韋 劍
(廣西桂東高速公路有限公司,廣西 南寧 530021)
近年來,隨著我國交通運輸業的快速發展,公路工程項目大幅度增多,其中又以高速公路居多。高速公路建設具有線路長的特點,其沿線存在大量的耕地,雖然大部分高速公路在建設之初均進行了實地勘察,也都盡可能避開耕地,但仍有一少部分需要對耕地進行占用。相關調查統計數據結果顯示,高速公路工程項目在用地方面,大約每公里占用建設土地80~100畝左右,同時取土場及棄土場的修建,還需要使用大量的臨時用地。為最大限度地減輕高速公路建設對周圍自然生態環境造成的影響和破壞,可在工程建設中對表土剝離與再利用技術進行應用。為此,本文就高速公路建設占用耕地的表土剝離與再利用技術展開探討。
柳州至南寧高速公路是廣西“6橫7縱”交通路網的主骨架。為滿足不斷增長的車流通行需要,經有關部門研究決定,對柳州至南寧高速公路進行改擴建,主要是對道路兩側進行加寬,改擴建路線途經多個市縣,全長約為250 km。國土資源部將這一改擴建工程作為試點項目,開展表土剝離及再利用方式的研究。因此,在高速公路工程項目建設過程中,對表土剝離技術進行運用前,應當從技術性和經濟性兩個方面,分析該技術的可行性。
通過對當前土建施工技術進行全面研究后發現,其與表土剝離的技術要求基本相符,具體體現在三個方面:(1)可通過對土壤進行檢測,對表土剝離的實際厚度進行確定;(2)可對條帶復墾、梯田模式等表土剝離工藝進行借鑒,利用土建機械設備如推土機、挖掘機等完成表土的有效剝離;(3)可對土體進行堆放,并對再利用的土體進行檢測。
從施工技術工藝的角度上講,表土剝離的工藝相對比較復雜,同時,在具體施工的過程中增加了運輸及保存等環節,使得表土剝離的施工成本有所提升。經過大體估算,一畝建設用地的建安費用約為5 000元左右。雖然看似表土剝離施工工藝的應用使成本增大,但表土剝離所帶來的經濟和社會效益也是非常巨大的,主要體現在三個方面:(1)在表土剝離技術的應用過程中,完成了對土地的復墾,為后續即將開展的高速公路工程項目審批(特別是項目用地審批方面)創造了有利條件;(2)表土剝離技術的運用,使高速公路綠化及土地復墾中所需的表土得到有效解決,由此大幅度節省了復墾資金,從而帶來了一定的經濟效益;(3)通過表土剝離技術,可對富余表土進行市場交易(例如重新造出的耕地指標),這樣一來,能夠使復墾的資金來源進一步拓寬。
通過上述分析可以看出,表土剝離技術在高速公路工程項目建設過程中,具有一定的可行性。因此,可在實際工程中加以合理運用,使其技術優勢得到最大限度的發揮。
本文以泉州至南寧高速公路柳州至南寧段改擴建項目為例,對表土剝離與再利用技術在該項目中的具體運用進行分析。
所謂的表土剝離具體是指將建設用地所占用耕地表層30 cm厚的土壤,通過機械的方式剝離出來,并將之轉運到指定的位置,對這部分土壤進行存儲和處理,并在土地復墾時,將經過處理的表土運回原地或在廢棄的土地上進行復墾、改良土壤的一項技術措施。實踐表明,表土剝離技術可以使耕地得到有效保護,對于農業發展具有積極的促進作用,大體上可將該技術的特點歸納為四個方面:(1)通過表土剝離技術能夠減少適宜農業耕種的土壤資源流失,對耕地起到了有效的保護作用;(2)在工程項目建設中應用表土剝離技術,可使土地復墾中外調土壤產生的費用顯著降低,具有十分明顯的經濟效益;(3)用于土地復墾剝離后的表土,有著充足的肥力,可促使農作物產量提升;(4)表土剝離使工程項目建設占用土地的面積得到保證,耕地的占補平衡目標得以實現。
這是表土剝離技術最為主要的一種模式。該模式具體是指因新建或改擴建工程等原因,需要對公路路基、取土場等毀壞土地進行表土剝離的模式。通過工程現場實測,并按照沿線區域的規劃以及表土剝離的相關技術要求,遵循因地制宜的原則,選擇取土場,并將擬建高速公路沿線兩側的荒地確定為取土場。同時,對工程項目占用土地范圍剖面內的土壤進行采集,并送至實驗室進行檢測,借此對土量進行準確計算,再結合表土剝離的技術要求,對表土進行剝離,取土后對土地進行復墾。
施工前期,應按工程項目的相關信息以及預先選定好的表土剝離區域的實際情況,對表土剝離的類型進行確定。依據土層的剝離要求,結合表土剝離的工藝流程,在施工現場內,對表土進行就地采集,并采取有效的措施,對存放地點的表土肥力進行保護。
(1)土壤質量檢測。在預先選定好的表土剝離區域范圍內,設置相應的土壤剖面,然后在該剖面內對土樣進行現場采集,送至實驗室進行檢測。具體的檢測項目包括土壤耕種層的構造及厚度、pH值、有機質含量、密實度、質地與養分含量、有毒重金屬的種類和其它理化指標。經過檢測后,如果土壤的質量合格,并與表土剝離的條件相符合,則可確定表土剝離。若是土壤本身存在較為嚴重的污染且肥力相對較差,不適宜糧食作物的耕種,則應向當地國土資源管理部門進行上報,經過批準后,不對該區域內的土壤進行表土剝離。
(2)選擇剝離工藝及相關設備。在對表土剝離工藝進行選擇的過程中,應當依據表土剝離區域內的地形地貌及土壤質量,對剝離工藝進行確定。本項目選用的表土剝離工藝為分層平移剝離法,之所以選用該方法是因為這種方法較為適宜平原的作業條件。當需要進行剝離的表土正式確定以后,可按照區域內的交通通行情況,并結合地質特點,對剝離類型進行選擇。本項目中,表土剝離使用的主要機械設備包括挖掘機、推土機、拖拉鏟運機等。
(3)確定剝離厚度。表土剝離的類型存在較大的差別,在這一前提下,表土的剝離厚度也會存在一定的區別。所以,必須根據表土剝離類型的要求,對剝離土層的實際厚度進行確定,并按照這個厚度,對表土進行剝離。
(4)表土的堆放。通常情況下,在工程項目中應用表土剝離技術時,如果對表土進行過早的采集,則會導致土壤的水土流失情況加劇,而且還可能對周圍的自然生態環境造成一定程度的破壞。因此,在對表土進行剝離時,必須按照工程的總體進度計劃,對剝離計劃進行編制。當進度較快時,剝離出來的表土則需要堆放,此時應當合理選擇堆放場地,可將堆放場設置在運輸方便的位置,同時,還要防止水土流失問題的發生。在對剝離的表土進行堆放時,最大的堆土高度應當≤10 m,盡量控制在5~6 m左右,并將堆土壓實。在土壤保護方面,應盡可能保證不破壞土壤本身的特性,在使用機械對表土進行處理時,應當避免碾壓過度,防止土壤本身的結構及性質被破壞。在對剝離后的表土進行堆放時,應當在其上覆蓋一層土工編織物,防止搬運時形成揚塵,污染周邊環境。此外,應當采取排水及攔擋等措施,對剝離的表土進行保護,并在土體上撒布草籽,借此來阻止水流失。表土的坡腳位置,應當碼放砂袋,這樣能夠防止滑坡的情況發生。如果剝離的表土需要長時間堆放,則應采取永久性的工程措施。
(5)表土回填。當土地完成整平之后,便可進行表土回填,在這一過程中,應當對表土的沉實予以考慮。所以,回填時應當留有一定的虛高,該高度為回填厚度的20%~25%。沉實后的覆土厚度應為30~50 cm。同時,要保證土壤當中的水肥不會從空隙滲漏。為使覆土后的土壤質量得到保障,并提高其上所種植植被的成活率,可在覆土的過程中,對土壤本身的容重進行科學設計。具體的設計要點是:結合土壤質量,并按照耕種方式,選取適宜植物生長的土壤容重,亞表層土的容重范圍在1.0~1.2之間,表層在1.1~1.3之間。當施工作業時,需要使用機械對土壤進行壓實,應當以拖拉機牽引的方式,對復墾后的土壤進行翻松,借此來增強土壤的透氧性,并使其容重達到適宜植物生長的需求。
在高速公路建設中,會對耕地進行占用,由此造成了耕地的減少。為解決這一問題,可在工程建設中,應用表土剝離技術,將可用于耕種的表土剝離下來,在工程建設完畢后,進行表土回填。表土剝離及再利用是一項土壤保護措施,可以有效保護適用于耕作的土壤,將之運用于高速公路工程,避免開挖的土壤大量浪費,對于農田耕作具有重要意義。