李兵 劉峰 馬洪生

【摘要】棄土場是復(fù)雜山區(qū)高速公路建設(shè)中重要的線外附屬工程，因棄土場問題而致使主體丁程停工和增加投資及環(huán)境破壞的問題日益突出，應(yīng)引起高度重視。文章通過對棄土場存在問題的原因進行剖析，提出了對策措施，可為復(fù)雜山區(qū)高速公路棄土場設(shè)計提供技術(shù)參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路; 棄土場; 設(shè)計; 對策措施

【中國分類號】U417.9【文獻標志碼】A

復(fù)雜山區(qū)高速公路橋隧工程規(guī)模大，可設(shè)為路基的基本上是挖方路基，不可避免地會產(chǎn)生大量棄方。在建設(shè)過程中，棄土場場址變更引發(fā)的工期延誤、耕地占用、環(huán)境破壞、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害等問題較為突出，這里面不僅有施工管理、征地拆遷等方面的客觀原因，還有設(shè)計方面的主觀原因。

2015年12月20日，位于深圳市光明新區(qū)的紅坳渣土受納場發(fā)生滑坡事故，造成73人死亡、4人下落不明、17人受傷，直接經(jīng)濟損失8.81億元。災(zāi)害滑坡覆蓋面積約38×104 m2，滑程長達1 100 m，最大堆積寬度為630 m，體積約為273×104 m3。值得對該棄土場發(fā)生滑坡的原因，棄土場的選址及防護設(shè)計進行深刻反思。

作為附屬工程的棄土場設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)主體工程設(shè)計水平。在當(dāng)今高速公路設(shè)計更加注重生態(tài)環(huán)境理念的前提下，加強棄土場的綜合設(shè)計與施工已成為項目總體設(shè)計的重要組成部分，具有十分重要的意義。

1 棄土場存在的問題及原因分析

1.1 棄土場存在的問題

1.1.1 設(shè)計變更大

很多項目，原設(shè)計的棄土場大部分未啟用，以四川藏區(qū)汶馬高速公路為例，原設(shè)計18個標段，共31個棄土場，僅6個棄土場未作變更設(shè)計，新增棄土場選址23處。截至發(fā)稿，其中5個標段，變更增加造價約6 500萬元，變更金額較大。

1.1.2 易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

部分棄土場工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，由于基礎(chǔ)資料缺失，防護排水設(shè)計不到位，施工過程中沒有嚴格按照專項施工組織設(shè)計施作，常常易誘發(fā)泥石流、溜坍、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，易造成人員傷亡及財產(chǎn)損失。類似案例不勝枚舉。

1.1.3 還田復(fù)耕率低

很多棄土場在棄方完成后不能很好的恢復(fù)，如棄土場坡表耕植土綠化不達標，無滿足實際需要的排灌系統(tǒng)，或者還耕的面積多為坡地可利用率低。沒有做到還地與民，維持可持續(xù)發(fā)展。目前已有多個高速公路工程項目存在當(dāng)?shù)卣熬用穹从尺€田復(fù)耕率低問題。

1.2 原因分析

1.2.1 棄土場設(shè)計出手質(zhì)量不高

1.2.1.1 設(shè)計工作不深不細

（1）棄土場工程地質(zhì)調(diào)繪或地勘工作不到位。有些復(fù)雜山區(qū)項目棄土場選址非常困難，加之工期緊張，往往到了提交設(shè)計文件的時候，個別棄土場選址才確定，沒有給地質(zhì)人員足夠的時間進行地質(zhì)調(diào)繪或進行地勘，地質(zhì)人員也沒參與到棄土場設(shè)計的復(fù)核、審核中。棄土場設(shè)計地質(zhì)信息缺失、不足，導(dǎo)致了部分棄土場由于地質(zhì)原因進行了變更設(shè)計。很多大型棄土場沒有進行專項工程地質(zhì)勘察，僅依靠工程地質(zhì)調(diào)繪，深度不足。

（2）征拆等控制因素調(diào)查不落實、不到位。棄土場設(shè)計不僅受地形地質(zhì)條件制約。還要考慮征地拆遷，基本農(nóng)田，環(huán)保，生態(tài)紅線，文物保護，地方規(guī)劃等等制約因素。

（3）棄土場基礎(chǔ)支撐資料不全。行洪論證專項、泥石流專項、地質(zhì)災(zāi)害評估、地質(zhì)勘察報告、穩(wěn)定性評價及地方政府意見等各類專項資料缺失，設(shè)計變更基礎(chǔ)支撐資料不全。以某高速公路為例，原施工圖階段共設(shè)置了14個棄土場，其中涉河棄土場11個，均未作專門的行洪論證專項，也未作穩(wěn)定安全性評價，僅一處棄土場作了工點地質(zhì)勘察。 地形圖不全，部分棄土場僅有1∶1萬地形圖。 未進行實地測量，棄土容量計算誤差大。

（4）棄土場設(shè)計粗糙、沒考慮松方系數(shù)、運距計算錯漏多。棄土場設(shè)計粗糙，多數(shù)只有一條剖面，不滿足設(shè)計要求;沒考慮松方系數(shù)，導(dǎo)致實際棄土堆置過程中，部分棄土場容量不足;部分棄土場土石方調(diào)運運距計算不準，因運距造成較大的變更設(shè)計。

（5）排灌系統(tǒng)設(shè)計粗糙，不夠重視。棄土場排灌系統(tǒng)與工程穩(wěn)定、還田、水土流失防治相互制約，相互影響，對棄土場的總體設(shè)計有直接影響。部分棄土場依靠自然條件難以恢復(fù)維持生態(tài)能力，棄土場是按臨時征地征用，一般承諾要復(fù)耕，但設(shè)計上沒有根據(jù)具體的場地情況進行系統(tǒng)的排灌系統(tǒng)設(shè)計，通常只簡單設(shè)置了周邊截、排水溝。不能滿足復(fù)耕的要求。

1.2.1.2 設(shè)計經(jīng)驗不足，重視程度不夠

對于工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的棄土場，設(shè)計經(jīng)驗不足，重視程度不夠。部分棄土場設(shè)計僅考慮最終的防護方案，沒有與工程實際相結(jié)合，導(dǎo)致工程量不足，棄土過程中易發(fā)生次生災(zāi)害。

未考慮雨季施工過程中的度汛、渣水分流問題，施工過程中臨時度汛，應(yīng)在設(shè)計文件中明確要求，并給出工程量。部分涉及水工、地災(zāi)治理設(shè)計的棄土場，缺少設(shè)計經(jīng)驗，易誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害，并毀壞棄土場。類似案例較多，造成的經(jīng)濟損失相對較大，且后期治理難度大，效果差。

1.2.2 不能實現(xiàn)設(shè)計跨合同調(diào)運，造成新增棄土場

施工圖階段分了施工標段，在某一標段中要達到土石方平衡是很難的一件事情，施工中兩個標段施工進度和施工順序都不一致，這樣的情況下很難進行統(tǒng)一的土石方協(xié)調(diào)和調(diào)配。很多項目跨合同段調(diào)運的情況，最終大部分都作了變更設(shè)計，重新考慮土石方調(diào)配及取、棄土場的設(shè)置。

1.2.3 部分棄土場運距較遠，施工單位不愿啟用

棄土場運距較遠，施工工效較低，施工單位征拆協(xié)調(diào)工作也不是很積極主動，實施比較困難。

1.2.4 征拆協(xié)調(diào)難度大

一是居民拆遷補償要價高，棄土場用地設(shè)計上考慮臨時征用，棄土場還耕及樹木、青苗補償均由施工單位負責(zé)，往往老百姓要求按永久用地補償標準來執(zhí)行，因此協(xié)調(diào)難度較大。二是施工單位認為部分棄土場運距遠，工效低，就借征拆協(xié)調(diào)困難為理由，提出變更設(shè)計。以藏區(qū)某高速為例，原設(shè)計共31處棄土場，其中有16處均因征拆困難而進行了變更，據(jù)了解基本每個標段都因棄土場問題停過工，個別標段停工3個月以上。

1.2.5 施工單位不按設(shè)計要求施工，違規(guī)棄渣

一是施工單位不按設(shè)計位置堆置，圖方便按自己的意愿堆棄，造成既成事實，再提出變更設(shè)計。二是不按設(shè)計施工，堆渣前未清表、棄渣不壓實，不按設(shè)計坡比堆置等。認為棄土場是附屬工程，不重視擋防工程的施工質(zhì)量。

1.2.6 施工組織不合理

施工單位進場后，應(yīng)先進行合理的施工組織，編制詳細的施工組織方案，經(jīng)審批后，再進行施工。應(yīng)先進行棄土場的建設(shè)，再進行隧道及路基開挖施工。部分項目，未提前啟用棄土場的排水防護工程和征地拆遷工作，故隧道開始出渣時棄土場尚不可用，造成棄渣的二次轉(zhuǎn)運或棄土場變更設(shè)計。

1.2.7 復(fù)耕恢復(fù)工作上，施工管理不到位

大部分施工單位未按設(shè)計要求，施工初期預(yù)留臨時場地堆放路基清表土和棄土場原場地的耕植土，用于后期棄土場頂面的覆土。為了施工的方便，基本上把這些土丟棄在棄土場。導(dǎo)致后期復(fù)耕效果差。

1.2.8 棄渣場選址不盡合理

以藏區(qū)某高速公路為例，部分棄土場占用基本農(nóng)田，涉及自然保護區(qū)。部分棄土場設(shè)置在建成水庫管理范圍內(nèi)。導(dǎo)致變更、協(xié)調(diào)工作量大大增加。

2 對策措施

2.1 重視棄土場設(shè)計，認真把握好設(shè)計出手質(zhì)量關(guān)

2.1.1 正確認識棄土場的重要性

棄土場是山區(qū)高速公路建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的具有破壞性的線外附屬工程。其對環(huán)境造成的破壞在多年的公路建設(shè)中得到了驗證。因棄土場問題而致使主體丁程停工和增加投資的案例較多，應(yīng)引起高度重視。

2.1.2 加強前期設(shè)計工作深度

根據(jù)需要，提交各類專項報告如地勘報告、行洪論證、地災(zāi)評估、泥石流、穩(wěn)定性評價等。

收集地方生態(tài)紅線，環(huán)保，水保，地災(zāi)，基本農(nóng)田，文物保護，礦產(chǎn)，地方規(guī)劃等制約因素資料，要認識到前期的工作一定要認真細致，在收集基礎(chǔ)資料（包括地形圖、實地測量）、消化、理解基礎(chǔ)資料上多花些錢和時間，反而會節(jié)約大量的成本和工期。

加強棄土場的工程地質(zhì)調(diào)繪及勘探，建議地質(zhì)人員參與到整個棄土場的設(shè)計當(dāng)中。

2.1.3 加強設(shè)計內(nèi)部管理

加強棄土場的復(fù)核、審核力度;復(fù)雜棄土場形成院級會審制度;個別極其復(fù)雜的棄土場委托有資質(zhì)、有能力的單位進行專項設(shè)計。

2.1.4 加強棄土場的綜合設(shè)計

棄土場的綜合設(shè)計是大勢所趨，棄土場的綜合設(shè)計應(yīng)該成為工程總體設(shè)計的重要組成部分。棄土場的綜合設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，包括擋防設(shè)計、排灌設(shè)計、生態(tài)設(shè)計（應(yīng)以還田設(shè)計為主）、美化設(shè)計、棄渣綜合利用設(shè)計、通行條件等。

2.1.4.1 加強棄土場擋防設(shè)計

加強地形圖測繪，控制性剖面設(shè)計，擋防結(jié)構(gòu)尺寸的計算、分析。棄渣場設(shè)計的地形圖測繪比例尺應(yīng)不小于1∶1000～1∶5000?？刂菩詳嗝骈g距30～50 m。支擋及防護工程等單項工程，地形圖測繪比例尺宜為1∶500～1∶2000。

2.1.4.2 加強生態(tài)設(shè)計

生態(tài)設(shè)計理念應(yīng)貫穿于棄土場設(shè)計的始終。結(jié)合地方規(guī)劃，以還地于民為、以人為本的設(shè)計理念，發(fā)揮棄土場經(jīng)濟，使建成后的棄土場能為人所用。

2.1.4.3 加強通行條件設(shè)計

良好的通行條件作為棄土場的配套措施，是利用棄土場的必要條件，建議部分棄土場考慮永臨結(jié)合便道。

2.1.4.4 棄渣綜合利用設(shè)計

土石方一部分用于路堤填筑，一部分堆放至棄土場，但還有一部分可以用于其它相關(guān)工程如建筑工程、水利工程等。綜合考慮地方經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)模、具體規(guī)劃，了解各類工程對于土源的需求，有利于充分發(fā)揮棄渣的價值，使工程總體效益獲得提高。

也可利用滿足設(shè)計要求的棄渣軋制碎石、機制砂，用于公路及地方建設(shè)。

2.2 加強人才培養(yǎng)、學(xué)習(xí)、交流、引進

加強從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，優(yōu)先引進具有地災(zāi)、水工專業(yè)設(shè)計能力的資深人才。加強各專業(yè)、部門間的溝通、交流、資源共享。學(xué)習(xí)相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范，如《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》。

2.3 加強總體設(shè)計，合理調(diào)配土石方，盡量減小棄渣運距

細化、優(yōu)化、深化設(shè)計方案比選。認真進行高填路堤與橋梁，深挖路塹與隧道，互通立交規(guī)模型式，路基填料，邊坡坡率，排水溝尺寸與型式，取棄土設(shè)計，沿線設(shè)施布設(shè)等方案比選，盡量不跨合同段調(diào)運土石方。在綜合安全、經(jīng)濟、環(huán)保等多種控制因素情況下，盡量減少棄渣運距，個別標段棄土場“可化大為小，化整為零”設(shè)計，提高施工工效。

2.4 設(shè)計單位應(yīng)加強棄土場選址設(shè)計，提前與業(yè)主、地方做好溝通工作

棄土場選址兼顧安全和地方規(guī)劃的原則。避免因堆置棄土而誘發(fā)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

加強與業(yè)主、施工、地方的溝通，了解地方規(guī)劃、用土需求，使棄土場能夠為民所用。設(shè)計前期要以書面形式，征求地方政府意見，并現(xiàn)場踏勘確認。各方明確各自分工，各盡其責(zé)。

2.5 加強施工管理，制定合理施工組織方案

要從整個項目出發(fā)，統(tǒng)籌考慮施工組織方案的制定，考慮不同標段的相互影響、相互制約因素，充分發(fā)揮監(jiān)理、業(yè)主的監(jiān)督管理職能。

設(shè)計上細化施工組織計劃，細化棄土場的施工方案：

（1）施工注意事項中，增加如表土保護等內(nèi)容具體說明，提供表土保護的臨時用地設(shè)計圖表。

（2）復(fù)雜棄土場臨時排水和防護工程應(yīng)進行總體方案設(shè)計，部分困難位置進行細部設(shè)計。

（3）一般棄土場壓實度應(yīng)作詳細要求，明確目標（壓實度不小于80 %），并考慮不同棄土的松方系數(shù)（1.20～1.30）。

3 結(jié)束語

棄土場雖然是高速公路中的附屬工程，然而其對環(huán)境的破壞及工程造價的影響程度不容忽視，對山區(qū)高速公路棄土場進行綜合設(shè)計，已成為大勢所趨。本文通過對復(fù)雜山區(qū)高速公路棄土場設(shè)計與施工存在的問題，以及對問題產(chǎn)生原因進行了系統(tǒng)剖析，提出了有針對性的對策措施。

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