)監(jiān)測(cè)法。此方法適用于大雨后面臨水土流失威脅時(shí)，具有不定期性特點(diǎn)，調(diào)查強(qiáng)夯施工擴(kuò)散夯擊能帶來(lái)的擾動(dòng)情況，明確哪些區(qū)域?yàn)閷偻昧魇?yán)重區(qū)和易發(fā)區(qū)。

第四，巡查法。監(jiān)測(cè)人員的踏勘工作要全面且不定期開(kāi)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的地表擾亂變化較大問(wèn)題，記錄流失現(xiàn)象，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完整詳實(shí)。

（五）分析監(jiān)測(cè)檢測(cè)結(jié)果技術(shù)

本工程施工單位為依托專(zhuān)業(yè)水土保持檢測(cè)機(jī)構(gòu)（具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)）進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)并分析監(jiān)測(cè)檢測(cè)結(jié)果。經(jīng)過(guò)該機(jī)構(gòu)對(duì)各個(gè)點(diǎn)位路基施工地基承載力的計(jì)算，明確滿(mǎn)足城市道路設(shè)計(jì)等級(jí)要求，所實(shí)現(xiàn)的爛渣率、水土流失治理度等均達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，施工過(guò)程有效控制了水土流失問(wèn)題，整個(gè)周期沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和周邊區(qū)域內(nèi)土地產(chǎn)生水土流失危害。

四、水土保持工程施工技術(shù)的優(yōu)化

（一）加強(qiáng)管理，明確施工技術(shù)

在水土保證工程施工的過(guò)程中，要保證施工的質(zhì)量和效率，首先要做好工程管理。要從管理和監(jiān)督兩個(gè)方面入手，不僅要完善法律法規(guī)，還要落實(shí)有效的監(jiān)管策略。由于管理層次復(fù)雜，所以更要明確責(zé)任制度，杜絕貪污腐敗等問(wèn)題，制定完善的管理制度，提升相關(guān)人員的綜合素質(zhì)。一方面，要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核，確認(rèn)圖紙內(nèi)容與實(shí)際情況和工程建設(shè)要求是否相符，審核通過(guò)之后才可以應(yīng)用落實(shí)。另一方面，要克服工程中存在的各項(xiàng)問(wèn)題，從前中后三個(gè)階段入手，落實(shí)責(zé)任化、精細(xì)化的管理措施，從設(shè)計(jì)到竣工都要進(jìn)行跟蹤監(jiān)管，確保管理系統(tǒng)的完善性，保障各個(gè)環(huán)節(jié)項(xiàng)目的有效落實(shí)。尤其在技術(shù)應(yīng)用方面，必須要根據(jù)工程建設(shè)的要求采取科學(xué)合理的施工技術(shù)，包括山溝綜合治理、小型水庫(kù)修建等。在山溝治理方面，要明確具體治理目標(biāo)，對(duì)溝頭前進(jìn)、溝床下切等情況進(jìn)行治理，采取有效的措施。主要對(duì)山洪洪峰流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)將溝床縱坡長(zhǎng)度減緩，并對(duì)泥石流中的固體物質(zhì)含量進(jìn)行控制，做到山洪的安全排放。通常，最常見(jiàn)的治理工程有兩項(xiàng)，一項(xiàng)是溝頭防護(hù)工程，另一項(xiàng)是攔截泥沙工程。此外，建設(shè)小型水庫(kù)也是比較常見(jiàn)的水土保持工程，通過(guò)攔截坡地徑流、地下潛流的方式減少水土流失。

（二）環(huán)節(jié)把控，優(yōu)化分項(xiàng)施工

在水土保持工程施工過(guò)程中，一定要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的把控工作，提升分項(xiàng)施工的質(zhì)量，從根本上保障工程整體的質(zhì)量。首先，要提升施工人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。在工程規(guī)劃的過(guò)程中，需要落實(shí)有效的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)工作，提升施工和技術(shù)人員的工作能力，堅(jiān)持求真務(wù)實(shí)的原則，定期開(kāi)展技術(shù)考核活動(dòng)，積極學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，建立完善的獎(jiǎng)罰機(jī)制，落實(shí)有效的責(zé)任制度，提升施工和技術(shù)人員的自覺(jué)性和專(zhuān)業(yè)性。施工單位應(yīng)該堅(jiān)持創(chuàng)新精神，落實(shí)有效的安全培訓(xùn)工作，在保障工程質(zhì)量的同時(shí)，也要保持施工的安全性；其次，要采取有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)。為了提升工程施工質(zhì)效，必須做好檢測(cè)工作，要對(duì)工程施工方案進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，確保工程施工質(zhì)量，采取創(chuàng)新性的水土保持檢測(cè)技術(shù)，積極宣傳水土保持工程，提升施工和技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)交底，保障每項(xiàng)工程都符合技術(shù)要求。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，我國(guó)城市化建設(shè)中城市道路建設(shè)項(xiàng)目占據(jù)重要地位，其施工過(guò)程經(jīng)常遇到路基土層軟弱情況，需采取施工處理方法，保證路基穩(wěn)定性能達(dá)標(biāo)?；谒帘３掷砟钕碌某鞘械缆仿坊┕?，在滿(mǎn)足路基穩(wěn)定性要求同時(shí)，充分考慮了周邊施工基礎(chǔ)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的作用影響，關(guān)注施工周邊生態(tài)功能的優(yōu)化完善，采取具有水土保持優(yōu)勢(shì)的施工方案，應(yīng)用多樣化監(jiān)測(cè)方法，動(dòng)態(tài)掌握施工全過(guò)程的水土保持情況、流失情況，追求道路施工質(zhì)量、成本控制、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益的整體最大化，是有助于我國(guó)城市文明建設(shè)的有效途徑，對(duì)人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展而言具有重要現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)在各地城市道路建設(shè)項(xiàng)目中得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)路基施工技術(shù)的水土保持方法，健全現(xiàn)代化道路路基施工技術(shù)體系。