□郝鴻忠 □黃枝英(江西省贛西土木工程勘測設計院)
宜溫公路改建水土流失原因及防治對策分析
□郝鴻忠 □黃枝英(江西省贛西土木工程勘測設計院)
隨著社會經濟的發展,近年來我國公路工程建設呈現蓬勃發展之勢,由此也帶來了公路建設水土保持問題。如何最大限度地降低對生態環境的影響,避免水土流失,是公路建設實踐中不可回避的問題。文章結合工程實踐,就公路改建項目水土流失的原因及防治對策進行了探討,提出合理性的建議;文章所述內容,可為公路項目的水土保持工作實踐應用提供參考。
水土保持;公路改建;原因;防治對策
項目位于江西省宜春市境內,建設單位為宜春市公路管理局。是為適應宜春市旅游業快速發展的需要,進一步推動宜春市社會經濟的發展,針對當前道路等級偏低,道路線形較差,通行能力小的現狀而提出的建設方案。
宜明旅游公路宜春至溫湯段一級公路改建工程路線起點位于窯前轉盤,通過環形平面交叉與市區城市干道、宜嚴公路相接。終點位于溫湯鎮東側,通過丁字平面交叉與溫湯鎮主街道、在建的溫湯~明月山兩公路相接。項目按一級公路標準設計建設,擬建公路全長14.85km,采用60km/h車速標準,路基寬度20m。項目建設內容包括主體工程區、施工生產生活區、施工道路區及取土場,面積共計67.62hm2,其中永久占地65.63hm2,臨時占地1.99hm2。土石方數量175.54萬m3,其中挖方83.65萬m3,填方91.89萬m3,借方8.23萬m3(由K10+800處取土場提供)。
工程所經區域地形以剝蝕丘陵為主,山體、植被較發育,河流以及山間溪澗較多。項目區域屬亞熱帶季風氣候區,年平均氣溫17.30℃,冬季最冷月(1月)平均氣溫5.00℃,夏季最熱月(7月)平均氣溫28.80℃。春秋季氣溫差異較夏季小,比冬季大。多年平均降雨量1642.60mm,最大年降雨量為2168.40mm(出現在1997年),最小年降雨量為1240.40mm(出現在2003年),降雨量的年際變化較大,年內分配也不均勻,其中4、5、63個月占全年降雨量的40.60%。土壤類型以紅壤及水稻土為主,植被類型區為亞熱帶濕潤常綠闊葉林區。
項目建設前期論證認為自然因素和人為因素是宜溫公路改建工程項目水土流失的主要成因。其中,自然因素是來自于項目建設工期內的降水,項目所在地的地質、地貌地形以及植被等,影響著水土流失情況。而人為因素則對水土流失發生和發展起著主導性的作用,主要包括人口增長過快,土地壓力加大,基本建設飛速發展,不合理的開荒開山等。
明月山管理局從袁州區劃分出來,尚未做過水土流失調查分析。兩區范圍內現有水土流失面積2544.06km2,其中:微度流失面積2256.40km2,輕度流失面積173.11km2,中度流失面積97.39km2,強度流失面積14.20km2,極強度流失面積2.96km2,分別占水土流失面積的88.69%、6.80%、3.83%、0.56%和0.12%。詳見表1。

表1 袁州區及明月山管理局水土流失現狀表 (單位:km2)
從表1的情況來看,公路沿線侵蝕形式以面蝕和溝蝕為主,水土流失較輕。結合項目工作需要,查閱江西省水土流失遙感資料,發現沿線絕大多數路段為輕度及微度侵蝕區。在踏勘和調查的基礎上,總結出沿線水土流失狀況,見表2。

表2 項目區水土流失現狀匯總表
由表2看出,擬建公路沿線土壤侵蝕模數背景值為367t/km2·a。,侵蝕級別屬輕度侵蝕,水土流失面積占項目區總面積的比例為34.22%。
總結歷史相關經驗,結合本項目建設區實際情況,水土流失所帶來的危害主要體現在3個方面:第一,項目的擴建將占用部分農田、林地,導致涉及到的居民土地擁有量會降低;第二,由于本項目的建設,對沿線涉及的相關農田水利灌溉和水土保持設施會做出相應的調整;第三,部分路段填挖方量較大,將會給水土流失和植被帶來破壞影響。因此,做好項目建設中的水土保持工作,最大限度地降低項目建設帶來的生態環境的負面影響,不僅是項目建設的客觀要求,也是衡量本項目建設效益的重要指標之一。
對建設項目區水土流失重點防治區進行劃分,是做好項目水土保持工作的科學舉措。工程建設征占地(袁州區及明月山管理局)屬于江西省水土流失重點預防保護區和重點監督區,項目區水土流失以微度、輕中度水力侵蝕為主,土壤容許流失量為500t/(km2.a)。
據主體工程設計資料,結合實地調查和預測,通過對工程征占地范圍現場查勘和調查研究,工程水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區兩部分,面積共計75.77hm2,其中項目建設區包括主體工程區、施工生產生活區、施工道路區及取土場,總面積為67.62hm2,直接影響區8.15hm2。
經預測,工程建設共擾動地表面積67.62hm2,損壞水土保持設施面積21.56hm2;如不采取相應的水土保持措施,工程建設可能產生水土流失面積61.67hm2,可能產生水土流失量5208t,新增土壤流失總量4985t。根據水土流失預測結果,綜合分析得知工程水土流失主要產生于施工期。從產生區域來看,水土流失主要產生于主體工程區和取土場。
各防治區水土流失防治措施布局以工程措施為先導,發揮其速效性和控制性,同時從“線”和“面”2個角度加強林草建設,對責任范圍內的生態環境進行恢復與改善,力求最大限度地實現水土流失的防治。
在水土保持工程措施中,排水措施是最基本的技術措施之一。項目采取的排水措施包括排水溝、截水溝、陡槽、消力池、沉沙池等。其中,從本項目工程實際出發,截水溝在布設方面進行了精心設計,對有集雨面積的土料場開采面上游側、公路路塹坡頂、棄渣場堆渣面上游側均進行了合理布設。在公路路基兩側、路塹邊坡平臺、土料場開采跡地和邊坡平臺等進行排水溝的布設。并在截、排水溝的兩頭或合適的位置布設沉沙池。截、排水溝采用梯形斷面或矩形斷面,設計標準采用10年一遇最大1h降雨量。
項目攔擋措施上采用V級建筑物設計標準的重力式漿砌石擋土(渣)墻,以滿足工程實際的需要。而對于臨河的擋土(渣)墻則按10年一遇的洪水標準,主要應用于項目的路基邊坡、道路邊坡以及棄渣場等。
根據公路建設中所采取的護坡經驗,本項目為防止水土流失,采取了削坡開級、錨固、混凝土預制塊護坡、噴漿護坡等多種工程措施。并且從防止水土流失、保護生態環境、美化公路景觀等多方面綜合考慮出發,采取了綜合性護坡措施,比如:砌石護坡+草皮護坡、格狀框條護坡(漿砌石骨架+植草)等,獲得了良好的效益。
在項目建設區,對土地進行整治是做好水土保持工作的重要工程措施。項目重點針對公路建設的土、石料場、棄渣場等進行了土地整治,采取的辦法包括坑凹回填、清理、松土、覆種植土、平整、渣體邊坡修整等。從而最大限度地使工程建設中破壞的土地資源恢復到可利用狀態,為生態環境恢復的植物措施創造條件。
綜上所述,公路工程建設項目必然對沿線的生態環境帶來影響,因此做好水土保持工作就顯得尤為重要。文章選取了案例研究的方法,就公路改建項目水土流失的原因及防治對策進行了探討,提出合理性的建議,希望為同類工程實踐提供借鑒,為此類研究提供有益參考。
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