黃碧柔

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司,廣東 廣州 510000）

0 引言

公路建設(shè)項(xiàng)目主體工程水土保持分析與評(píng)價(jià),是水土保持方案的核心內(nèi)容之一[1],項(xiàng)目建設(shè)必然引起水土流失,但產(chǎn)生的根本影響程度取決于項(xiàng)目的實(shí)施方案。為使公路建設(shè)對(duì)水土流失的影響降到最低,應(yīng)從公路建設(shè)總體布局和方案評(píng)價(jià)方面入手,消除水土流失隱患,即通過(guò)主體設(shè)計(jì)、選線、取土、棄渣場(chǎng)、工程占地、施工組織設(shè)計(jì)等方面總體把關(guān)。

1 工程概況

河池（宜州）西過(guò)境線公路起于河池市宜州區(qū)德勝鎮(zhèn)全村附近,設(shè)置全村樞紐互通式立交與G78 汕頭至昆明高速公路及融水至河池高速公路相接,高速公路全長(zhǎng)約45.672 km,設(shè)橋梁6660.90 m/24 座（含全村互通主線橋）,其中大橋5983.8 m/12 座,中、小橋677.1 m/12座；設(shè)涵洞82道；設(shè)隧道5081.5 m/4座,其中長(zhǎng)隧道4791.5 m/3座,中隧道290.0 m/1 座；工程橋隧比為25.71%；設(shè)互通式立交3 處（其中樞紐互通1 處）；設(shè)服務(wù)區(qū)1處,管理中心1處,收費(fèi)站2處、養(yǎng)護(hù)工區(qū)1處[2]。

2 水土保持措施分析與評(píng)價(jià)

2.1 主體工程選址（線）評(píng)價(jià)

項(xiàng)目位于河池市宜州區(qū),不屬于國(guó)家級(jí)和省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū),不在縣級(jí)及以上城市區(qū)域,項(xiàng)目避開(kāi)了水土流失嚴(yán)重、生態(tài)脆弱地區(qū),區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定；避開(kāi)了泥石流易發(fā)區(qū)、崩塌滑坡危險(xiǎn)區(qū)以及易引起嚴(yán)重水土流失和生態(tài)惡化的地區(qū)；避開(kāi)了全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的水土保持監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、重點(diǎn)試驗(yàn)區(qū),沒(méi)有占用國(guó)家確定的水土保持長(zhǎng)期定位觀測(cè)站,但項(xiàng)目周邊500 m范圍內(nèi)有居民點(diǎn)、河道3 km匯流范圍,本工程水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)已執(zhí)行建設(shè)類項(xiàng)目西南巖溶區(qū)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從水土保持角度認(rèn)為,主體工程設(shè)計(jì)選址基本滿足相關(guān)規(guī)定,無(wú)絕對(duì)或嚴(yán)格限制性因素。

2.2 建設(shè)方案評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目所在區(qū)域地貌以低山和丘陵為主,地形起伏相對(duì)較大,工程建設(shè)活動(dòng)極易引發(fā)水土流失。主體設(shè)計(jì)方案在工程總體布局上采取“以橋代路、以隧代挖、移挖作填”等,在跨越河流及旱溝時(shí)優(yōu)先考慮橋梁,穿越山體時(shí)優(yōu)先考慮隧道,極大減少公路填挖土石方數(shù)量。本項(xiàng)目采用的公路縱斷面設(shè)計(jì),滿足縱坡和豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定,最大程度遵從了自然地形地勢(shì)起伏,減少了高填深挖路段。

2.2.1 高填深挖路段橋隧比選的分析

受工程條件限制,初步設(shè)計(jì)階段全線仍有12 處深挖路段、12 處高填路段,深挖路段主要在地勢(shì)較高的山坡和坡腳、高填路段主要是隧道口之間、橋梁兩端及部分低洼谷地。根據(jù)地形地質(zhì)條件、路塹長(zhǎng)度和挖深高度等因素分析,工程設(shè)置的12 處深挖路段由于工程布設(shè)局限、安全隱患、頂部覆蓋層厚度不足,防護(hù)難度大,造價(jià)較高等情況,不具備采用隧道的工程條件。12 處高填路段位于狹窄溝谷腹地,采取高填路基能夠消化局部開(kāi)挖路段的工程棄渣,減少區(qū)域棄渣場(chǎng)、表土堆放場(chǎng)等臨時(shí)工程的布設(shè),從而減少臨時(shí)工程占地,減少對(duì)環(huán)境的影響；若采取架橋的形式,橋梁施工難度大,工程造價(jià)高。因此,從水土保持、安全、經(jīng)濟(jì)等角度綜合來(lái)看,本項(xiàng)目設(shè)置高填路段和部分深挖路段基本是可行的。

2.2.2 工程占地評(píng)價(jià)

本工程初步設(shè)計(jì)階段占地面積共計(jì)492.09 hm2,其中永久占地為332.41 hm2、臨時(shí)占地為159.68 hm2。各占地面積見(jiàn)表1。

表1 工程占地面積 單位：hm2

（1）永久占地評(píng)價(jià)

主體在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格遵循“節(jié)約用地、持續(xù)發(fā)展”的總體思路,在滿足工程技術(shù)要求的前提下,以少占用水田、耕地為首要原則。

項(xiàng)目屬于III類地形區(qū)域,初步設(shè)計(jì)階段采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)的雙向四車道,寬度26.0 m、26.5 m,根據(jù)《公路工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)》[3],用地指標(biāo)為：（7.8227+0.5×0.166）=7.9057 hm2/km；同時(shí)按照內(nèi)插法計(jì)算互通立體交叉間距調(diào)整系數(shù)為0.988。

根據(jù)用地指標(biāo)及其立交間距調(diào)整系數(shù)可得出本項(xiàng)目控制征用土地面積,單位用地指標(biāo)：7.9057×0.988=7.811（hm2/km）；總用地控制值：7.9057×50.98×0.988=398.196 hm2。項(xiàng)目長(zhǎng)45.672 km,主體工程用地332.41 hm2,單位用地面積7.2782 hm2/km,不超過(guò)Ⅲ類區(qū)高速公路四車道的調(diào)整后指標(biāo)7.811 hm2/km。項(xiàng)目主體工程用地符合建設(shè)用地總體指標(biāo)規(guī)定,占地類型見(jiàn)圖1。

圖1 永久占地的占地類型

（2）臨時(shí)占地評(píng)價(jià)

施工便道結(jié)合主體工程線位依地勢(shì)布線,但因沿線耕地廣布,也不可避免地占用部分耕地,待施工結(jié)束后占用耕地進(jìn)行復(fù)耕利用；部分主體工程和棄渣場(chǎng)沿山體布置,這部分便道不可避免占用林地、草地和園地,選線時(shí)盡量避讓植被較好區(qū)域,施工結(jié)束后建議按原土地類型恢復(fù)；因此,臨時(shí)占地恢復(fù)后對(duì)原占地類型影響不大。施工生產(chǎn)生活區(qū)大多布設(shè)在靠山坡的較平緩地區(qū),雖避讓了基本農(nóng)田,但還是會(huì)占用耕地,待施工結(jié)束后占用耕地的部分復(fù)耕利用；施工生產(chǎn)生活區(qū)占用了一部分林地、草地和園地,但也避讓了植被較好的區(qū)域,這部分占地施工結(jié)束后建議按原土地類型恢復(fù)。臨時(shí)占地的占地類型情況見(jiàn)圖2。

圖2 臨時(shí)占地的占地類型情況

2.3 土石方平衡評(píng)價(jià)

主體設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)階段在進(jìn)行土石方平衡分析時(shí)僅計(jì)列路基工程、互通工程、隧道工程的土石方數(shù)量,未考慮沿線拆遷、不良地質(zhì)路段處理、橋梁工程樁基礎(chǔ)、施工生產(chǎn)生活區(qū)和施工便道土石方量,也未考慮各分區(qū)間的土石方調(diào)運(yùn)平衡。于施工便道、施工生產(chǎn)生活區(qū)經(jīng)計(jì)列長(zhǎng)度或面積等特性,未考慮其場(chǎng)地平整的土石方數(shù)量。水保方案在主體設(shè)計(jì)土石方基礎(chǔ)上補(bǔ)充完善,經(jīng)調(diào)配平衡后,工程的挖方總量1179.86萬(wàn)m3（含表土剝離67.48萬(wàn)m3）；填方總量951.52萬(wàn)m3（含表土回覆67.48萬(wàn)m3）；無(wú)借方；綜合利用石方133.66萬(wàn)m3；棄方94.68萬(wàn)m3?？傮w來(lái)說(shuō)對(duì)土石方平衡進(jìn)行了合理優(yōu)化。

2.4 取土場(chǎng)設(shè)置評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目屬于低山和丘陵地形,項(xiàng)目設(shè)計(jì)挖方大于填方,根據(jù)土石方平衡數(shù)量及分析評(píng)價(jià),通過(guò)項(xiàng)目自身挖方調(diào)運(yùn)利用,可滿足各路段之間的填方需求,同時(shí)施工便道、施工生產(chǎn)生活區(qū)也可利用主線自身挖方,無(wú)需另外設(shè)置取土場(chǎng)。

2.5 棄渣場(chǎng)設(shè)置評(píng)價(jià)

根據(jù)土石方平衡后棄渣量及主要棄渣位置,避開(kāi)潛在危害大的泥石流、滑坡等不良地質(zhì)段以及基本農(nóng)田、生態(tài)嚴(yán)控區(qū)、水源保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)等區(qū)域后,當(dāng)前設(shè)計(jì)階段水保方案暫設(shè)5處棄渣場(chǎng),主要位于路線兩側(cè)溝谷和緩坡地內(nèi)。由于沿線土地利用率高,山區(qū)的溝谷、低洼區(qū)域均已被開(kāi)發(fā)為林地和果園,為棄渣場(chǎng)的選擇帶來(lái)不便,因此,棄渣場(chǎng)不可避免地占用少量林地和果園,但不占用水田,只要完工后及時(shí)恢復(fù),可以恢復(fù)場(chǎng)地的水土保持功能。棄渣場(chǎng)周邊均無(wú)敏感點(diǎn),渣場(chǎng)下游均無(wú)公共設(shè)施和居民點(diǎn)；下游安全距離內(nèi)均無(wú)村莊、居民點(diǎn),總體來(lái)看,棄渣場(chǎng)選址合理,不會(huì)對(duì)周邊造成影響。

依據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51018-2014）[4],本項(xiàng)目堆渣量以自然方為基礎(chǔ),按棄渣組成取1.15的松散系數(shù)折算為松方,并根據(jù)堆渣工藝、沉降因素取1.16的壓實(shí)、沉降系數(shù)進(jìn)行修正,得到93.88 萬(wàn)m3（實(shí)方）,棄渣場(chǎng)能夠滿足堆放需求,各渣場(chǎng)堆放方式均采用自下而上方式施工,根據(jù)渣場(chǎng)所處地貌及地質(zhì)情況,堆渣邊坡坡率不陡于 1∶2.0。本項(xiàng)目K25+000～K35+000 段沿線基本農(nóng)田密布,從避讓基本農(nóng)田的角度出發(fā),現(xiàn)階段考慮采用集中堆放,克服運(yùn)距問(wèn)題,同時(shí)減少征占地面積,運(yùn)距基本合理,符合實(shí)際情況。

2.6 施工方法與工藝評(píng)價(jià)

2.6.1 路基工程、互通工程及附屬工程

填方路基采取逐層填筑、分層壓實(shí)的方法進(jìn)行機(jī)械化施工作業(yè),既有利于保持路基穩(wěn)定性,又減少了土方松散堆置形成的水土流失。路基工程、互通工程及附屬工程施工產(chǎn)生的水土流失主要環(huán)節(jié)在路基清表和填筑、開(kāi)挖,路基施工時(shí)要注意對(duì)不良地質(zhì)地段的防護(hù)。路基施工工藝中應(yīng)先攔擋再施工、邊施工邊防護(hù),有利于水土保持。

2.6.2 橋梁工程

橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以標(biāo)準(zhǔn)跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁為主,避免了施工點(diǎn)分散而導(dǎo)致的地表擾動(dòng)范圍廣、無(wú)法集中有效地實(shí)施水土保持措施等缺點(diǎn)。橋墩以柱式墩為主,有效地減少橋墩基礎(chǔ)施工的土方開(kāi)挖量。橋梁基礎(chǔ)施工對(duì)水土流失的影響主要在于鉆渣泥漿,施工期間布置泥漿池進(jìn)行泥漿循環(huán)避免其隨意亂流,能有效減少橋梁基礎(chǔ)施工期間產(chǎn)生的水土流失。

2.6.3 隧道工程

根據(jù)隧道施工工藝,隧道在進(jìn)洞前先清除洞口上方有可能坍塌的表土、灌木及危巖,完成洞口排水系統(tǒng),邊溝采用隱蔽的暗溝,洞口開(kāi)挖自上而下逐段進(jìn)行,開(kāi)挖后及時(shí)夯實(shí)并整平邊坡,洞口支擋工程、隧道洞口邊坡的開(kāi)挖面以生態(tài)植被防護(hù)為主。采用新奧法修建隧道時(shí),對(duì)地面干擾小,避免了地面塌方的形成,降低了崩塌、滑坡等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。隧道施工造成水土流失的主要環(huán)節(jié)是洞口開(kāi)挖和隧道棄渣,清表,采用合理的洞口排水系統(tǒng)、洞口開(kāi)挖方式及支擋防護(hù)形式等有利于減小洞口擾動(dòng)范圍和水土流失。

2.7 施工組織評(píng)價(jià)

沿線設(shè)施施工時(shí),建議首先考慮擋墻和截排水溝施工,無(wú)擋墻處應(yīng)考慮臨時(shí)攔擋,排水溝出口應(yīng)增加沉沙措施。施工做好施工前準(zhǔn)備工作,從工程管理、技術(shù)人員、施工便道及施工場(chǎng)地布置、工程用水、電力和材料供應(yīng)、施工機(jī)械設(shè)備、施工測(cè)量方面提出要求,科學(xué)地進(jìn)行了人員、施工儀器和機(jī)械設(shè)備、材料等方面的組織,以保證項(xiàng)目高質(zhì)量按期實(shí)施完成。施工組織的完善可有效減少項(xiàng)目的施工周期,一定程度上減少水土流失危害；購(gòu)買工程砂石料時(shí),遵守水土保持法律法規(guī),選擇有當(dāng)?shù)厮姓块T批準(zhǔn)核發(fā)、具有砂石料開(kāi)采資證的料場(chǎng)；并且在設(shè)計(jì)和施工各環(huán)節(jié)中,強(qiáng)調(diào)環(huán)保意識(shí),注意水土流失防治,符合水土保持要求。按照以上施工組織、施工方法與工藝,在確保主體工程質(zhì)量的同時(shí),符合水土保持要求,在一定程度上避免了水土流失產(chǎn)生的危害。

3 結(jié)論

項(xiàng)目屬于公路線性工程,在施工過(guò)程中會(huì)造成沿線地表擾動(dòng),引起一定程度的水土流失。主體工程設(shè)計(jì)中對(duì)路基、橋梁、隧道、互通、沿線設(shè)施等工程內(nèi)容均進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計(jì),公路選線、構(gòu)筑物布局及防護(hù)工程的設(shè)置等基本合理,施工時(shí)序、防護(hù)原則和節(jié)約用地措施正確,符合水保要求,可以起到保障路基安全、防治水土流失的目的,使水土流失從源頭上得到了一定的控制。經(jīng)過(guò)對(duì)主體工程進(jìn)行水土保持分析與評(píng)價(jià),主體工程的建設(shè)基本符合水土保持要求,施工過(guò)程中要加強(qiáng)水土保持防護(hù)措施,進(jìn)一步減少施工過(guò)程中的水土流失。因此,從水土保持角度評(píng)價(jià)本工程建設(shè)是可行的。