高速公路水土保持措施分析

摘 要:我國(guó)高速公路的迅速發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大地促進(jìn)作用，由此產(chǎn)生所引起的水土流失卻給環(huán)境帶來(lái)重要的威脅。如何預(yù)防及杜絕水土流失是我們高速公路建設(shè)中的需要解決的一項(xiàng)重要工作，對(duì)水土保持措施的研究有重要的意義。

關(guān)鍵詞:高速公路;水土;保持

中圖分類號(hào):TU

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)09-0343-01

1 西部地區(qū)高速公路中水土流失的現(xiàn)狀

高速公路的建設(shè)，由于標(biāo)準(zhǔn)高，路基的平、縱線形要求嚴(yán)格，在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生大量的挖方、填方，加上西部丘陵區(qū)交通不便，土石方調(diào)運(yùn)困難，因而不得不進(jìn)行大量的借方和棄方，使公路沿線形成大量的取土坑和棄土堆。挖填方和取棄土形成的大面積裸露面，在雨季受雨沖刷產(chǎn)生水土流失，增加河流含沙率，并且局部地區(qū)山體開(kāi)挖往往誘發(fā)和加重加速滑坡、泥石流等山地災(zāi)害的發(fā)生。此外，公路路基占用林地，損毀植被，降低沿線的植被覆蓋率，破壞生態(tài)環(huán)境。

2 水土流失產(chǎn)生的部位

2.1 高深路塹

挖方路基使原坡面發(fā)生變化，產(chǎn)生新的坡面，且這些坡面較陡。同時(shí)，在開(kāi)挖削坡時(shí)剝離了原有的抗侵蝕能力較強(qiáng)的地表，使表層結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，巖土變得松軟，土體抗蝕能力降低，且植被遭到破壞，使表土與植被的平衡關(guān)系失調(diào)，表土層抗蝕能力減弱，土壤侵蝕從天然狀態(tài)下較為緩慢地自然侵蝕過(guò)程在極短的時(shí)間內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的工程性加速侵蝕。

2.2 路堤邊坡

由于施工工藝和技術(shù)限制，邊坡土體無(wú)法夯實(shí)，結(jié)構(gòu)松散、粘性差、密度低于該種土質(zhì)的天然密實(shí)度，加之植被尚未形成，在雨水作用下邊坡經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重沖刷，發(fā)生片蝕、淺溝蝕等侵蝕，大量土石方涌入農(nóng)田，阻塞道路，同時(shí)也影響施工進(jìn)度。

2.3 取土場(chǎng)

取土場(chǎng)施工過(guò)程中，取土場(chǎng)開(kāi)挖后形成坡前空地和挖損邊坡兩個(gè)部分，坡前空地一般為土質(zhì)，表層土體結(jié)構(gòu)比較疏松，土壤侵蝕為片蝕、細(xì)溝侵蝕等水力侵蝕形式，侵蝕強(qiáng)度中度;挖損邊坡陡峭，有的近于直立狀態(tài)，邊坡質(zhì)地有土質(zhì)、石質(zhì)和土石混合質(zhì)。由于邊坡坡度大，暴雨時(shí)極易產(chǎn)生劇烈。

2.4 棄土場(chǎng)

在公路建設(shè)中，產(chǎn)生大量土石方，這些土石方一部分就近用作路堤填料，另一些不宜用作路堤填料，或多余的土石方由于運(yùn)輸條件以及各標(biāo)段施工單位之間難以配合等原因不便運(yùn)往填方段，就被當(dāng)作棄渣就近堆放。棄渣場(chǎng)土體結(jié)構(gòu)松散，表面裸露，透水性強(qiáng)，不均勻沉降劇烈。自然形成的松散邊坡穩(wěn)定性差，坡度較陡，為30-40度，接近天然休止角，抗蝕性極差，如果防護(hù)不善，在雨滴打擊及地表徑流的沖刷下，極易發(fā)生劇烈的水土流失。

2.5 臨時(shí)占地

臨時(shí)占地分布在公路沿線，主要包括原料場(chǎng)、生活區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、拌合場(chǎng)、預(yù)制場(chǎng)、棄土臨時(shí)存放地等，這些區(qū)域破壞原有植被，且得到了不同程度的夯實(shí)，土壤入滲率降低，徑流量增加，在一定程度上加劇了水土流失。尤其山區(qū)公路建設(shè)過(guò)程中原料場(chǎng)及廢棄土存放地管理不當(dāng)時(shí)，容易發(fā)生片蝕、淺溝蝕等形式的水土流失。

3 高速公路水土流失形式

3.1 水力作用造成的水土流失

施工過(guò)程中新筑的路基或產(chǎn)生的渣土，因其結(jié)構(gòu)疏松、空隙度大，在雨滴的打擊和水流的沖刷下產(chǎn)生水土流失。

3.2 重力作用造成的水土流失

在公路建設(shè)中，由于線路開(kāi)挖及土石方的開(kāi)采，改變了原有的地形地貌，使地表原有的土石結(jié)構(gòu)平衡遭到破壞，在重力作用下，發(fā)生塌落，滑坡等破壞，產(chǎn)生水土流失。

3.3 水力和重力共同作用下的水土流失

施工過(guò)程中產(chǎn)生的砂石料，因其質(zhì)地疏松、空隙度大，在雨后吸水飽和，破壞了原來(lái)的平衡，造成滑坡、泥石流、山洪等危害，危及下游的村莊、道路、水利工程等。

3.4 風(fēng)力作用造成的水土流失

在施工過(guò)程中及施工完成后幾年內(nèi)，地表植被尚未完全恢復(fù)，使得施工區(qū)內(nèi)地表裸露，在風(fēng)力作用下，產(chǎn)生剝蝕等表土流失。

4 高速公路水土保持措施

水土保持措施包括水土保持工程措施和植物措施。工程措施主要涉及重點(diǎn)防護(hù)和綠化美化區(qū)的路基防護(hù)工程、棄渣場(chǎng)重點(diǎn)治理區(qū)攔渣壩工程和取土場(chǎng)等整治利用區(qū)的土地整治工程;植物措施包括重點(diǎn)防護(hù)和綠化美化區(qū)的路基邊坡綠化、中央分隔帶綠化、隔離柵綠化、互通式立交綠化及服務(wù)區(qū)綠化美化工程、棄渣場(chǎng)植物護(hù)坡、渣面造林種草綠化以及取土場(chǎng)植物護(hù)坡、施工便道植物護(hù)坡等工程。

4.1 水土保持工程措施

高速公路在工程設(shè)計(jì)中充分考慮了水土保持工作的重要性，許多工程和措施既是安全、美化和環(huán)保的需要，也具有很好的水土保持功能，根據(jù)工程單元及其施工占地特點(diǎn)，一般將高速公路水土流失防治劃分為主體工程防治區(qū)(Ⅰ區(qū))、料場(chǎng)棄渣場(chǎng)防治區(qū)(Ⅱ區(qū))、臨時(shí)工程防治區(qū)(Ⅲ區(qū))和直接影響區(qū)(Ⅳ區(qū))四個(gè)子防治區(qū)域。水土流失量大部分發(fā)生在施工期，路基防護(hù)措施、綠化工程和水保工程均未建好，主體工程設(shè)計(jì)中又沒(méi)有對(duì)施工期路基邊坡單元(特別是填方邊坡)采取有效的臨時(shí)性防護(hù)措施，水土流失不能得到及時(shí)全面的控制，因此需要進(jìn)行補(bǔ)充，并提出相應(yīng)的施工要求。

(1)在主體工程施工過(guò)程中，為控制開(kāi)挖和回填產(chǎn)生的水土流失，在路基尤其回填路段和一側(cè)開(kāi)挖路段施工前應(yīng)沿著設(shè)計(jì)的路基排水溝開(kāi)挖臨時(shí)性的排水溝，并沿排水溝每隔一定距離設(shè)置一個(gè)沉沙凼，在每個(gè)沉沙凼下游設(shè)置濾網(wǎng)擋沙，定期清理沉沙凼的淤積物。此外，在進(jìn)行路基填筑時(shí)，在坡腳還應(yīng)設(shè)土工布擋沙。路基臨時(shí)排水溝要先于路基回填與開(kāi)挖，并在路基竣工后改作永久捧水溝，要做到路基臨時(shí)排水溝的挖方同路基挖方一起處理。

(2)棄土或棄渣是公路建設(shè)水土流失的重要來(lái)源，且公路作為一種線性分布的工程，與其他建設(shè)項(xiàng)目相比具有跨越多種地貌單元的特點(diǎn)。在建設(shè)過(guò)程中，隨著地貌形態(tài)的不同，產(chǎn)生的棄渣數(shù)量和品質(zhì)不同，設(shè)置棄渣場(chǎng)的自然條件不同，工程措施也就不同，因此，棄渣場(chǎng)的合理選址和科學(xué)防護(hù)，是公路建設(shè)水土保持的關(guān)鍵。將棄渣置于溝頭、溝中、溝口或?qū)系廊刻钇?，是山區(qū)和丘陵區(qū)采用的主要方法。比如棄渣置于凹岸。對(duì)于較大河流的凹岸，應(yīng)選擇洪水頻率較小時(shí)形成的凹岸或一般洪水沖刷不到的凹岸設(shè)置棄渣場(chǎng)。棄渣場(chǎng)切不可凸出河岸太多，以免造成頂沖，使河道的水流形態(tài)發(fā)生較大的改變。

(3)臨時(shí)占地水土流失防止措施。施工單位動(dòng)土工程盡量安排避開(kāi)雨季，場(chǎng)地平整盡量做到挖、填平衡，減少棄渣、棄土量。應(yīng)嚴(yán)格控制施工過(guò)程中料、渣的堆放和處置，禁止無(wú)序的亂堆亂捧。及時(shí)清除排水溝中的沖淤物，以保持排水系統(tǒng)的通暢。

4.2 水土保持的植物措施

水土保持的植物措施以公路路基邊坡及其附屬建筑物的植物防護(hù)與綠化美化、棄渣場(chǎng)植物防護(hù)與植被再造恢復(fù)為主，適地適樹(shù)，提高公路沿線植被覆蓋率，達(dá)到控制水土流失，美化項(xiàng)目區(qū)環(huán)境的目的。為了保護(hù)路塹、路堤等邊坡的穩(wěn)定，可以利用植物材料進(jìn)行防護(hù)，植物的根系縱橫交織，十分發(fā)達(dá)，能有效地增加土壤機(jī)械固著能力，對(duì)提高防沖，防蝕能力、保持水土、穩(wěn)固路基非常有效。它可截流，阻擋雨水直接沖擊坡面，加大坡面的粗糙度，減少地表徑流，防止路基變形及坡面坍塌。另外，路基的穩(wěn)定和含水量有很大關(guān)系，路基含水量過(guò)大，是造成路面破壞的重要原因之一。盡管在路基設(shè)計(jì)中，考慮到一定的排水和隔水的措施，但若把工程措施與生物措施結(jié)合起來(lái)，起穩(wěn)定路基的效果會(huì)更佳。在水土保持的植物措施方面，因地制宜，因害設(shè)防，在防治水土流失的同時(shí)，提高環(huán)境保護(hù)與質(zhì)量，維持水土資源的可持續(xù)利用。

參考文獻(xiàn)

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