李 娜
(合陽(yáng)縣水土保持和移民工作中心,陜西 合陽(yáng) 715399)
科學(xué)合理的水保方案對(duì)減少水土流失具有重要作用,為了確保合陽(yáng)縣金家莊750 千伏線路工程水保方案工程順利通過(guò)驗(yàn)收,需對(duì)其項(xiàng)目中的水保措施及方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。
合陽(yáng)縣金家莊750 千伏線路工程線路由西向東,地跨合陽(yáng)坊鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)等多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),沿線地貌以黃土丘陵地貌為主,溝壑縱橫。項(xiàng)目區(qū)屬高原大陸性氣候及溫帶大陸性氣候,多年平均降水量 279.6 mm~ 491.2 mm,多年年均風(fēng)速1.2 m/s~2.4 m/s。土壤類型主要以黃土、栗鈣土為主。植被類型主要為灌木等,工程沿線平均林草覆蓋率為30%。本工程項(xiàng)目區(qū)屬西北黃土高原區(qū),項(xiàng)目區(qū)以輕度水力侵蝕為主,原地貌土壤侵蝕模數(shù) 為1800 t/(km2·a)~2000 t/(km2·a),容許土壤流失量為1000 t/(km2·a)。工程設(shè)計(jì)水平年為主體工程完工的后一年,即2020 年。
按照項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容,工程占地分為永久占地和臨時(shí)占地,占地總面積為100.26 hm2。其中永久占地包括變電站站區(qū),輸電線路塔基區(qū)等,占地11.87 hm2;臨時(shí)占地包括輸電線路塔基施工場(chǎng)地、牽張場(chǎng)、跨越施工場(chǎng)地和施工道路區(qū)等,占地88.39 hm2。占地類型為耕地、林地、草地、工業(yè)用地等,其中耕地14.85 hm2、林地12.44 hm2、草地71.27 hm2、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地1.7 hm2。經(jīng)核算,主體計(jì)列的線路直線塔施工場(chǎng)地平均用地1000 m2/基、耐張塔施工場(chǎng)地平均用地1200 m2/基,單個(gè)牽張場(chǎng)占地1800 m2、單個(gè)跨越施工場(chǎng)地平均占地面積 為400 m2,施工道路平均寬度為3.5 m,人抬道路平均寬度1.5 m,占地需求既滿足施工需求,又嚴(yán)格控制施工場(chǎng)地的范圍,符合節(jié)約用地的要求,建設(shè)中沒(méi)有新增及核減占地面積。
本工程總挖方8.83 萬(wàn)m3,其中表土剝離2.31 萬(wàn)m3;總填方7.24萬(wàn) m3,其中表土回覆2.31萬(wàn) m3;余方1.59萬(wàn) m3。根據(jù)地形、地質(zhì)情況,塔基以掏挖基礎(chǔ)(原狀土基礎(chǔ))為主,因此土石方挖填平衡量符合最優(yōu)化原則。
本工程線路土方均在各區(qū)域內(nèi)進(jìn)行平衡,不需相互調(diào)運(yùn)。塔基土石方開挖填筑活動(dòng)主要集中在基坑、接地槽和施工基面的開挖、填筑。本工程以掏挖基礎(chǔ)為主(303 基),余土量較小,平均每基塔余方約30 m3,均可以在塔基范圍內(nèi)平鋪壓實(shí);基灌注樁基礎(chǔ)余土量亦較小,平均每基余土量約70 m3,待施工結(jié)束后將余土在塔基用地范圍內(nèi)平整壓實(shí),該種余土處置方式即可避免設(shè)置棄渣場(chǎng),亦不影響鐵塔運(yùn)行安全,符合水土保持要求。
本方案不需新增或核減土石方量,在土石方施工挖方時(shí),先將表土剝離后,再進(jìn)行下一步基礎(chǔ)土方開挖,開挖表土堆放于臨時(shí)場(chǎng)地內(nèi),采用填土編織袋攔擋、密目網(wǎng)覆蓋等臨時(shí)防護(hù)措施進(jìn)行防護(hù),為后期耕地恢復(fù)及植被恢復(fù)創(chuàng)造了條件,有效減少了水土流失。
黃土丘陵區(qū)地形高低起伏,為了減小植被受損和水土流失,輸電線路塔型均設(shè)計(jì)了全方位長(zhǎng)短腿,這樣基本上不需降低基礎(chǔ)的施工基面,既可減少大量土石方開挖和水土流失,又能將附近植被的損壞程度降到最低,同時(shí)降低擋墻的工程量。經(jīng)過(guò)林區(qū)的采用加高桿塔進(jìn)行跨越林區(qū), 減少林木砍伐量。線路路徑已為最優(yōu)方案,鐵塔基礎(chǔ)以掏挖基礎(chǔ)為主,降低基坑土石方量。
施工道路盡量利用已有道路,條件不滿足的情況下新開辟施工道路,用汽車將施工所 需的砂、石、水泥、塔材、絕緣子等材料運(yùn)到無(wú)法行車的地段,之后采用索道運(yùn)輸施工材料,條件不允許的區(qū)域可設(shè)人抬便道,采用畜力和人力運(yùn)輸,這樣能有效減少土石方開挖和擾動(dòng)地表面積,減輕對(duì)線路沿線原地貌的破壞度,有節(jié)約水保措施。
施工過(guò)程中采用先進(jìn)的施工方法與工藝,加強(qiáng)施工組織管理。施工過(guò)程中采用機(jī)械施工與人工施工相結(jié)合的方法進(jìn)行基礎(chǔ)開挖、場(chǎng)地平整;采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行放線。統(tǒng)籌、合理、 科學(xué)安排施工工序,避免重復(fù)施工和土方亂流。工程施工工藝分析評(píng)價(jià)結(jié)果見表 1。
表1 施工工藝分析評(píng)價(jià)結(jié)果
4.3.1 變電站
金家莊變電站擴(kuò)建場(chǎng)地目前鋪設(shè)有碎石,施工期間先剝離表層碎石,待工程完工后將碎石回鋪至擴(kuò)建區(qū)域內(nèi),鋪蓋200 m3,有利于保護(hù)水土。
4.3.2 輸電線路
(1)漿砌石截排水溝
根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018-2014),本工程截排水溝為配置在坡地上的不具有生產(chǎn)功能的3 級(jí)林草工程,3 級(jí)梯田及其他設(shè)施的截排水溝,因此級(jí)別為3 級(jí)。由于工程無(wú)法避讓水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)及重點(diǎn)治理區(qū),截排水設(shè)施等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提高1 級(jí),即2 級(jí),排水標(biāo)準(zhǔn)為5 年一遇短歷時(shí)暴雨,安全超高為0.2 m。經(jīng)查閱工程水文氣象報(bào)告,項(xiàng)目區(qū)塔位所在區(qū)域5 年一遇短歷時(shí)降雨量小于23.6 mm,匯水流量小于0.15 m3/s。本方案要求桿塔終勘定位后,塔基坡面排水溝斷面尺寸不小于:深×底寬×上口寬= 0.3 m×0.3 m×0.6 m, 同時(shí)溝底應(yīng)留有不小于0.3%的縱向坡度。
(2)擋渣墻
由于輸電線路工程距離長(zhǎng)、塔位分散,單個(gè)基礎(chǔ)開挖產(chǎn)生的棄渣量較小,可在塔基范圍內(nèi)就地消納。對(duì)于采用大板基礎(chǔ)的塔基由于余方較多,根據(jù)地形情況, 坡度較大的塔位考慮設(shè)置擋渣墻,將余土就近攔擋堆放在塔基范圍內(nèi)。擋渣墻設(shè)計(jì)說(shuō)明見表2。
表2 擋渣墻設(shè)計(jì)說(shuō)明
桿塔終勘定位后,正常運(yùn)用工況下,擋渣墻基底抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.20、抗傾覆安全系數(shù)為1.40;非常運(yùn)用工況下,擋渣墻基底抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.05、抗傾覆安全系數(shù)為1.30。滿足水保要求。
(3)泥漿沉淀池
由于施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生鉆渣泥漿,施工中對(duì)塔基基礎(chǔ)產(chǎn)生的鉆渣泥漿進(jìn)行處理。按灌注樁平均每基鉆渣泥漿為300 m3設(shè)計(jì)泥漿沉淀池,泥漿沉淀池采用半挖半填方式,其尺寸根據(jù)鉆渣泥漿量確定,每個(gè)沉淀池地下部分池口尺寸為15 m (長(zhǎng))×15 m(寬)×1.5 m(深),池壁開挖坡比控制在1: 0.5 以內(nèi),保持了邊坡的穩(wěn)定,每個(gè)沉淀池地下部分容量超過(guò)300 m3,足以容納鉆孔灌注樁產(chǎn)生的鉆渣泥漿。待工程完工后,泥漿晾干后拍實(shí)堆放在塔基征地范圍內(nèi)。
灌注樁施工前,先對(duì)塔基區(qū)剝離表層土,剝離的表層土全部裝入編織袋內(nèi),根據(jù)需要圍擋在灌注樁基礎(chǔ)施工區(qū)域外圍和泥漿沉淀池周圍,施工結(jié)束后拆除編織袋,恢復(fù)施工場(chǎng)地的表土。主體設(shè)計(jì)在塔基施工場(chǎng)地區(qū)設(shè)置泥漿沉淀池可避免鉆渣及泥漿污染周邊土壤資源,符合水土保持要求。
通過(guò)對(duì)輸電線路塔基及施工場(chǎng)地區(qū)水土保持措施的分析,本工程線路雖途經(jīng)黃土丘陵區(qū),但單個(gè)塔位選擇均位于較為平緩區(qū)域,因此,主體設(shè)計(jì)考慮的截排水溝、擋渣墻位置設(shè)計(jì)合理,滿足防護(hù)要求。
(4)架線施工
線路架線采用張力架線方法施工,不同地形采取不同的放線方法,施工中采用無(wú)人機(jī)的架線工藝,施工人員可充分利用施工道路等場(chǎng)地進(jìn)行操作,不需新增占地,在線路穿越山區(qū)和河流跨越段,可免除或減少封江斷航等代價(jià)高昂的作業(yè)。施工方法依次為:架空地線展放及收緊、展放導(dǎo)引繩、牽放牽引繩、牽放導(dǎo)線、錨固導(dǎo)線、緊線臨錨、附件安裝、 壓接升空、間隔棒安裝、耐張塔平衡掛線和跳線安裝等。線路沿線設(shè)置牽張場(chǎng),采用張力機(jī)緊線,一般以張力放線施工段作為緊線段,以直線塔作為緊線操作塔。緊線完畢后進(jìn)行附件、線夾、防振金具、間隔棒等安裝。
通過(guò)水土保持的分析論證,本工程從選址選線、建設(shè)方案、水土流失防治等方面符合水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求,有效減少水土流失。實(shí)施水土保持措施后能夠達(dá)到水土流失、保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的,從水土保持角度分析,本項(xiàng)目建設(shè)是可行的,為項(xiàng)目驗(yàn)收提供參考。