高速公路弃渣场设计及其堆置地复垦适宜性的评价

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我国高速公路业正处在产业的扩张期,高速公路快速建设势必对生态环境造成不利影响。高速公路建设施工过程中会产生大量弃渣,弃渣破坏了工程区原有地表植被及坡面稳定,形成了新增水土流失源,严重影响了工程区环境及生态平衡,如果弃渣处理不当,其危害是巨大的。现行的高速公路弃渣场设计和复垦措施往往只注重理论设计而脱离了与工程的区域生态环境特点的结合,设计的同一性常常使得工程水土保持和土地复垦达不到良好的生态恢复效果。目前,对于水土保持设计的合理性和土地复垦适宜性尚没有较好的分析判别方法。模糊综合评价分析法既有严格的定量刻划,也有对难以定量分析的模糊现象进行主观上的定性描述,把定性描述和定量分析紧密地结合起来,是一种比较适合稳定性综合评价的评价方法,并且也是近年来发展较快的一种新方法,利用模糊综合评价分析法对高速公路弃渣场水土保持和土地复垦进行判别分析具有广阔的应用前景。在成渝高速公路(重庆境)工程临时占地运行现状调研的基础上,利用既有高速公路弃渣场4种类型的挡渣墙的4组水土保持技术参数作为样本,采用模糊综合分析法,进行单因子分析,客观反映高速公路弃渣场设计施稳定性和复垦性,并最终进行弃渣场设计和土地复垦综合评价,得出以下结论:利用模糊综合评价法对成渝高速公路弃渣场稳定性进行适宜性评价得出璧山段2m、3m挡渣墙稳定性强,璧山段的2m、3m挡渣墙为人工堆积的高土质边坡,属层状类型,不大可能发生土体沿基岩顶面的滑动及在土体内部的滑动,挡渣墙的稳定性及强度强;铜梁段4m挡渣墙,大足段5m挡渣墙稳定性较强。铜梁段、大足段的4m、5m挡渣墙抗剪强度相对较低,在强降雨作用下,形成泥石流或碎石流后,可能发生沿挡渣墙底面的整体滑动破坏,也可能发生土体内部的滑动破坏,另一方面,坡体底面形成的复合滑面和在土体内部滑动的安全系数已满足规范要求,坡体不大可能崩塌的,故挡渣墙的稳定及强度较强。整体上,成渝高速公路(重庆境)各实验区块内土壤渗透系数较大,采取排水措施能有效地降低坡体内部地下水位线。璧山段、铜梁段、大足段挡渣墙均可采取降低地下水位和改变坡形等方式提高边坡地质体自身稳定的增稳措施来提高边坡的稳定性。整体上,成渝高速公路(重庆境)各实验区块内土壤渗透系数较大,采取排水措施能有效地降低坡体内部地下水位线。璧山段、铜梁段、大足段挡渣墙均采取降低地下水位和改变坡形等方式提高边坡地质体自身稳定的增稳措施来提高边坡的稳定性。挡渣墙作为弃渣场的支撑结构,其稳定性将直接影响弃渣场边坡的稳定性。在实验区块各挡渣墙边坡坡脚设置支挡结构,并对坡体进行预应力锚索加固,可进一步提高挡渣墙整体稳定性、挡渣墙沿底面滑动及内部滑动破坏的安全性。为增加弃渣场及挡渣墙的整体稳定性,紧贴挡渣墙下游面浇筑二号砼挡墙,墙顶与挡渣墙墙顶齐平。实验区块中,璧山土壤含水率、养分及有机质含量最高,铜梁其次,大足土壤土壤含水率、养分及有机质含量较低。同一试验区块中,土壤土壤含水率、养分及有机质含量含量随土壤深度加深而减少。土壤含水率、养分及有机质含量均为表征土壤养分的重要指标,土壤含水率、养分及有机质含量较高的璧山、铜梁区块土壤养分含量高,复垦后,土地质量得到较好改善,表明该区块土地复垦适应性强;大足区块土壤土壤含水率、养分及有机质含量相对较低,复垦后土地理化性质和耕性改善状态仍需提高,土地复垦适应性较强。采用模糊综合评价法,对成渝高速公路(重庆境)临时占地工程的3个不同试验区块的4个典型区块采样养分数据进行分析,得出璧山和铜梁均为适宜复垦,大足区块为较适宜复垦。通过评价实例表明,采用模糊综合评价法对弃渣场复垦进行综合评价,理论上更加严谨,更能准确地反映土地复垦适宜性。由于土壤中不同因子的影响程度的差异,单从试验数据上很难区分其差别,而模糊综合评价法可以充分地利用有限的试验数据,能明确判断土地复垦适宜性。通过隶属度和权重叠加客观地描述土地的分级界限和土地复垦适宜性,注意到了实际界限的模糊性,能反映对复垦性影响程度不同的因子对复垦土地的影响,使评价结果接近客观。模糊综合评价法用于土地复垦适宜性评价能够较科学地判别复垦土地适宜性程度。研究成果可以为新建高速公路建设工程水土保持设计合理性及土地复垦适宜性研究提供指导和借鉴作用。
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