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[摘 要] 以唐山市滨海大道工程建设为例,根据工程建设对项目区的破坏情况,划分了不同治理区,分析了各区水土流失成因,采取工程措施和植物措施相结合的方法,提出适合各区的治理技术,通过水保工程建设和验收,达到了控制水土流失的预期目标。
[关键词] 公路建设 水土流失 防治技术
一、项目及项目区概况
唐山市滨海大道海港开发区至曹妃甸段工程位于唐山市境内,路线起点于海港开发区七号路,路线终点暂定滦曹公路延长线与滨海大道交叉处,路线全长39.153km。采用一级公路标准建设,设计速度为60km/h,路基宽度32.5～49m。全线共设桥梁4座,其中大桥3座,中桥1座,涵洞33道。
项目区地处滨海平原和滨海滩涂,属于北方土石山区,暖温带季风气候。项目建设区沿线土地利用主要为虾池、海滩和水田,其次林地、旱地和水塘。
二、工程建设对水土流失的影响因素分析
公路建设过程中,水土流失主要发生在基本建设期。施工过程中,人为活动将使地表结构被破坏,在降雨、地表径流等自然因子的综合影响下,导致项目区水土流失剧烈增加,主要表现如下:
(1)主体工程区:道路施工过程中因开挖扰动地表,原有表土与植被之间的平衡关系失调,表土层抗蚀能力减弱,在雨滴打击和水流冲刷以及风蚀作用下易产生水土流失。道路填方路基段由沙土、石料堆垫经过分层压实后形成,虽然内部结构紧密,但边坡表层结构比较松散,易发生片蚀、浅沟蚀等形式的水土流失。
(2)施工生产生活区:场平过程中开挖扰动以及人为践踏等改变土体结构,使得表层土壤抗蚀力显著降低,极易产生土壤流失。施工中临时堆置的表土,其裸露边坡土体松散、稳定性差,易发生片蚀、沟蚀等。
(3)施工道路区:在道路施工过程中,因开挖扰动使得表土层抗蚀能力减弱,在雨滴打击和水流冲刷作用下易产生水土流失。填方路段的边坡表层结构比较松散,易发生片蚀、浅沟蚀等形式的水土流失。
三、工程运行对水土流失的影响因素分析
工程运行过程中没有土石方开挖,不扰动地表,不会新增水土流失;建设过程中通过采到合理科学的水土保持措施使水土流失得到有效控制,加之工程建设后植物措施也逐渐发挥其生态防护功能,只要没有人为的再破坏,工程运行期水土流失将难以发生。
四、分区防治技术
(一)主体工程区
本工程主体工程区开挖和填筑施工过程中扰动地表严重,产生的松散土石方数量较多,是本项目水土流失最严重的区域。
1、工程措施
主体设计中采取了大量的支护、排水、拦挡和护坡等措施,对防治道路建设中可能造成的水土流失具有很好的作用。尤其是对不良地质路段,主体工程设计中针对软土区采用清淤换填的方法处理。为了防止降雨径流冲刷道路路基造成水土流失,一般路基防护路段,采用M7.5浆砌片石窗式衬砌拱植草;桥头两端路基10m范围内,采用C30砼六边形预制块防护;在水塘路段,采用C30砼预六边形制块防护。路基进入海水路段,采用C30砼预六边形制块防护。路基两侧设置了排水沟,这些措施有利于排除降雨径流,均具有很好的水土保持功能。
2、植物措施
主体设计了边坡喷播植草工程。撒播方法即将草籽按设计的撒播密度均匀撒在整好的地上,然后用耙覆土埋压,覆土厚度以种籽直径的3倍为宜,撒播后喷水湿润。
乔木、灌木采用穴植方法,栽植深度宜超过原根系5~10cm。种植工序为:放线定位—挖坑—树坑消毒—回填种植土—栽植—回填—浇水—踩实;填土一半后需提苗踩实,最后覆上虚土。
3、预防保护措施
(1)合理安排施工季节,尽量避免雨季施工。
(2)路基填筑应分段分层填筑,做到填筑、推平、碾压一次完成。
(3)合理安排施工进度,衔接好各施工程序,及时配套完成水土保持措施。
(4)优化施工工艺及主体工程土石方平衡,尽量减少人为水土流失的发生。
(5)土石方的运输车辆加盖板,以防洒落。
(6)及时配套完成各项水土保持措施,以减少施工期土壤流失量。
(二)施工道路区
本项目估算在路基左右两侧新修施工便道58.2km,利用虾池埂和土路整修施工便道74km。从地形地貌来看,道路沿线地表较为复杂,道路沿线多经过虾池、水塘、浅海滩涂等地貌,路基以填筑为主,平均填筑高度1.5～2m。
根据施工道路和区内地形条件,对于浅海滩涂路段的施工便道主体设计了M7.5浆砌片石防护工程,减少水土流失。
(三)施工生产生活区
本工程施工生产生活区主要指施工堆料场、混凝土拌和场、机械设备存放地、仓库等场地及施工人员生活场地,总占地面积3.19hm2,其中旱地1.2hm2,虾池1.09hm2,水田0.9hm2。由于该区域施工过程中基本没有大的土石方挖填,对地表的扰动主要来自填筑过程和施工人员作业中对地表的践踏、场地清理对植被的破坏,水土流失较轻,其水土流失防治措施为:
1、工程措施
施工前剥离表层腐殖土,集中堆置于该区域内专门的地点,并对表土采取防护措施。施工结束后,需进行场地清理、松土、覆盖表土和平整,交由当地农民作为旱地。
2、临时措施
对集中堆置的表土采用编织袋装土进行拦挡。基坑排水、混凝土养护水、砂石料冲洗水、机械冲洗水等应尽量集中排放,通过沉淀池和排水沟,排入下游沟道。周边设置排水土沟和大型沉沙池,并与附近排水系统相接。
(四)其它水土保持措施
(1)对于道路施工过程中的防护,要求在路堤路堑工程开工之前,实施前期的截水、拦挡等防护工程措施;路堤路堑土石方工程完成一段,马上对路堤路堑边坡采取工程措施和植物措施防护,尽量缩短坡面裸露时间,以减少可能造成的水土流失量。
(2)对于施工生产生活区的防护,要求在施工期做好临时用地范围内的排水措施以及表土堆置区的防护措施,工程完工后,针对原地貌情况采取复耕或恢复植被等措施。
(3)对于施工道路区的防护,要求在工程施工之前,实施项目区的排水工程和临时拦渣工程,施工结束后马上进行边坡防护工程建设,然后采取植物措施。。
(4)所有施工单元的排水设施其排水去向应与原有水系相接,出口应考虑防冲消能设施,避免造成出口段水流冲刷引起水土流失。
(5)因施工结束后需要大量的表土用于裸露地表的恢复,施工过程中应尽量保留施工开挖中剥离的表土,妥善集中堆置并做好临时防护工作。
五、结论
通过实施以上措施,使工程建设产生的水土流失得到有效控制。在方案设计水平年末项目区扰动土地整治率为95%,水土流失总治理度为86%,拦渣率为95%,土壤流失控制比为1.0,植被恢复系数96%,林草覆盖率11%。形成了工程措施、植物措施和预防保护措施相结合的水土流失综合防治体系,起到保护当地生态环境,保证公路安全运营的作用。
参 考 文 献
[1]许晓鸿,代全厚.已建高速公路水土流失防治工程体系探讨.开发建设项目水土流失防治技术研究,1999:70-74.
[2]梁君.高速公路水土流失预测模式及对策研究[D]四川大学,2004.
[3]Kirkbv.M.J and Morgan.R.P.C Soil erosion,科技出版社,北京,1983.
[4]马少杰,刘国东,李光伟,王泽林,阮红丽.高速公路建设水土流失防治研究[J]东北水利水电,2007,(01).■
[关键词] 公路建设 水土流失 防治技术
一、项目及项目区概况
唐山市滨海大道海港开发区至曹妃甸段工程位于唐山市境内,路线起点于海港开发区七号路,路线终点暂定滦曹公路延长线与滨海大道交叉处,路线全长39.153km。采用一级公路标准建设,设计速度为60km/h,路基宽度32.5～49m。全线共设桥梁4座,其中大桥3座,中桥1座,涵洞33道。
项目区地处滨海平原和滨海滩涂,属于北方土石山区,暖温带季风气候。项目建设区沿线土地利用主要为虾池、海滩和水田,其次林地、旱地和水塘。
二、工程建设对水土流失的影响因素分析
公路建设过程中,水土流失主要发生在基本建设期。施工过程中,人为活动将使地表结构被破坏,在降雨、地表径流等自然因子的综合影响下,导致项目区水土流失剧烈增加,主要表现如下:
(1)主体工程区:道路施工过程中因开挖扰动地表,原有表土与植被之间的平衡关系失调,表土层抗蚀能力减弱,在雨滴打击和水流冲刷以及风蚀作用下易产生水土流失。道路填方路基段由沙土、石料堆垫经过分层压实后形成,虽然内部结构紧密,但边坡表层结构比较松散,易发生片蚀、浅沟蚀等形式的水土流失。
(2)施工生产生活区:场平过程中开挖扰动以及人为践踏等改变土体结构,使得表层土壤抗蚀力显著降低,极易产生土壤流失。施工中临时堆置的表土,其裸露边坡土体松散、稳定性差,易发生片蚀、沟蚀等。
(3)施工道路区:在道路施工过程中,因开挖扰动使得表土层抗蚀能力减弱,在雨滴打击和水流冲刷作用下易产生水土流失。填方路段的边坡表层结构比较松散,易发生片蚀、浅沟蚀等形式的水土流失。
三、工程运行对水土流失的影响因素分析
工程运行过程中没有土石方开挖,不扰动地表,不会新增水土流失;建设过程中通过采到合理科学的水土保持措施使水土流失得到有效控制,加之工程建设后植物措施也逐渐发挥其生态防护功能,只要没有人为的再破坏,工程运行期水土流失将难以发生。
四、分区防治技术
(一)主体工程区
本工程主体工程区开挖和填筑施工过程中扰动地表严重,产生的松散土石方数量较多,是本项目水土流失最严重的区域。
1、工程措施
主体设计中采取了大量的支护、排水、拦挡和护坡等措施,对防治道路建设中可能造成的水土流失具有很好的作用。尤其是对不良地质路段,主体工程设计中针对软土区采用清淤换填的方法处理。为了防止降雨径流冲刷道路路基造成水土流失,一般路基防护路段,采用M7.5浆砌片石窗式衬砌拱植草;桥头两端路基10m范围内,采用C30砼六边形预制块防护;在水塘路段,采用C30砼预六边形制块防护。路基进入海水路段,采用C30砼预六边形制块防护。路基两侧设置了排水沟,这些措施有利于排除降雨径流,均具有很好的水土保持功能。
2、植物措施
主体设计了边坡喷播植草工程。撒播方法即将草籽按设计的撒播密度均匀撒在整好的地上,然后用耙覆土埋压,覆土厚度以种籽直径的3倍为宜,撒播后喷水湿润。
乔木、灌木采用穴植方法,栽植深度宜超过原根系5~10cm。种植工序为:放线定位—挖坑—树坑消毒—回填种植土—栽植—回填—浇水—踩实;填土一半后需提苗踩实,最后覆上虚土。
3、预防保护措施
(1)合理安排施工季节,尽量避免雨季施工。
(2)路基填筑应分段分层填筑,做到填筑、推平、碾压一次完成。
(3)合理安排施工进度,衔接好各施工程序,及时配套完成水土保持措施。
(4)优化施工工艺及主体工程土石方平衡,尽量减少人为水土流失的发生。
(5)土石方的运输车辆加盖板,以防洒落。
(6)及时配套完成各项水土保持措施,以减少施工期土壤流失量。
(二)施工道路区
本项目估算在路基左右两侧新修施工便道58.2km,利用虾池埂和土路整修施工便道74km。从地形地貌来看,道路沿线地表较为复杂,道路沿线多经过虾池、水塘、浅海滩涂等地貌,路基以填筑为主,平均填筑高度1.5～2m。
根据施工道路和区内地形条件,对于浅海滩涂路段的施工便道主体设计了M7.5浆砌片石防护工程,减少水土流失。
(三)施工生产生活区
本工程施工生产生活区主要指施工堆料场、混凝土拌和场、机械设备存放地、仓库等场地及施工人员生活场地,总占地面积3.19hm2,其中旱地1.2hm2,虾池1.09hm2,水田0.9hm2。由于该区域施工过程中基本没有大的土石方挖填,对地表的扰动主要来自填筑过程和施工人员作业中对地表的践踏、场地清理对植被的破坏,水土流失较轻,其水土流失防治措施为:
1、工程措施
施工前剥离表层腐殖土,集中堆置于该区域内专门的地点,并对表土采取防护措施。施工结束后,需进行场地清理、松土、覆盖表土和平整,交由当地农民作为旱地。
2、临时措施
对集中堆置的表土采用编织袋装土进行拦挡。基坑排水、混凝土养护水、砂石料冲洗水、机械冲洗水等应尽量集中排放,通过沉淀池和排水沟,排入下游沟道。周边设置排水土沟和大型沉沙池,并与附近排水系统相接。
(四)其它水土保持措施
(1)对于道路施工过程中的防护,要求在路堤路堑工程开工之前,实施前期的截水、拦挡等防护工程措施;路堤路堑土石方工程完成一段,马上对路堤路堑边坡采取工程措施和植物措施防护,尽量缩短坡面裸露时间,以减少可能造成的水土流失量。
(2)对于施工生产生活区的防护,要求在施工期做好临时用地范围内的排水措施以及表土堆置区的防护措施,工程完工后,针对原地貌情况采取复耕或恢复植被等措施。
(3)对于施工道路区的防护,要求在工程施工之前,实施项目区的排水工程和临时拦渣工程,施工结束后马上进行边坡防护工程建设,然后采取植物措施。。
(4)所有施工单元的排水设施其排水去向应与原有水系相接,出口应考虑防冲消能设施,避免造成出口段水流冲刷引起水土流失。
(5)因施工结束后需要大量的表土用于裸露地表的恢复,施工过程中应尽量保留施工开挖中剥离的表土,妥善集中堆置并做好临时防护工作。
五、结论
通过实施以上措施,使工程建设产生的水土流失得到有效控制。在方案设计水平年末项目区扰动土地整治率为95%,水土流失总治理度为86%,拦渣率为95%,土壤流失控制比为1.0,植被恢复系数96%,林草覆盖率11%。形成了工程措施、植物措施和预防保护措施相结合的水土流失综合防治体系,起到保护当地生态环境,保证公路安全运营的作用。
参 考 文 献
[1]许晓鸿,代全厚.已建高速公路水土流失防治工程体系探讨.开发建设项目水土流失防治技术研究,1999:70-74.
[2]梁君.高速公路水土流失预测模式及对策研究[D]四川大学,2004.
[3]Kirkbv.M.J and Morgan.R.P.C Soil erosion,科技出版社,北京,1983.
[4]马少杰,刘国东,李光伟,王泽林,阮红丽.高速公路建设水土流失防治研究[J]东北水利水电,2007,(01).■