□陳 龍

隨著京津冀協(xié)同發(fā)展和雄安新區(qū)建設(shè)，截止到2021年5月，河北省高速公路通車里程突破8000km，位列全國第四。由于河北境內(nèi)高速公路大部分位于平原區(qū)，高速公路的建設(shè)原生土地結(jié)構(gòu)不復(fù)存在，易在流水沖蝕作用下產(chǎn)生水土流失。若不采取有效措施，工程建設(shè)勢必造成水土流失，甚至威脅河道安全，因此平原區(qū)高速公路項目水土保持措施體系研究顯得尤為必要。現(xiàn)以北京新機場至德州高速公路京冀界至津石高速段為例，分析平原區(qū)高速公路建設(shè)工程特點和水土流失因素，提出水土保持措施體系，對平原區(qū)道路建設(shè)的水土流失防治和耕地資源保護提供參考。

1.項目概況

1.1 工程概況

京德高速項目包括主線和1條連接線。主線全長87.256km，建設(shè)標準為雙向六車道高速公路，設(shè)計速度120km/h，起自固安縣京冀界（永定河），向南經(jīng)永清縣、文安縣、霸州市，至項目終點任丘市與津石高速相交。連接線長5.5km，建設(shè)標準為一級公路，設(shè)計速度80km/h。

1.2 自然概況

項目區(qū)地貌類型屬于華北沖洪積平原，地形平坦開闊，土層深厚，微地貌發(fā)育，沿線地勢低洼，多洼地小區(qū)。氣候類型屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫11.8～12.2℃，總體自南向北年平均氣溫逐漸降低，1月平均氣溫-4.3～-5.2℃，7月平均氣溫25.8～26.7℃，極端最高氣溫42.7℃（任丘市）。資料顯示：該區(qū)極端最低氣溫零下28.2℃（固安縣）；多年平均降水量501～556mm，降雨主要集中于6-9月，年蒸發(fā)量1632.3～1788.4mm；全年無霜期188～205天，≥10℃積 溫3790～3990℃，最大凍土深0.7～0.8m。

1.3 水土流失防治分區(qū)

結(jié)合本工程沿線地形、功能分區(qū)、施工布置、水土流失狀況等因素，本工程水土流失防治分區(qū)劃分為路基工程區(qū)、橋涵工程區(qū)、路線交叉工程區(qū)、沿線設(shè)施區(qū)、改移工程區(qū)、連接線工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工便道區(qū)、取土場9個防治分區(qū)。

2.水土流失因素分析

2.1 路基、路面工程

路基的施工直接導(dǎo)致地表原有植被喪失和土壤結(jié)構(gòu)破壞，使得地表土壤的抗沖蝕能力降低，導(dǎo)致水土流失加劇。路基在挖填過程中，裸露的土質(zhì)邊坡在遇大風(fēng)、暴雨時，將產(chǎn)生較嚴重的水土流失，路基邊坡是工程建設(shè)中水土流失發(fā)生和防治的重點部位。

2.2 橋涵工程

橋涵施工過程中，基礎(chǔ)的開挖將會對基礎(chǔ)周圍的地表造成大的擾動，地表植被和土壤結(jié)構(gòu)被嚴重破壞，土壤抗侵蝕能力降低。另外基礎(chǔ)開挖產(chǎn)生的土方、泥漿等若處理不妥或不能充分利用，將造成流失甚至阻塞河道。

2.3 臨時堆土

根據(jù)項目沿線不同耕地的耕作狀況，路基填筑和開挖前，部分路段需清理表層土。表土臨時堆放于道路占地范圍內(nèi)的路基外側(cè)區(qū)域，路基填筑完成后，作為綠化覆土直接回覆邊坡和綠化隔離帶，不進行長時間存放。表土在堆放過程中由于土體結(jié)構(gòu)松散、土方量巨大，存放期間可能經(jīng)歷汛期和大風(fēng)天氣，若不及時采取防護措施，將是項目建設(shè)過程中重要水土流失成因。

2.4 臨時占地

工程施工過程中，施工生產(chǎn)生活區(qū)和施工便道的修建將產(chǎn)生一定臨時占地，也將對占地范圍內(nèi)的植被和土體結(jié)構(gòu)造成破壞，土壤抗侵蝕能力減弱，缺乏植被覆蓋保護的土壤極易產(chǎn)生流失。

2.5 取土場

取土場的取土和臨時占地行為，對占地范圍內(nèi)的植被和土壤造成破壞，這也會為水土流失的發(fā)生和加劇創(chuàng)造條件。

2.6 施工工序

水土保持工程施工時序安排對其防治效果影響很大，臨時堆土場應(yīng)先攔后堆，并加苫蓋等臨時防護措施；臨時占地施工完成后，應(yīng)及時平整、復(fù)耕等。土方挖填工程應(yīng)盡量避開暴雨和大風(fēng)天氣，若施工時序安排不當(dāng)，將不能有效預(yù)防施工中產(chǎn)生的水土流失。京德高速公路水土流失影響因素識別見表1。

表1 水土流失影響因素識別表

3.高速公路水土保持措施體系

根據(jù)工程建設(shè)過程中各工程單元施工方式、擾動程度、流失特點以及防治目標，在對主體設(shè)計中具有水土保持功能工程進行分析評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合防治分區(qū)、流失因素、建設(shè)特點和已有的水土保持措施，合理、全面、系統(tǒng)的規(guī)劃，補充提出各種工程單元的新增措施，使之形成以工程措施為先導(dǎo)、治理與防護相結(jié)合、植物與工程相結(jié)合、治理重建與提高地力相結(jié)合的防治體系。既能有效控制占地范圍內(nèi)的水土流失，減少耕地生產(chǎn)損失，保護生態(tài)環(huán)境，又能保證工程建設(shè)期和運營期的安全。

3.1 路基工程

路基工程施工前，對其占用的土地進行表土剝存，剝離厚度30cm，剝離的表土堆放在路基工程區(qū)永久占地范圍內(nèi)，用于后期綠化覆土和臨時占地的復(fù)耕。路基邊坡高度大于3m時采用預(yù)制格網(wǎng)防護，路基兩側(cè)設(shè)置排水邊溝，邊坡設(shè)置泄水槽。路基邊坡高度小于等于3m時采用草灌結(jié)合防護。道路中央設(shè)置喬灌草隔離綠化帶，路基兩側(cè)設(shè)置景觀綠化帶，采用專項綠化設(shè)計，達到園林景觀綠化標準，實現(xiàn)喬灌草結(jié)合、錯落有致的園林景觀效果。施工過程中，為了防止填方路基上的雨水沖刷邊坡或形成沖蝕溝，在填方路基兩側(cè)路肩處設(shè)置臨時攔水埂，同時對不能及時進行邊坡防護工程的路基邊坡和臨時堆土采用密目網(wǎng)苫蓋，在臨時堆土坡腳進行臨時攔擋，并在雨季做好臨時堆土處的臨時排水和臨時沉砂措施。

3.2 橋涵工程

針對涉河橋梁基礎(chǔ)和旱橋基礎(chǔ)要分別布設(shè)防治措施，涉河橋梁的橋墩采用樁基礎(chǔ)，鉆孔灌注法施工，橋墩基礎(chǔ)施工前要進行圍堰，并設(shè)置泥漿沉淀池，對沉淀、風(fēng)干后的泥漿進行再利用。旱橋基礎(chǔ)施工前首先對其占地內(nèi)無水段的表土進行清理，表土剝離施工時應(yīng)避開大風(fēng)天氣和汛期，并做好表土堆放的臨時防護，剝離的表土用于施工結(jié)束后的綠化覆土，對回覆的表土進行土地整治。為滿足橋頭處的邊坡排水，在橋頭設(shè)踏步泄水槽。對橋臺基礎(chǔ)施工的出渣進行臨時攔擋，對不能及時防護的邊坡和表土堆放處采用密目網(wǎng)進行臨時苫蓋。施工結(jié)束后對旱橋段擾動地表采用撒播灌草籽的方式綠化。

3.3 沿線設(shè)施區(qū)

沿線設(shè)施包括服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、養(yǎng)護工區(qū)和收費站等。

施工前，清理表土以對表土進行保護，主要采用臨時攔擋和臨時苫蓋措施，施工結(jié)束后表土用于綠化和復(fù)耕。對基礎(chǔ)填土高度大于3m的邊坡采用預(yù)制格網(wǎng)防護，基礎(chǔ)填土高度小于等于3m的邊坡采用草灌結(jié)合防護。排水工程包括場地內(nèi)排水和場地外排水，場地外排水主要為邊溝和泄水槽，場地內(nèi)設(shè)置混凝土蓋板的排水溝。服務(wù)區(qū)、停車區(qū)內(nèi)設(shè)置景觀綠化，采用專項綠化設(shè)計，以庭院綠化形式為主，以現(xiàn)代形式結(jié)合局部自然式栽植，局部采用線條流暢、舒緩的剪形綠籬突出時代氣息，局部的自然式植物配置觀花觀果灌木便于管理，同時使服務(wù)區(qū)的人們近觀品味，形成良好的休息活動區(qū)。在重點視線處設(shè)計微地形，采用大規(guī)格喬木+綠籬+球類組合種植設(shè)計，提高景觀精致性，達到園林景觀綠化設(shè)計標準。對未能及時防護的邊坡和未能及時綠化的裸露地表要做好臨時苫蓋措施。

3.4 臨時占地

臨時占地主要包括施工生產(chǎn)生活區(qū)占地和施工便道占地。臨時占地工程在施工前要對表土進行剝離保存，施工期間做好表土的保護和場地內(nèi)地排水措施，排水溝要配套建設(shè)沉砂池。施工結(jié)束后進行土地整治，回覆表土，原地表為農(nóng)作物的要恢復(fù)耕地功能。

3.5 取土場

取土場選址不得占用基本農(nóng)田和生產(chǎn)力較高的土地，開挖前必須做好表土的剝離和保護，剝離的表土集中堆放在各取土場占地范圍內(nèi)，不再新增占地，表土堆放高度不大于4m，取土結(jié)束后表土回填，進行土地整治，恢復(fù)耕地功能，形成取土坑的，要在取土坑周圍設(shè)置擋水土埝，防止雨水沖刷邊坡。

4.結(jié)論

京德高速已于2021年5月通過交工驗收并通車運營，目前各項水土保持設(shè)施完備，生態(tài)效益顯著，6項指標均能達到《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標準》（GB/T50434-2018）中北方土石山區(qū)一級標準。由此得出，此項目高速公路建設(shè)因地制宜，結(jié)合工程設(shè)計和項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀，制定完整的水土流失防治體系，設(shè)置合理的水土保持措施類型，對平原區(qū)高速公路建設(shè)具有較強指導(dǎo)作用?！?/p>