進(jìn)賢縣三叉港池溪水南臺(tái)段整治工程水土流失防治及效果探討

王 莉

(進(jìn)賢縣水利綜合服務(wù)中心，江西 南昌 331700)

1 工程概況

1.1 工程項(xiàng)目綜述

進(jìn)賢縣三叉港池溪水南臺(tái)段水土流失整治工程占地面積14.29 hm2，其中永久占地面積11.38 hm2，臨時(shí)占地面積2.91 hm2。工程土石方開挖12.04萬m3，土石方填筑16.54萬m3，外借方4.50萬m3。根據(jù)調(diào)查，項(xiàng)目表土剝離18 941 m3，表土回填利用18 941 m3。

1.2 工程開展前的水土保持措施及布設(shè)成果

1.2.1 主體工程區(qū)

施工前收集表土并加以保護(hù)；施工過程中裸露邊坡、臨時(shí)堆土采取苫蓋、攔擋、排水等防護(hù)措施；工程邊坡采用草皮護(hù)坡，裸露地表種草保護(hù)地表，壓浸臺(tái)布設(shè)生態(tài)草溝。

1.2.2 土料場(chǎng)區(qū)

取土過程中，根據(jù)開挖進(jìn)度，依次收集各開挖區(qū)表土并加以保護(hù)，開采平臺(tái)下游邊界處設(shè)置排水溝，對(duì)料場(chǎng)地表徑流進(jìn)行攔截、疏導(dǎo)，順接至周邊既有溝道。取土結(jié)束后，控制最終開挖邊界邊坡坡比，保持邊坡穩(wěn)定，種草護(hù)坡，開采地表根據(jù)原類型進(jìn)行植被恢復(fù)。

1.2.3 施工生產(chǎn)生活區(qū)

施工前收集表土并加以保護(hù)；施工期場(chǎng)地進(jìn)四周布設(shè)排水設(shè)施；施工結(jié)束后，場(chǎng)地植被恢復(fù)，邊坡種草護(hù)坡。

1.2.4 施工臨時(shí)道路區(qū)

施工前收集表土并加以保護(hù)，施工期的道路兩側(cè)布設(shè)排水溝、施工結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)道路進(jìn)行恢復(fù)植被。

1.3 水土流失整治工程方案設(shè)計(jì)

1.3.1 堤防工程整治方案

經(jīng)過測(cè)算，堤防工程中，圍繞水域沿岸進(jìn)行加固堤防的總長度達(dá)到6.926 km，擬采用下列方式完成對(duì)堤防護(hù)坡的加固。

(1)圩堤迎水坡。主要設(shè)置在南臺(tái)港右岸樁號(hào)為K6+100～K7+900段內(nèi)，該段區(qū)域內(nèi)治理前呈現(xiàn)出的面貌為：堤腳受沖刷作用明顯，大部分岸坡較陡，堤段沿線坡腳淘蝕嚴(yán)重，局部見坍塌現(xiàn)象甚至完全無保護(hù)。擬使用堆石固腳聯(lián)合干砌塊石、草皮，實(shí)現(xiàn)對(duì)護(hù)坡的加固，該區(qū)段的作業(yè)總長度達(dá)到1.80 km。樁號(hào)K10+500～K11+200段對(duì)應(yīng)迎流頂沖段，治理之前沿線坡腳已經(jīng)受到了非常嚴(yán)重的淘蝕，針對(duì)該區(qū)段擬采用的加固作業(yè)方法為：使用強(qiáng)度達(dá)到C20的混凝土進(jìn)行固腳作業(yè)，之后使用干砌塊石，同樣結(jié)合草皮完成護(hù)坡加固，總作業(yè)長度達(dá)到0.70 km。樁號(hào)為K11+416～K13+242段對(duì)應(yīng)的區(qū)域受波浪淘刷的影響同樣較大，區(qū)段內(nèi)很多干砌塊石幾乎完全被掏空，導(dǎo)致地段沿線坡腳的穩(wěn)定性已經(jīng)大幅度下降，針對(duì)該區(qū)段擬采用堆石固腳結(jié)合干砌塊石結(jié)合草皮護(hù)坡加固，總長1.826 km。樁號(hào)K7+900～K10+500段為平順段，采用草皮護(hù)坡，總長2.60 km。

(2)圩堤背水坡。由于該段整體水土流失程度較輕，故只需采用草皮進(jìn)行護(hù)坡即可。施工總長度為6.926 km。

1.3.2 針對(duì)岸坡的加固方案

針對(duì)岸坡進(jìn)行加固時(shí)，總長度達(dá)到2.528 km，具體的加固方案如下：

(1)針對(duì)樁號(hào)K3+800～K3+900對(duì)應(yīng)的左岸迎流頂沖段，擬采用 M7.5漿砌石仰斜式擋墻結(jié)合草皮護(hù)坡，總長0.1 km。

(2)針對(duì)樁號(hào)K4+550～K5+650對(duì)應(yīng)的左岸迎流頂沖段，擬采用拋石護(hù)岸，總長度為1.10 km。

(3)針對(duì)樁號(hào)K3+300～K3+800、K3+900～K4+550對(duì)應(yīng)的右岸迎流頂沖段，擬采用M7.5漿砌石仰斜式擋墻結(jié)合草皮護(hù)坡，總長1.15 km。

(4)針對(duì)樁號(hào)K5+650～K5+828對(duì)應(yīng)的右岸迎流頂沖段，擬采用拋石護(hù)岸，總長度為0.178 km。

1.3.3 對(duì)防水堤壩基底處的防滲處理

針對(duì)K6+100～K7+700、K12+150～K13+242對(duì)應(yīng)的原有防護(hù)堤壩堤身存在險(xiǎn)情的右岸區(qū)段，擬采用黏土斜墻的方式進(jìn)行防滲處理，總長度達(dá)到2.692 km[1-2]。

1.3.4 對(duì)附近建筑物的處理

經(jīng)過調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，需要在本地區(qū)拆除重建赤嶺自排閘1座；新建涂家壟新橋1座；新建下河臺(tái)階10處。新建橋面板為C25鋼筋混凝土，尺寸(長×寬×厚)為：18.20 m×4.50 m×0.40 m，并設(shè)C25鋼筋混凝土欄桿，橋墩為C20混凝土埋石擋墻。

綜上所述，三叉港加固總體情況如表1所示。

2 水土流失整治工程的施工控制

2.1 橋梁施工以及基坑降排水

(1)橋梁施工。圍堰填筑料利用建筑物開挖料，自卸汽車運(yùn)土到填筑地點(diǎn)，推土機(jī)平料、壓實(shí)。建筑物施工后期需拆除圍堰，采用反鏟拆除，自卸汽車運(yùn)輸棄渣。

表1 三叉港加固總體情況

(2)基坑降排水。其一，各建筑物根據(jù)其地質(zhì)、地下水位以及基礎(chǔ)開挖情況(基礎(chǔ)位于黏土層)，在施工期間采取開挖排水溝、集水井等降低地下水位措施，即可保證基坑干地施工。其二，建筑物基礎(chǔ)開挖時(shí)，應(yīng)沿基坑四周布置排水溝和集水井進(jìn)行基坑排水，估算基坑施工日排水量在20～50 m3，需布置相應(yīng)容量的20QW型潛水泵抽排基坑積水[3]。

2.2 水土流失專用堤防工程

(1)土方開挖。在本工程內(nèi)，主要進(jìn)行清基開挖、削坡開挖和齒槽開挖。其中，前兩項(xiàng)采用反鏟開挖，可在一定程度上設(shè)置人工輔助。清基料使用自由裝卸汽車對(duì)運(yùn)輸棄渣進(jìn)行處理。削坡開挖產(chǎn)生的物料可就近直接使用。齒槽開挖完全采用人工開挖，產(chǎn)生的物料同樣就近使用(用于回填)。作業(yè)期間，針對(duì)建筑物周邊回填采用人工鋪土，蛙夯夯實(shí)，其余采用人工配合推土機(jī)回填并分層攤平，振動(dòng)碾碾壓密實(shí)。建筑物穿堤部分土方填筑應(yīng)嚴(yán)格按堤身施工有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行。

(2)土方回填。①將開挖土料直接作為堤身的填土。如果開挖的土料不足，則應(yīng)前往土料場(chǎng)選取黏土。需要注意的是，在取土?xí)r務(wù)必對(duì)土料的含水量進(jìn)行檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)含水量過高，則應(yīng)依次通過堆放、翻曬等進(jìn)行處理，務(wù)必保證上堤土料的含水量達(dá)到或接近最優(yōu)含水量。②進(jìn)行堤防工程建筑體填筑作業(yè)之前，必須進(jìn)行必要的碾壓試驗(yàn)，以達(dá)到確定各項(xiàng)施工參數(shù)的目的。需要確定的參數(shù)包括填筑層厚、碾壓遍數(shù)、干密度及檢測(cè)方法。③進(jìn)行每層土料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，應(yīng)該對(duì)已經(jīng)壓實(shí)的底部填土進(jìn)行刨毛作業(yè)。此外，還應(yīng)保持填筑面應(yīng)平整，無凹盆，并略向外側(cè)傾斜，以利于雨水排出。④如果土方回填作業(yè)時(shí)恰好趕上陰雨天氣，則應(yīng)在下雨之前，首先使用光碾對(duì)表層土進(jìn)行一次碾壓作業(yè)，其目的在于防止雨水滲透進(jìn)送土層。如果不慎導(dǎo)致雨水侵入土層，則應(yīng)在良好處理后方可繼續(xù)進(jìn)行填筑作業(yè)。⑤黏性土料填筑應(yīng)滿足壓實(shí)度不小于0.91的要求，非黏性土料填筑應(yīng)滿足相對(duì)密度不小于0.70的要求，分層厚度不小于0.30 m，不大于0.50 m[4]。

(3)干砌石塊護(hù)岸。石料全部利用拆除料?，F(xiàn)場(chǎng)人工抬運(yùn)塊石至工作面，人工砌筑。砌石所用塊石的材質(zhì)、塊徑、厚度應(yīng)滿足有關(guān)技術(shù)要求，砌石時(shí)應(yīng)盡量利用塊石自然形態(tài)相互咬合，砌體層間應(yīng)錯(cuò)縫搭接，砌筑要密實(shí)，表面應(yīng)平整。

(4)混凝土護(hù)坡預(yù)制?；炷猎诎韬驼绢A(yù)制之后運(yùn)抵工程現(xiàn)場(chǎng)，之后進(jìn)行人工平倉，振搗器搗實(shí)作業(yè)。待混凝土預(yù)制塊達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)的護(hù)坡工作面，由人工分散鋪砌。

3 水土流失整治效果分析

為了在較長時(shí)間內(nèi)有效保持治理效果，擬采用下列方式。

(1)根據(jù)區(qū)域內(nèi)的平均降水量、土壤地質(zhì)等條件方面的差異，將本地區(qū)劃定為20個(gè)“擾動(dòng)單元”。在此基礎(chǔ)上，對(duì)確定的每個(gè)典型擾動(dòng)單元進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、取樣和調(diào)查，主要內(nèi)容包括：①長度、寬度、坡度。②植被類型、郁閉度、覆蓋度，水土保持措施狀況，礫石蓋度。③物質(zhì)組成和性狀。④典型擾動(dòng)單元上方匯水面積。⑤典型擾動(dòng)單元所在區(qū)域的氣象資料。

(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘和實(shí)驗(yàn)測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照擾動(dòng)方式、坡度，波長、地表覆蓋、土壤類型和質(zhì)地、氣象條件等參數(shù)相對(duì)一致的原則，在適當(dāng)比例尺的圖件上，將每個(gè)典型擾動(dòng)單元進(jìn)一步劃分為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土壤流失類型三級(jí)分類對(duì)應(yīng)的計(jì)算單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)擾動(dòng)單元現(xiàn)實(shí)水土流失情況的監(jiān)測(cè)。

(3)防治目標(biāo)。 項(xiàng)目總用地面積14.29 hm2，原地貌土壤侵蝕模數(shù)為410 t/km2·a。經(jīng)測(cè)算，項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生水土流失總量為642 t，新增水土流失量為539 t。水土流失主要集中在主體工程和土料場(chǎng)。水土流失危害主要體現(xiàn)在項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞，土地生產(chǎn)力降低。面對(duì)上述情況，要求該地區(qū)水土流失治理工程必須達(dá)到的目標(biāo)的對(duì)應(yīng)參數(shù)如下：①施工期水土流失防治具體目標(biāo)值為：渣土防護(hù)率達(dá)到95%、表土保護(hù)率92%。②至設(shè)計(jì)水平年，水土流失防治具體目標(biāo)值修正為：水土流失總治理度達(dá)到98%、土壤流失控制比達(dá)到1.0、渣土防護(hù)率達(dá)到97%、表土保護(hù)率92%、林草植被恢復(fù)率98%、林草覆蓋率27%。項(xiàng)目結(jié)束后再次進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)上述目標(biāo)均已實(shí)現(xiàn)，表明本水土流失整治工程達(dá)到相應(yīng)目的。

4 結(jié) 語

本文介紹的進(jìn)賢縣三叉港池溪水南臺(tái)段水土流失整治工程為：通過對(duì)進(jìn)賢縣三叉港地溪水南臺(tái)段的地形及土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)全方位勘測(cè)，之后制定“建設(shè)專用堤防工程→加固岸坡→做好防水堤壩基底處的防滲處理→對(duì)沿岸建筑進(jìn)行科學(xué)處理”的整體方案，最終成功實(shí)現(xiàn)對(duì)該地區(qū)水土流失現(xiàn)象的治理。如渣土防護(hù)綠、表土保護(hù)率、水土流失總治理度等均達(dá)到相關(guān)要求，工程取得圓滿成功。