高河礦井工程鐵路專用線建設對水土流失的影響分析

□李智蘭（山西省水利水電勘測設計研究院）

1 項目概況

高河礦井工程鐵路專用線跨越長治縣、長治市郊區和長子縣三個縣的郝家莊鄉、堠北莊鎮、宋村鄉3個鄉鎮。鐵路專用線起點位于長治縣郝家莊小宋車站，途經長治市郊區堠北莊鎮的南津良村，終點為長子縣宋村鄉的小關村。專用線全長11.67 km，其中正線全長9.60 km，疏解線全長2.08 km。項目組成包括路基工程、橋涵工程、站場工程、改移路、施工生產生活區、?。墸┩翀龅?。

鐵路等級為工企Ⅰ級，正線數目為單線，軌道類型為有碴軌道，最高行車速度80 km/h。工程共設鐵路橋梁3座，其中特大橋2座，大橋1座；框架橋2座，涵洞16座。站場工程共兩處，包括已有站場小宋站，新建站場高河裝車站。涉及的改移路包括兩段，4.00 m寬的土路67 m，6 m寬的水泥路面950 m。工程涉及一處?。墸┩翀?，?。墸┩翀黾孀鳁壨翀?，沿線棄渣5.09萬m3。施工生產生活區共7處，包括材料堆場、預制場、拌和站等施工場地。

2 自然概況

項目區屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，冬長夏短，春長秋短，氣候溫和，雨熱同季，冬春干燥。多年平均氣溫9.10～9.70℃，最大凍土深度63～70 cm，多年平均降水量549～600 mm，6-9月降水量約占全年降水量的70%。項目區地表水系屬于海河流域濁漳河水系，濁漳河南源范圍。土壤主要為碳酸鹽褐土，項目區屬于暖溫帶落葉闊葉林類型，自然植被以夏綠闊葉林和次生落葉和灌叢為主。

3 水土流失影響分析

3.1 建設期水土流失影響分析

3.1.1 路基工程

施工準備期進行的表土剝離及場地平整，導致原地貌被擾動，地面覆蓋物被清除，土地大面積暴露在外，易造成水土流失；在施工過程中路基基礎開挖、回填等活動，易產生水土流失。土石方施工均以機械施工為主。施工中，大量的筑路材料、剝離的表土、棄渣集中堆放，如不采取攔擋及苫蓋措施，在雨季極易造成水土流失。

3座鐵路橋梁橋臺采用T形橋臺，橋墩采用矩形橋墩或圓端形橋墩，基礎采用鉆孔灌注樁基礎。橋涵施工主要包括：樁基礎施工、承臺施工、橋墩施工、梁部施工及涵洞施工。橋涵施工易產生水土流失的工藝主要為樁基礎施工及涵洞施工。樁基礎施工和橋墩要求在枯水期施工，鉆孔灌注樁采用回旋鉆鉆進，泥漿護壁，導管法灌注水下混凝土。涵洞施工采用架空線路現澆，線路采用便梁架空后開挖基坑砌筑基礎及涵身圬工，回填并夯實基坑后撤除架空。橋涵鉆孔樁施工會產生大量泥漿，橋梁基坑深挖會產生大量棄土，若堆放位置防護不當，雨季會產生水土流失，淤積河道，影響行洪，破壞水利交通等設施。橋涵施工過程的基礎深挖，回填方的臨時堆存，若堆放位置防護不當，極易產生水土流失。

3.1.2 站場工程

小宋站已有建筑物的拆除，高河裝車站施工準備期的表土剝離及場地平整，導致原地貌被擾動，地面覆蓋物被清除，土地大面積暴露在外；施工期建構筑物基礎開挖時，挖方量大，大量可回填利用的土石方松散堆放，易造成水土流失。

3.1.3 改移路

施工中由于剝離表土的堆存、道路基礎開挖及其填筑、建筑材料的堆放等擾動地表，易產生水土流失。

3.1.4 ?。墸┩翀?/p>

該取土場兼做棄渣場，該區取土及棄土集中在同一區域進行。取（棄）土場位于溝道內，取土方式為溝道取土。該區取土量63.53萬m3，棄渣量5.10萬m3。施工前進行表土剝離，表土剝離量為10.77萬m3。為便于取土及棄土，將剝離的表土、棄渣分別集中堆存于?。墸┩翀龅慕锹?；取土即挖即運，不需要臨時堆存。大量集中堆存的松散表土及棄渣，如果不采取攔擋及防護措施，極易產生水土流失；取土產生的取土坑深達4.70～6.00 m，如不在取土場的周界外設擋土埂，容易導致坑內積水、邊坡塌滑，加劇水土流失。

3.1.5 施工生產生活區

該區占用耕地，施工前的表土剝離、建筑材料的堆存、施工車輛的碾壓，導致原地貌被擾動，原有植被遭破壞，原有土壤結構遭破壞，影響施工結束后的復耕。

3.2 自然恢復期水土流失影響分析

當路基邊坡高度h＜4.00 m時，邊坡液壓噴播植草防護；當路基邊坡高度≥4.0 m，坡面采用C15混凝土拱形骨架(4 m×3 m)護坡，骨架內液壓噴播植草防護；路堤自天然護道外1m的用地范圍草灌結合進行綠化。改移路兩側采取種植喬木的方式綠化。站場內種植喬灌木、路基邊坡噴播植草，站場邊緣內1m用地范圍植草綠化。取（棄）土場棄土棄渣邊坡在覆土的基礎上，撒播紫花苜蓿進行坡面防護。項目區在植物措施尚不能完全發揮效益時，仍存在一定程度的水土流失。經過3a自然恢復，植被將發揮作用，水土流失得到控制，可恢復到自然狀態。

4 可能造成的水土流失危害

4.1 土地資源的破壞

由于開挖、占壓，破壞原有植被，改變了原地貌、土壤結構和地面物質組成，造成土地肥力嚴重退化，從而導致土地生產力降低；施工擾動了原土層，使裸地面積增加，為水力侵蝕等創造了條件；取土場開挖形成深達6.00 m的陡邊坡，容易造成重力侵蝕。

4.2 淤積河道，降低河道行洪能力，影響水質

工程建設產生的棄渣若不采取措施進行防護，將隨地表徑流進入附近河流，造成河道淤積，縮小河道過水斷面，影響河道泄洪排水能力，同時也會影響河道水質。

4.3 破壞土地資源，土壤肥力下降

工程所經區域大部分為農田，施工中土方的開挖、填筑、堆渣區域等若不加以防護，經雨水和地表徑流沖刷流失的土石將會淤塞田間溝渠，甚至壓占田面，對周圍農田耕作帶來不利影響。另外流失的土壤中夾帶有大量的營養元素，導致土壤肥力下降，影響農作物及林木的生長，對土地資源的再生利用帶來不利影響。

4.4 對區域生態環境造成危害

本工程建設造成的水土流失如不進行有效的治理，會對區域生態環境造成危害，不利于塑造鐵路工程的良好社會形象，同時也將影響區域經濟開發建設。

5 結論與建議

5.1 結論

該鐵路專用線工程路基工程、站場工程及改移路的建設，工程取棄土、施工生產生活區的擾動，極易產生水土流失。水土流失危害主要包括：土地資源的破壞；淤積河道，降低河道行洪能力，影響水質；破壞土地資源，土壤肥力下降；對區域生態環境造成危害。

5.2 防治建議

5.2.1 應采取工程措施、植物措施及臨時防護措施相結合的措施。

由于項目區占用旱地，施工前采取表土剝離、施工期采取剝離表土的臨時防護、施工結束后采取土地整治、站場及路基工程的綠化、臨時占地區的復耕，對站場、路基工程、改移路、取（棄）土場等修建排水溝。

5.2.2 合理考慮水土保持施工進度

工程措施根據主體設計合理安排，植物措施可安排在施工后期進行。對于剝離表土實施臨時擋護以及苫蓋等措施；?。墸┩翀鰬冗M行表土剝離，與主體工程同期施工；路基工程應堅持分段施工，邊開挖邊防護的原則，注重防護措施的時效性；綠化工程所選造林樹種考慮樹種特性、適宜性等因素，在路面工程及排水工程完成后及時進行栽植。

5.2.3 監測重點時段及點位

監測重點時段應放在施工期，特別是6-9月降雨集中時段。應對取（棄）土場、路基的填方邊坡、站場、施工場地等進行重點監測，重點對新增水土流失的成因、數量、強度、影響范圍和造成的危害、水土流失防治效果等進行監測。