楊路明，王文軒

（海河水利委員會海河流域水土保持監(jiān)測中心站，天津 300170）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，生產建設項目日益增多，特別是鐵路、公路、軌道交通、水電樞紐和工業(yè)園區(qū)等大中型項目，這類項目具有土石方挖填總量大、棄方多的特點，對于棄方的處理，除綜合利用外，多選擇設置棄渣場進行堆置。棄渣場可分為溝道型、臨河型、坡地型、平地型和庫區(qū)型等，選址多占用耕地、林地和園地，對表土和植被破壞較大，為避免減少耕地、林地面積，增加荒漠化土地面積[1]的結果，棄渣場使用結束后需采取復耕、綠化等水土保持措施，恢復原始地貌類型。這個過程中需要對表土進行保護，即表土的剝離、存放和利用。

表土不僅僅指耕地的耕作層，還包括園林草地等適宜耕作的表層土和腐殖質層[2]。表土分布在陸地表面的最高層[3]，形成過程漫長[4]，其中豐富的氮、磷等元素有助于植被生長，與農作物的產量息息相關[5]。

綜合表土形成時間長、不易再生、營養(yǎng)豐富和利用范圍廣的特點可以看出，對表土的保護具有重要的經(jīng)濟意義和生態(tài)意義。目前，國內關于表土資源保護的研究成果多集中在項目建設主體工程區(qū)和永久占地范圍內，對棄渣場區(qū)表土保護的研究較少。棄渣場分布較為分散、總占地面積大、后續(xù)需恢復原地貌類型，對表土資源的保護需求尤為突出，效益更加顯著。因此，本文依據(jù)表土保護的法律依據(jù)，以西南山區(qū)某鐵路項目為例，對棄渣場表土剝離、存放和利用過程進行分析，探討棄渣場表土保護存在的問題并提出合理對策建議，為棄渣場表土保護的實踐工作提供借鑒。

1 表土保護的相關法律法規(guī)

隨著環(huán)境問題日益突出和生態(tài)要求日益提高，我國出臺了多部法律法規(guī)，對生產建設項目表土資源保護作出相關規(guī)定。

《中華人民共和國水土保持法》第三十八條、《中華人民共和國土地法》第三十二條、《中華人民共和國土地管理法》第四十二條、《土地復墾條例》第十六條、《生產建設項目水土保持技術標準》（GB 50433-2018）、《水土保持工程設計規(guī)范》（GB 51018-2014）等法律法規(guī)明確了表土保護的義務主體，規(guī)定了表土保護適用的范圍和場景，提出了表土保護的方法和措施，指明了表土利用的方向和要求，同時也賦予了生產建設活動特別是作為重要設施的棄渣場表土保護法律效力，為其提供了重要保障。

2 項目基本情況

本文以西南山區(qū)某鐵路項目為例，探討生產建設項目棄渣場表土保護有關問題。該項目正線長度183.865 km，2016 年12 月開工，2022 年5 月開通運行，由路基工程、橋梁工程、隧道工程、站場工程等組成，設棄渣場、施工生產生活區(qū)及施工便道等施工輔助設施。該項目新建橋梁32 座，總計10.798 km，占線路總長的5.87%；新建雙線隧道27.5 座，長169.723 km，占線路總長的92.31%。經(jīng)調配利用后，工程共產生余方3 032.04 萬m3，其中1 326.56 萬m3被政府協(xié)調綜合利用、1 705.48 萬m3運至批復的棄渣場集中堆存防護。工程共設置42處棄渣場，詳見表1。

表1 項目設置棄渣場

該項目隧道多、隧洞長，土石方開挖填筑量較大，設置較多棄渣場堆置棄渣，為本文研究提供了很好的案例。

3 棄渣場表土剝離

3.1 棄渣場表土剝離原則

表土剝離的一般原則主要包括剝離區(qū)域“先永后臨”“先厚后薄”“先易后難”“先高后低”、用途“先原后異”等[6]，這些原則指導表土剝離的區(qū)域、數(shù)量和用途等，但由于棄渣場選址和建設相對獨立、地表擾動破壞較大和恢復要求較高，以上原則對棄渣場表土剝離適用性較差。

本項目棄渣場施工過程中，對于占用耕地、林地、草地和園地的區(qū)域全部采取了表土剝離措施，剝離表土的渣場共計42個，與設計一致。表土剝離量方面，剝離面積和剝離厚度均達到了設計要求，且部分表土層較厚區(qū)域增加了剝離厚度，共計剝離表土54.20 萬m3，超過了設計量52.77 萬m3。進行表土剝離的棄渣場個數(shù)及表土剝離量，如圖1所示。

圖1 項目棄渣場表土剝離數(shù)量和表土剝離量

結合本項目棄渣場表土剝離情況和棄渣場本身的特點，本文認為表土剝離應遵循以下2個原則。

（1）以型定性，明確表土剝離范圍。根據(jù)擾動土地類型，劃定表土剝離范圍。棄渣場選址多為土地貧瘠區(qū)域，表土土層厚薄不一，但考慮到棄渣場對地表的破壞是永久性的，且后期恢復需要大量表土，所以應對擾動耕地、林地、草地和園地等區(qū)域全部進行表土剝離。

（2）以供定量，確定表土剝離數(shù)量。根據(jù)表土的可供給量，確定表土剝離總量。表土剝離量的計算有“按需求剝離”和“按供給剝離”2 種觀點[7]，棄渣場表土剝離的數(shù)量不應以后續(xù)利用的需求量來確定，而應該按供給量確定，做到應剝盡剝、有多少表土就剝離多少。不同土地類型剝離厚度不同，耕地一般為50 cm，林、草地一般為20～30 cm[8]。

3.2 棄渣場表土剝離方法

目前，表土剝離的方法主要有條帶復墾、梯田模式和輪回采剝等。條帶復墾法主要是依據(jù)施工所使用機械的寬度，合理劃定條帶進行剝離，采用由外向里依次剝離的方式［9］；梯田模式法適用于在地下潛水位較低的區(qū)域，多采用逐行置換、中間堆置、上挖下填與下挖上填等工藝修筑梯田[10]；輪回采剝法是指將表土剝離區(qū)域劃分為多個子區(qū)域，先在某一區(qū)域內集中采剝，該區(qū)域完成后再進行相鄰區(qū)域采剝[11]。

本項目各棄渣場均采用分區(qū)域剝離的方法，在棄渣之前先確定好堆置方案和棄渣順序，按照擾動先后順序分塊對表土進行剝離，增大了表土堆置和運轉區(qū)域，有利于表土的合理調度。棄渣場應根據(jù)不同區(qū)域和不同類型選用不同剝離方法，根據(jù)表土層厚度和機械作業(yè)難度，確定選用機械剝離或人工剝離。表土層較厚的區(qū)域和平地型棄渣場機械作業(yè)方便，應以機械剝離為主，機械作業(yè)困難的局部區(qū)域輔以人工剝離；土層較薄的山地區(qū)和溝道型、坡地型棄渣場機械作業(yè)困難，可采用人工剝離為主的方法。棄渣場的擾動區(qū)域隨著棄渣量增多而逐漸擴大，比較符合輪回剝采法的技術特點，因此棄渣場應盡量采用該方法，根據(jù)棄渣堆置方式和進度劃分剝離區(qū)域，分批次進行剝離。

4 棄渣場表土存放

根據(jù)《水土保持工程設計規(guī)范》等規(guī)范要求，棄渣場剝離的的表土應集中存放，并采取臨時水土流失防治措施。

4.1 棄渣場表土存放位置選擇

本項目棄渣場根據(jù)棄渣場類型和周邊情況不同，剝離的表土主要堆放于棄渣場內部、棄渣場擋墻外側和棄渣場附近其他區(qū)域，其中棄渣場內部又可分為渣場頂部和擋墻內側2個區(qū)域。棄渣場表土存放位置示意，如圖2所示。

圖2 棄渣場表土存放位置

根據(jù)統(tǒng)計分析，本項目棄渣場表土34 處存放于棄渣場頂部，3 處存放于擋墻內側，3 處存放于擋墻外側，2 處存放于附近其他區(qū)域。80%以上的棄渣場表土存放于棄渣場頂部區(qū)域，該區(qū)域具有較為開闊平整的空地，且棄渣過程中形成便利的施工道路連接整個渣場區(qū)域，十分有利于表土的運輸和存放；存放于擋墻內側和外側的棄渣場主要是臨河型和坡地型棄渣場，這2類棄渣場具有較長的擋墻，擋墻內外兩側會形成較大空地，擋墻自身可起到攔擋表土的作用，為表土存放提供了有利條件；存放于附近其他區(qū)域的棄渣場均為溝道型棄渣場，受到棄渣時序和地形影響，渣場內的表土很難找到合適運輸路徑和堆放空地，擋墻內外兩側也不具備堆放條件，故將表土轉移至棄渣場附近的空地，以達到有效保護表土的目的。項目棄渣場表土存放位置分布情況，詳見表2。

表2 棄渣場表土存放位置分布情況

關于棄渣場表土存放的位置，目前并無明確的規(guī)定和要求，根據(jù)現(xiàn)場和實際施工情況，本文認為表土存放位置的選取應遵循以下幾個原則。

（1）場內優(yōu)先，減少擾動。棄渣場表土優(yōu)先考慮存放在場內空地，減少新增地表擾動和植被損壞，但隨著棄渣量增加，原先空地會被渣體占據(jù)，導致表土需轉移存放地，可能會造成表土的損耗，且防護措施也需重新布設，故施工過程中應提前規(guī)劃好棄渣時序，選取較為固定的表土存放位置，減少表土轉運。

（2）安全為重，杜絕隱患。若棄渣場內缺乏合適的存放空地，則考慮將表土運出集中存放，選擇存放地時應以安全為重，詳細調查周邊敏感因素和風險點，杜絕安全隱患。

（3）減少運距，節(jié)約成本。除安全因素外，存放地的選擇應盡量靠近棄渣場表土剝離區(qū)域，減少運距，降低運輸成本和運輸過程中表土的損耗。

4.2 棄渣場表土存放防護措施

棄渣場施工時間跨度較長，表土需長時間存放，為減少表土流失和土壤結構變化[12]，需做好防護措施，包括臨時攔擋、臨時苫蓋、撒播草籽和臨時排水沉沙等。

本項目棄渣場表土防護臨時攔擋采用填土編織袋，按照設計的尺寸規(guī)模碼砌在表土坡腳位置，根據(jù)降水和周邊地貌情況，也可采用土埂和干砌石擋墻等形式。臨時攔擋措施外側布設臨時排水溝，多為土質或干砌石排水溝，并在末端出口設置沉沙池進行緩流沉沙，排水溝和沉沙池尺寸斷面需符合設計和集水面積要求。表土坡面的防護可采用密目網(wǎng)苫蓋和撒播草籽相結合的模式，減少雨水沖刷，改善土壤結構，減少土壤流失。

5 棄渣場表土利用

本項目棄渣場剝離的表土主要用于后期土地整治和植被恢復的覆土。需要復耕的區(qū)域，應對場地進行平整和犁耕，待符合復耕的標準要求后，再進行表土回覆。覆土時，要根據(jù)地區(qū)不同、土地利用方式不同確定覆土的厚度。棄渣場表土應盡可能用于本渣場的土地恢復，減少不同區(qū)域之間的調用，若有剩余的可加大覆土厚度，保證土壤肥力，改善植被生長環(huán)境。覆土后，應選擇合適的生物綠肥和有機肥，加快實現(xiàn)土壤結構改良和營養(yǎng)恢復，增加土壤有機質含量，促進土壤肥力[13]。

6 存在的問題及對策

（1）棄渣場表土重要性認識不足，保護意識不強。生產建設項目中，部分參建單位對棄渣場表土的重要性認識不足，導致表土保護工作不能嚴格按照水土保持方案要求展開，存在不剝、不全剝、亂堆、缺少防護措施等現(xiàn)象。針對這一情況，要加大宣講力度，借助水土保持方案單位、水土保持監(jiān)測監(jiān)理單位和水土保持設施驗收單位的力量，通過各種方式向建設單位、施工單位進行宣傳貫徹，讓其認識到棄渣場并不只是攔擋棄渣的工作，其涉及的表土資源同樣珍貴和稀缺，應自覺增強棄渣場表土保護意識。

（2）棄渣場表土保護規(guī)范缺位，設計深度不足。目前，雖然已有較多的法律法規(guī)對表土保護作出了相關規(guī)定，但具體的操作規(guī)范仍處于缺位的狀態(tài)，同時許多項目水土保持方案或初步設計對棄渣場表土保護的設計深度不足、要求不具體和操作性不強，導致無法有效指導實際工作。針對這一情況，需要進一步在相關規(guī)范中明確棄渣場表土調查、剝離、存放和利用的的具體舉措和方法，保證理論能落地、資金有保障、技術可操作；水土保持方案中需對每個棄渣場土壤條件進行調查，一場一圖，明確表土剝離范圍、數(shù)量、存放位置、防護措施和利用方式，更好指導棄渣場表土保護工作。

（3）棄渣場表土保護工作研究不足，缺乏創(chuàng)新。由于棄渣場多設置于溝道內和坡面上，擾動前期大型機械難以進場開展表土剝離的相關工作，而人工剝離效率低、質量差、危險性高，目前對于這類棄渣場表土剝離方法的研究不足，缺乏創(chuàng)新，成為傳統(tǒng)方法之外的一個空白區(qū)。針對這一情況，后續(xù)的水土保持從業(yè)者應加強研究，從實際工作中學習和總結，加大創(chuàng)新力度，解決難題，為棄渣場表土保護提供技術支撐。