關(guān)鍵詞:水土流失;水土保持措施;軌道交通;重慶市中圖分類號:S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j . issn. 1000-0941.2025.06.009引用格式:.重慶市軌道交通環(huán)線項目水土流失特征及水土保持措施探討[J].中國水土保持,2025(6):29-32.
重慶市位于長江上游三峽庫區(qū)腹地,地形以山地丘陵為主,長江、嘉陵江穿城而過,北部、東部及南部分別有大巴山、巫山、武陵山、大婁山環(huán)繞,跨江橋梁眾多,有“山城”之稱,交通問題對其城市發(fā)展具有重要影響。重慶市軌道交通環(huán)線作為連接主城組團(tuán)的重要軌道交通骨干線,對優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)、增大城市“骨架”緩解市區(qū)交通擁堵、促進(jìn)主城區(qū)整體發(fā)展起到重要支撐保障作用[1-2]。然而,軌道交通線路存在較多隧洞和高架橋梁,建設(shè)過程中挖填土石方量大,擾動地表、破壞植被現(xiàn)象比較嚴(yán)重,極易導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失,影響城市防洪安全和周邊群眾的正常生產(chǎn)生活[3-5]。因此,基于重慶市軌道交通環(huán)線項目的自然地理特征和施工方法,劃分水土流失防治區(qū),分析各防治區(qū)的水土流失特點,并針對性提出水土保持措施體系,明確水土保持監(jiān)測內(nèi)容和方法,探討水土保持效益,以期為重慶市水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。
1 項目概況
1.1 項目基本情況
重慶市軌道交通環(huán)線是主城區(qū)軌道交通線網(wǎng)的重要組成部分,是“九線一環(huán)”的主骨架,連接了九龍坡區(qū)、沙坪壩區(qū)、江北區(qū)、兩江新區(qū)、渝北區(qū)、南岸區(qū)6區(qū),串聯(lián)起重慶北站、沙坪壩火車站、重慶西站、九龍園區(qū)和沙坪壩商業(yè)中心等城市主要客流集散點,具有完善全城線網(wǎng)格局的重要作用。項目由區(qū)間工程、車站工程、車輛段、停車場、變電所及其相關(guān)附屬建筑物組成,環(huán)線全長 52.85km ,其中地下線路長 43.29km 、高架線路長 4.92km 、路基段長 1.11km 、橋梁段長2.27km 、其他項目代建長度 1.26km ;共設(shè)車站33座、停車場2處、涂山車輛段1座、主變電所3座、控制中心1處。項目占地面積 158.81hm2 ,其中永久占地73.69hm2 、臨時占地 85.12hm2 ,土石方挖方總量為1 340.55萬 m3 。項目設(shè)計使用年限為 100a ,車站設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為 100a 一遇,洞口為50a一遇,常規(guī)橋梁為100a一遇。項目于2013年10月開始建設(shè),預(yù)計2026 年9月完工,總工期 13a 。
1. 2 施工方法
區(qū)間線路工程包括正線區(qū)間和出人線區(qū)間工程,施工方法包括明挖施工、礦山法施工、TBM施工、高架施工、橋梁施工。明挖施工工藝為先將隧道或者建筑地下室部位的巖(土)體全部挖除,修建洞身、洞門后再進(jìn)行回填的施工方法。礦山法施工多應(yīng)用于項目暗挖區(qū)間,區(qū)間礦山法施工總長 14.49km 。穿越城市密集區(qū)區(qū)間工程多采用TBM施工,出入口設(shè)置在車站施工區(qū)內(nèi),TBM施工全線總長 26.94km 。高架施工工藝為定位、鉆孔、清孔、放鋼筋籠、搗混凝土、承臺施工。環(huán)線上浩站一四公里站區(qū)間采用高架施工,高架施工全線總長 2.90km 。環(huán)線沙正街站一玉帶山站區(qū)間采用橋梁跨越嘉陵江,海峽路站一謝家灣站區(qū)間和五里店站一彈子石站區(qū)間采用橋梁跨越長江,橋梁施工全線總長 6.09km 。
車站工程以地下車站和高架車站為主,施工方法包括明挖法施工、暗挖法施工和高架施工。明挖法施工工藝為自上而下開挖土石方至設(shè)計標(biāo)高后,再在基底按自下而上順作施工,完成基坑主體結(jié)構(gòu),最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法,采用明挖法建設(shè)車站9座。當(dāng)車站埋深較大或處于比較繁華而狹窄的街道,無明挖法施工條件時,采用暗挖法施工,項目暗挖法主要為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,共建設(shè)車站16座。環(huán)線還有3座高架車站,施工步驟是三通一平、圍擋施工、設(shè)置施工擋土墻及土石方開挖、完成施工基礎(chǔ)、施工車站主體框架結(jié)構(gòu)及鋼屋蓋安裝、室內(nèi)工程及外墻裝飾工程施工、出入口及附屬通道施工。
1.3 項目區(qū)自然地理特征
項目區(qū)位于長江、嘉陵江兩大地表水系匯合的狹長地帶,宏觀地貌景觀呈深切割丘陵地貌景觀,全線地層較簡單,為第四系全新統(tǒng)松散土層和侏羅系中統(tǒng)上、下沙溪廟組。項目區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),年均降水量 1082.6mm ,且主要集中在5—9月,年均氣溫 18.3qC ,年均無霜期 349d 。土壤以紫色土為主,土壤質(zhì)地主要為壤土。植被主要為人工栽植的喬木和自然生長的灌木、雜草,如黃葛樹、小葉榕、構(gòu)樹等,無珍稀保護(hù)植被,區(qū)域森林覆蓋率約 22% 。線路沿線大部分地段地形較平坦,土層種類較單一,巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用輕微,構(gòu)造裂隙不發(fā)育,基巖完整性較好。項目區(qū)內(nèi)未見滑坡、泥石流、危巖崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,不涉及生態(tài)紅線、飲用水水源保護(hù)區(qū)、水功能一級區(qū)的保護(hù)區(qū)和保留區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、世界文化和自然遺產(chǎn)地、風(fēng)景名勝區(qū)、地質(zhì)公園、重要濕地,土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度為主。
2 水土流失情況
重慶市軌道交通環(huán)線占地面積較大、施工周期長,開挖土石方量大,對土壤和植被擾動強(qiáng)烈,遇侵蝕性降雨時極易產(chǎn)生水土流失。依據(jù)項目建設(shè)特點,項目區(qū)可分為區(qū)間線路工程區(qū)、車站工程區(qū)、車輛段工程區(qū)、停車場工程區(qū)、變電所工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)6個施工區(qū),其占地情況見表1,不同區(qū)域在施工準(zhǔn)備期、施工期、自然恢復(fù)期的水土流失特征不同。
1)區(qū)間線路工程區(qū)。水土流失主要發(fā)生在施工準(zhǔn)備期和施工期。區(qū)間線路工程呈線性分布,占地面積大,開挖土石方量大,地表土壤和植被破壞嚴(yán)重,水王流失防護(hù)重點在高架橋橋墩鉆孔灌注樁施工泥漿處理,高架橋橋底挖填平整產(chǎn)生的臨時邊坡防護(hù)等。項目施工期長,無法避開雨季,會加劇水土流失。此外,跨河橋梁施工影響城市河流的防洪安全,增加河道的輸沙量。預(yù)測新增水土流失量3.49萬t。
2)車站工程區(qū)。水土流失主要發(fā)生在施工期。施工準(zhǔn)備期歷時短,水土流失較輕。施工期擾動范圍和開挖土石方量大,車站基坑產(chǎn)生泥漿鉆渣,分離出來的廢水含泥量較高,極易產(chǎn)生水土流失,對城市環(huán)境影響較大。另外,地面硬化面積大,導(dǎo)致大量降雨直接排入城市雨水管網(wǎng),容易形成城市內(nèi)澇。預(yù)測新增水土流失量4.35萬t。
3)車輛段工程區(qū)。水土流失主要發(fā)生在施工準(zhǔn)備期和施工期。施工準(zhǔn)備期水土流失主要來源于場地平整和臨時設(shè)施建設(shè)環(huán)節(jié):施工期擾動范圍和開挖土方量相對較大,硬化面積大,水土流失主要來源于施工場地和施工道路頻繁被擾動,以及土石方臨時堆放等,應(yīng)注重截排水工程的布設(shè),以避免雨水?dāng)y帶泥沙流入市內(nèi)道路。預(yù)測新增水土流失量4.30萬t。
4)停車場工程區(qū)。停車場占地面積和開挖土方量相對較小,地面硬化面積占比高,裸露邊坡和松散臨時堆渣遇侵蝕性降雨時極易產(chǎn)生水土流失,會對周邊生態(tài)環(huán)境造成不良影響。預(yù)測新增水土流失量3.43萬t。
5)變電所工程區(qū)。變電所占地面積小且開挖土方量小,地面硬化面積占比高。預(yù)測新增水土流失量0.12萬t。
6)施工生產(chǎn)生活區(qū)。施工生產(chǎn)生活區(qū)占地面積和開挖土石方量均較小,地面硬化面積占比高,施工形成的揚塵和水土流失會對周邊居民生產(chǎn)生活造成影響。預(yù)測新增水土流失量0.30萬t。
3水土保持措施體系
3.1 水土流失防治區(qū)劃分
水土流失防治區(qū)劃分應(yīng)遵循以下原則: ① 各防治區(qū)之間具有明顯的差異性; ② 同一防治區(qū)內(nèi)水土流失主要成因和主要防治措施相同或相似; ③ 根據(jù)項目復(fù)雜程度和項目區(qū)自然條件,防治區(qū)可劃分為一級或多級; ④ 各級分區(qū)應(yīng)層次分明,具有關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性; ⑤ 防治區(qū)應(yīng)具有控制性、整體性、全局性,結(jié)合工程布局和施工區(qū)進(jìn)行劃分。依據(jù)上述原則,將重慶軌道交通環(huán)線工程劃分為區(qū)間工程防治區(qū)、車站工程防治區(qū)、停車場工程防治區(qū)、車輛段工程防治區(qū)、變電所工程防治區(qū)和施工生產(chǎn)生活防治區(qū)6個一級防治區(qū)。根據(jù)項目施工工藝進(jìn)一步將區(qū)間工程防治區(qū)劃分為暗挖區(qū)間工程防治區(qū)、明挖區(qū)間工程防治區(qū)、高架區(qū)間工程防治區(qū)和橋梁工程防治區(qū)4個二級分區(qū);將車站工程防治區(qū)劃分為暗挖車站工程防治區(qū)、明挖車站工程防治區(qū)和高架車站工程防治區(qū)3個二級分區(qū)。
3.2水土保持措施配置
基于預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、防治結(jié)合的原則,針對重慶市軌道交通環(huán)線項目水土流失特點制定水土保持工作方案。一是做好預(yù)防保護(hù)和監(jiān)督管理,依據(jù)水土保持相關(guān)法律法規(guī)要求,提高現(xiàn)場維護(hù)人員水土保持意識,完善施工擾動區(qū)域臨時用地的交付手續(xù);建設(shè)單位加強(qiáng)水土保持法律法規(guī)學(xué)習(xí),施工過程中盡量減少疏松地面的裸露時間,雨季施工要做好臨時防護(hù),施工過程中應(yīng)邊開挖、邊回填、邊碾壓、邊防護(hù);施工中產(chǎn)生的臨時堆放土石方,要及時清運,堆放至指定的場所,并進(jìn)行平整、碾壓、覆蓋。二是制定科學(xué)、全面的水土保持措施體系,水土保持措施以工程、植物、臨時措施相結(jié)合為主,基于主體工程進(jìn)行布設(shè),充分利用主體工程已有的施工場地、交通道路等,工程措施所需的建筑材料盡量與主體工程相一致;落實好水土保持“三同時”制度,明確各水土流失防治區(qū)的水土保持措施類型和工程量。
1)區(qū)間線路工程防治區(qū)。主要水土保持措施為截排水溝和綠化工程。具體包括:在暗挖區(qū)間工程防治區(qū)恢復(fù)道路綠化 12 137m2 ,恢復(fù)景觀綠化1200m2 ;在明挖區(qū)間工程防治區(qū)設(shè)置矩形斷面截排水溝60m ,實施框格植草護(hù)坡 755m2 ,恢復(fù)道路綠化2120m2 ,恢復(fù)景觀綠化 8 500m2 ,撒播草籽 2500m2 ;在高架區(qū)間工程防治區(qū)恢復(fù)景觀綠化 8 100m2 ,撒播草籽400m2 ;在橋梁工程防治區(qū)恢復(fù)景觀綠化 6700m2 ,恢復(fù)道路綠化 200m2 。
2)車站工程防治區(qū)。主要水土保持措施為排水溝、綠化工程和臨時覆蓋。具體包括:在暗挖車站工程防治區(qū)布設(shè)蓋板排水溝 55m ,實施道路綠化47230m2 ,恢復(fù)景觀綠化 17 200m2 ,鋪設(shè)臨時防雨布3000m2 ;在明挖車站工程防治區(qū)實施道路綠化 19 140m2 ,恢復(fù)景觀綠化 21 800m2 ;在高架車站工程防治區(qū)實施道路綠化 820m2 。
3)車輛段工程防治區(qū)。主要水土保持措施為截排水溝、排洪溝、雨水管網(wǎng)、格構(gòu)植草護(hù)坡、綠化工程和臨時覆蓋等。在馬家?guī)r停車場設(shè)置規(guī)格為 D200~ D1200的雙壁波紋雨水管 3165m ,設(shè)置蓋板排水溝1227m ,實施廠區(qū)綠化 8 249m2 、臨時景觀綠化300m2 ,布設(shè)C20矩形結(jié)構(gòu)臨時排水溝 800m ,在施工區(qū)裸露邊坡鋪設(shè)密目網(wǎng) 3 000m2 、鋪設(shè)臨時防雨布1000m2 。在四公里停車場鋪設(shè)蓋板排水溝 865m 橫向排水溝 28m 規(guī)格為 D400~D800 的雙壁波紋雨水管2 000m ,排水涵整治后全長 781m ,實施景觀綠化14458m2 ,撒播草籽 16765m2 。
4)停車場工程防治區(qū)。主要水土保持措施為截排水溝、涵洞、雨水管網(wǎng)、綠化工程和臨時覆蓋。具體包括:設(shè)置截水溝 1660m 、規(guī)格為 D200~D1200 的雙壁波紋雨水管 2777m ,布設(shè)蓋板排水溝 14283m 、橫向排水溝 465m 、場外排水溝 75m 排洪溝(明渠形式) 1428m ,實施邊坡截水骨架護(hù)坡 13 512m2 、格構(gòu)植草護(hù)坡 3618m2 土工格室植草護(hù)坡 1195m2 ,在邊坡撒播草籽 40 512m2 ,實施綠化 11 389m2 ,在裸露邊坡鋪設(shè)密目網(wǎng) 4500m2 、臨時防雨布 3 000m2 。
5)變電所工程防治區(qū)。主要水土保持措施為雨水管網(wǎng)和綠化工程。具體包括:設(shè)置規(guī)格為 DN125~ DN300 的波紋雨水管 375m ,實施景觀綠化 770m2 。
6)施工生產(chǎn)生活防治區(qū)。主要水土保持措施為綠化工程和臨時措施。具體包括:實施道路綠化700m2 廠區(qū)綠化 4425m2 ,撒播草籽 16807m2 ,設(shè)置臨時排水溝 1564m ,實施臨時景觀綠化 800m2 ,在裸露邊坡鋪設(shè)密目網(wǎng) 500m2 。
4水土保持監(jiān)測
該項目水土保持監(jiān)測范圍為項目水土流失防治責(zé)任范圍,即 158.81hm2 ,監(jiān)測分區(qū)劃分與水土流失防治分區(qū)一致。監(jiān)測內(nèi)容主要包括水土流失影響因素、水土流失狀況、水土流失危害和水土保持措施等監(jiān)測方法采用資料分析、實地調(diào)查、監(jiān)測點觀測、實地量測和遙感影像解譯相結(jié)合的方法。項目共布設(shè)18個觀測點,其中馬家?guī)r停車場綠化區(qū)、涂山車輛段邊坡 .3# 施工生產(chǎn)生活區(qū)為固定監(jiān)測點,其他監(jiān)測點為巡查監(jiān)測點,巡查監(jiān)測點通過遙感影像解譯、實地調(diào)查量測生成水土流失監(jiān)測成果,并編制與報送水土保持監(jiān)測季度報告和年度報告
5 水土保持效益分析
依據(jù)水土保持方案開展水土保持工作后,可治理水土流失面積 158.81hm2 ,栽植植被面積 28.12hm2 ,將減少水土流失量 16042t ,水土流失防治指標(biāo)均能達(dá)到防治目標(biāo)要求。通過布設(shè)水土保持措施體系,可有效防治水土流失,減少泥沙入庫,改善河流水質(zhì),降低洪澇災(zāi)害發(fā)生的可能性,提高植被覆蓋度和土壤蓄水保土能力,改善周邊生態(tài)環(huán)境,具有顯著的生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)效益。
6 結(jié)束語
依據(jù)《城市軌道交通2023年度統(tǒng)計和分析報告》,截至2023年底我國大陸地區(qū)(不含港澳臺)共有59座城市開通城市軌道交通運營線路338條,運營線路總長度 11224.54km ,其中地鐵運營線路8543.11km ,其他制式城軌交通運營線路 2681.43km,29 座城市線網(wǎng)規(guī)模達(dá)到 100km 以上。由此可見,我國城市軌道交通發(fā)展迅猛,已成為城市交通的發(fā)展方向,對緩解交通壓力、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。重慶市主城區(qū)已開通11條城市軌道交通線路,運營線路長度超過 500km ,串聯(lián)起重慶市主城區(qū)的9個行政轄區(qū),為社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展增加了新活力。然而,隨著軌道交通的發(fā)展,城市綠地面積逐漸減少,穿山越嶺的施工方式造成各類生態(tài)環(huán)境破壞問題頻現(xiàn),如車站與區(qū)間線路施工導(dǎo)致水土流失問題嚴(yán)重,車輛段和停車場開挖造成地面塌陷、水資源流失,地面硬化面積大幅增加導(dǎo)致大量降雨直接排人城市雨水管網(wǎng)形成城市內(nèi)澇。針對軌道交通項目占地面積大、施工周期長、擾動地表強(qiáng)烈、開挖土石方量大、水土流失問題嚴(yán)重等特點,因地制宜開展科學(xué)、合理的水土保持工作十分重要。本研究分析了重慶市軌道交通環(huán)線項目水土流失特點,并提出了水土流失防治責(zé)任區(qū)劃分和水土保持措施配置,希望可以為全國同類工程水土保持工作開展提供參考。軌道交通項目施工單位應(yīng)合理安排施工時序,避免土石方重復(fù)開挖和多次倒運;應(yīng)基于施工性質(zhì)、地理位置、降雨特征、巖土特性等制定科學(xué)、合理的水土保持措施體系,通過設(shè)置截排水溝、雨水管網(wǎng)、排水涵洞、沉沙池、蓄水池等蓄排水工程及實施綠化工程,提高蓄水保土功能;應(yīng)做好雨季施工、大風(fēng)天氣施工的臨時覆蓋和臨時攔擋工作,及時調(diào)配土石方,嚴(yán)禁亂堆亂棄;應(yīng)積極引入海綿城市理念,完善地方標(biāo)準(zhǔn)和行政執(zhí)法措施,將水土保持理念融入項目建設(shè)的各個環(huán)節(jié),進(jìn)一步推動軌道交通項目水土保持工作高質(zhì)量發(fā)展
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(責(zé)任編輯 李佳星)