黔南州巖溶山區(qū)普通國(guó)省干線公路綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析

李 明，冷光義，王 梅

（1.貴州省都勻公路管理局，貴州 都勻 558000；2.招商局生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?，重慶 400067）

貴州省是我國(guó)巖溶分布十分廣泛的省份，據(jù)統(tǒng)計(jì)，碳酸巖鹽分布面積占貴州省總面積的62.13%，且連續(xù)性碳酸巖鹽的分布面積占比達(dá)到32.59%[1]。黔南州巖溶發(fā)育在貴州省內(nèi)更為突出，其碳酸鹽巖出露面積約占全州的73%，主要分布在寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系及三疊系地層中。在碳酸鹽巖分布區(qū)，生態(tài)環(huán)境非常脆弱，石漠化嚴(yán)重，公路工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)會(huì)進(jìn)一步加劇生態(tài)環(huán)境的惡化。截至2021年，黔南州普通國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)里程約為1 300 km。2019年9月，國(guó)家提出《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，建設(shè)綠色交通主導(dǎo)的綜合交通體系是走向交通強(qiáng)國(guó)的必然選擇，而實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施綠色建設(shè)與養(yǎng)護(hù)正是交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主要任務(wù)。因此，巖溶山區(qū)普通國(guó)省干線公路運(yùn)營(yíng)后，采用綠色、可持續(xù)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)是必然的，其養(yǎng)護(hù)措施必須更加具有針對(duì)性。吳玉榮[2]針對(duì)山區(qū)普通干線公路提出了綠色養(yǎng)護(hù)的建議和措施，丁昭平[3]提出在公路養(yǎng)護(hù)及運(yùn)營(yíng)的全壽命期應(yīng)秉持“修舊利廢、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、安全運(yùn)營(yíng)、提升服務(wù)”的原則，確保公路養(yǎng)護(hù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。危春根等[4]研究了綠色公路養(yǎng)護(hù)評(píng)估指標(biāo)體系的建立方法，考慮了環(huán)境保護(hù)管理制度、水環(huán)境保護(hù)、噪聲污染防治、大氣環(huán)境污染防治、固體廢棄物處理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、創(chuàng)建綠色服務(wù)區(qū)、已建公路生態(tài)修復(fù)幾個(gè)方面的關(guān)鍵指標(biāo)，為綠色養(yǎng)護(hù)提供了依據(jù)。本文結(jié)合貴州省黔南州巖溶山區(qū)的典型特征，針對(duì)其生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，初步探究普通國(guó)省干線公路的綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)方法。

1 巖溶山區(qū)普通國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)中的生態(tài)問題

巖溶生態(tài)環(huán)境是一種特殊物質(zhì)（可溶巖）、能量（溫濕氣候條件）、結(jié)構(gòu)（巖溶介質(zhì)空間）和功能構(gòu)成的多層次復(fù)雜體系[5]，因而呈現(xiàn)出生態(tài)敏感度極高、環(huán)境容量極低、抗干擾能力極弱等一連串生態(tài)脆弱性特征。從主要表現(xiàn)來看，地表巖體破碎，地表起伏；土壤板結(jié)，結(jié)構(gòu)性差，肥力低下；植被種類單一，生長(zhǎng)困難，植被覆蓋率低下；地表水入滲快，徑流通道強(qiáng)烈發(fā)育，地下水循環(huán)速度快，地表水漏失嚴(yán)重，區(qū)域內(nèi)非旱即澇。在養(yǎng)護(hù)工程活動(dòng)影響下，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境受到擾動(dòng)及破壞，進(jìn)入惡性循環(huán)。在巖溶山區(qū)，普通國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)中易出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題。

1.1 對(duì)路域植物生境的破壞

公路養(yǎng)護(hù)工程特別是修復(fù)養(yǎng)護(hù)會(huì)影響公路路域環(huán)境。在養(yǎng)護(hù)過程中，為了修復(fù)公路的受損部位和缺陷，提高公路路基邊坡的穩(wěn)定性和公路的運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平，技術(shù)人員會(huì)人為地改造路域植被生長(zhǎng)所需的土壤等環(huán)境條件，但可能對(duì)周邊植物生長(zhǎng)環(huán)境產(chǎn)生破壞，進(jìn)一步加劇水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。而巖溶區(qū)植被環(huán)境一旦被影響，靠其自身的修復(fù)能力很難恢復(fù)到原來水平。

1.2 對(duì)地下水環(huán)境的污染

普通國(guó)省干線公路對(duì)水環(huán)境的污染主要有3個(gè)來源。一是公路運(yùn)營(yíng)過程。地下水污染源主要是公路本身附著的污染物，主要涉及橡膠輪胎的磨損、路面材料的磨損、大氣降塵、車輛金屬構(gòu)件的磨損和綠化施肥等。主要污染物有懸浮物（SS）、化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、重金屬、石油類和磷等[6]。二是公路養(yǎng)護(hù)過程。建筑材料加工和路基路面施工作業(yè)需要運(yùn)用機(jī)械設(shè)備，比如，利用挖土機(jī)進(jìn)行挖掘作業(yè)，利用裝載車輛運(yùn)輸，利用銑刨機(jī)對(duì)路面進(jìn)行銑刨，機(jī)械作業(yè)中可能會(huì)產(chǎn)生油污等，在公路路面形成點(diǎn)源或面源污染。此外，公路養(yǎng)護(hù)涉及大量的工程材料，例如，改性瀝青添加劑等存在酚、醇、羧酸、胺等揮發(fā)性有機(jī)物，普通融雪劑含有氯化鈉，防腐防銹油漆含有甲醛、酯、醇、苯、酮類等揮發(fā)性有機(jī)物和重金屬等，一旦處理不當(dāng)，則有可能通過地表水迅速下滲進(jìn)入巖溶地下水循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)地下水環(huán)境造成污染，同時(shí)損害路域植被生長(zhǎng)。三是危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程。一旦出現(xiàn)交通事故而產(chǎn)生泄漏，有毒有害物質(zhì)大量進(jìn)入地表水或地下水環(huán)境體系，將是極為嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源。

1.3 對(duì)地下水滲流場(chǎng)的改變

滲水漏水是巖溶隧道運(yùn)營(yíng)期的主要病害之一[7]，巖溶區(qū)隧道建設(shè)過程中，若隧道初支和襯砌施工未做好巖溶管道的封堵和排水處理，運(yùn)營(yíng)期仍然可能發(fā)生滲水漏水病害，嚴(yán)重的甚至發(fā)生涌突水，造成地下水滲流場(chǎng)的改變，影響地下水環(huán)境。另外，可能影響公路的正常運(yùn)營(yíng)和行車安全[8]。巖溶隧道運(yùn)營(yíng)過程中，降雨等因素會(huì)加劇巖溶及巖溶裂隙水發(fā)生發(fā)展，導(dǎo)致隧道出現(xiàn)涌水突泥、路面拱起、二襯開裂滲漏和地表沉降[9]。由此可見，巖溶隧道滲漏水是常見的問題，不僅造成地下水資源的浪費(fèi)，降低地下水水位，產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題，還會(huì)產(chǎn)生公路病害，它是公路養(yǎng)護(hù)過程中需要重視的工程環(huán)境問題。

2 巖溶山區(qū)國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)的優(yōu)化措施

2.1 健全公路綠色養(yǎng)護(hù)及環(huán)境保護(hù)制度

公路主管部門應(yīng)進(jìn)一步健全公路綠色養(yǎng)護(hù)及環(huán)境保護(hù)制度，規(guī)范養(yǎng)護(hù)施工流程和方法，提升各級(jí)公路管養(yǎng)部門和人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。因地制宜，結(jié)合貴州省的實(shí)際情況，梳理巖溶山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)的相關(guān)制度框架，明確各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)施工工程的組織方案，完善和優(yōu)化養(yǎng)護(hù)施工工藝；引進(jìn)綠色養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)養(yǎng)護(hù)施工的環(huán)境保護(hù)績(jī)效進(jìn)行評(píng)判。運(yùn)用科學(xué)的管理手段和先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、維修技術(shù)，保障公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和安全，同時(shí)顯著降低資源和能源的消耗，減少地表擾動(dòng)，對(duì)路域植被進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，提高公路服役水平[10]。

2.2 發(fā)展環(huán)境友好的綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)

盡量采用環(huán)境友好的養(yǎng)護(hù)材料，保證施工材料符合環(huán)保要求。使用環(huán)境友好的綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)[11]，使用環(huán)境友好的水性油漆進(jìn)行防腐防銹，使用環(huán)保型非氯融雪劑等新材料。采用振動(dòng)成型法和復(fù)合注漿工藝，采用新能源施工設(shè)備，減輕對(duì)周邊環(huán)境空氣和水環(huán)境的影響。

2.3 強(qiáng)化公路養(yǎng)護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)管理

強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理，提高養(yǎng)護(hù)工程現(xiàn)場(chǎng)施工水平，督促現(xiàn)場(chǎng)施工人員嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范與制度。在公路養(yǎng)護(hù)施工中，施工人員應(yīng)做好施工細(xì)節(jié)處理，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化施工作業(yè)，對(duì)造成污染的人員或車輛給予處罰。要嚴(yán)格管理施工材料的運(yùn)輸或裝卸，避免出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)段路面遺留有毒有害廢料等情況，杜絕污染的發(fā)生。

2.4 做好公路水環(huán)境污染防治

要堅(jiān)持多措并舉，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的水環(huán)境污染防治。第一，公路主管部門可通過綠化帶敷設(shè)、引進(jìn)滲濾系統(tǒng)、建設(shè)生態(tài)緩沖區(qū)等方式，強(qiáng)化路域環(huán)境內(nèi)的水污染治理能力。嚴(yán)格管理公路養(yǎng)護(hù)過程產(chǎn)生的廢水，加強(qiáng)集中處置，避免廢水匯入周邊地表水及地下水環(huán)境。第二，提高施工材料的質(zhì)量與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁將瀝青、化學(xué)品等材料堆放于水體附近而形成點(diǎn)源污染。第三，嚴(yán)格按照《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》（HJ 610—2016）的要求，對(duì)服務(wù)區(qū)、養(yǎng)護(hù)工區(qū)、停車區(qū)等分區(qū)進(jìn)行防滲處理，防止地下水環(huán)境受到污染。

2.5 保障巖溶地下水滲流場(chǎng)穩(wěn)定恢復(fù)

在運(yùn)營(yíng)期，巖溶區(qū)隧道仍有可能繼續(xù)排水，巖溶隧道排水流量與當(dāng)?shù)亟邓看嬖谝欢ㄏ嚓P(guān)性，一旦遇到排水流量劇增或劇減，均應(yīng)進(jìn)行溯源分析。排水量過大可能導(dǎo)致潰決，影響運(yùn)營(yíng)安全；排水量過小，原因可能是排水通道被堵塞，容易積攢巨大的地下水水頭，同樣影響運(yùn)營(yíng)安全。兩者均不利于地下水滲流場(chǎng)的穩(wěn)定恢復(fù)。因此，公路隧道養(yǎng)護(hù)應(yīng)持續(xù)觀測(cè)巖溶隧道排水流量，綜合確定巖溶隧道疏排水措施。

2.6 使用新型監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)

彎道、滑坡、積水等路段容易發(fā)生路面破損，車輛在運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)顛簸，導(dǎo)致漏液而出現(xiàn)污染。為了保證及時(shí)清理，可在相應(yīng)路段設(shè)置高清視頻監(jiān)視裝置，監(jiān)測(cè)路面污染并及時(shí)進(jìn)行清理。針對(duì)巖溶隧道涌水、滲漏水等病害，可引進(jìn)地質(zhì)雷達(dá)、激光掃描等手段檢測(cè)隧道結(jié)構(gòu)安全和巖溶空腔充水情況，及時(shí)提出防排水方案。針對(duì)路基沉降、路面開裂，可引進(jìn)快速無損檢測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基路面下空腔，提出針對(duì)性的整治措施。

3 巖溶山區(qū)國(guó)省干線公路的綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用

國(guó)道G552是連接貴州和廣西的重要通道，公路沿線巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，有大型巖溶地下河出露并作為當(dāng)?shù)仫嬘盟蠢茫使佛B(yǎng)護(hù)過程對(duì)地下水環(huán)境的保護(hù)尤為重要。國(guó)道G552獨(dú)山段公路位于黔南州獨(dú)山縣，其堅(jiān)持“修舊利廢、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、安全運(yùn)營(yíng)、提升服務(wù)”的原則，完成了暢安舒美改造。在臨近漂洞橋地下河飲用水源路段，采用水性油漆對(duì)護(hù)欄進(jìn)行防腐防銹，使用陽(yáng)離子乳化瀝青路面冷再生技術(shù)進(jìn)行路面鋪裝，設(shè)置隔離保護(hù)擋墻，設(shè)立飲用水源保護(hù)區(qū)標(biāo)識(shí)，如圖1所示。以上措施有效保護(hù)了漂洞橋地下河飲用水源，在公路改造過程中，水源水質(zhì)未受不利影響。

圖1 國(guó)道G552漂洞橋地下河飲用水源

黔南州巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，公路養(yǎng)護(hù)段特別關(guān)注養(yǎng)護(hù)過程對(duì)地下水及土壤環(huán)境的污染影響，采取針對(duì)性措施，最大限度保護(hù)巖溶地下水環(huán)境。建立污水處理設(shè)施，對(duì)公路養(yǎng)護(hù)管理站、服務(wù)站等產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行處理，出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）后排放。對(duì)于靠近城鎮(zhèn)的公路養(yǎng)護(hù)管理站、服務(wù)站等，生活污水優(yōu)先接入市政污水管網(wǎng)，無法接管的安裝一體化污水處理裝置，采用以膜生物反應(yīng)器（MBR）為核心的污水處理裝置或人工濕地快濾處理系統(tǒng)，并定期進(jìn)行濾料更換及剩余污泥處置，安排專人對(duì)污水處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理。泥漿池、生活污水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲池體。發(fā)電機(jī)和柴油罐區(qū)域在施工現(xiàn)場(chǎng)下部設(shè)置鐵質(zhì)防滲托盤，頂部設(shè)置雨棚，防止雨水沖刷而溢出，污染土壤及地下水。對(duì)于易造成土壤污染的施工垃圾和生活垃圾，集中收集處理。通過以上養(yǎng)護(hù)及防治措施，有效減小公路養(yǎng)護(hù)過程對(duì)周邊植物生長(zhǎng)環(huán)境及地下水環(huán)境的影響，真正踐行綠色發(fā)展理念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

黔南州巖溶分布廣泛，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。巖溶山區(qū)公路運(yùn)營(yíng)及養(yǎng)護(hù)過程中，路域生態(tài)環(huán)境不可避免會(huì)受到影響，主要表現(xiàn)為對(duì)周邊植物生長(zhǎng)環(huán)境的影響和對(duì)地下水環(huán)境的影響。因此，必須引進(jìn)先進(jìn)的綠色養(yǎng)護(hù)理念，發(fā)展環(huán)境友好的綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)，提高巖溶山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。