新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路水土流失防治措施探討

周欣

摘要：隨著高速鐵路的迅速發展，隨之帶來的水土流失問題也日益突出。通過分析新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路建設產生的水土流失特點及原因，對如何進行水土流失防治區劃分與防治措施布設等進行探討，以期為高鐵項目水土流失防治提供參考。

關鍵詞：水土流失;高速鐵路;防治措施

中圖分類號：S157.2文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190215030

我國從2008年8月第1條高速鐵路通車，到目前擁有建設總里程2.50萬km，預計到2025年，中國高鐵總里程將達3.80萬km，基本實現省市縣全覆蓋[1]。隨著高速鐵路的迅速發展，隨之帶來的水土流失問題也日益突出。高速鐵路項目具有建設規模大、涉及范圍廣、挖填方量大等特點[2]，因此，相應的施工活動如山體開挖、開鑿隧道、架橋修涵、棄渣堆放等都極易產生水土流失。國內學者如邢亭婷[3]、張茵濤等[4]、倪艷霞[5]、徐亮[6]、武哲[7]、郭晨霞[8]、何吉成等[9]針對高鐵建設中水土流失防治方面的研究主要從水土流失量預測、水土保持監理及監測和高鐵建設對生態環境的影響等方面展開，直接針對高鐵建設中水土流失防治措施的研究較少。本文以新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路工程為例，對新建高速鐵路工程水土流失防治措施進行探討。

1工程概況

新建赤峰至京沈高鐵喀左站鐵路線路自京沈客專喀左站北京端外包京沈正線引出，經朝陽市（喀左縣、建平縣）、赤峰市（寧城縣、喀喇沁旗、元寶山區、紅山區和松山區），終點為赤峰西站，為客運專線，設計最高行車速度250km/h，正線155.897km，相關工程10.958km。全線共設5個車站，利用1個原有車站，新設3個車站，改建1個既有車站。正線設橋梁47座;正線涵洞241座，隧道10座，新建牽引變電所2座，新建AT分區所4座。

工程總占地978.10hm2，其中永久占地738.32hm2，臨時占地239.78hm2。土石方挖填總量2560.20萬m3，其中挖方1424.16萬m3，填方1136.04萬m3，利用方444.60萬m3，總借方745.20萬m3（設1處取土場），總棄方588.72萬m3（設棄土（渣）場20處）。

2項目區概況

工程沿線經過燕山山脈之低中山區、沖洪積平原區和黃土地貌區三個地貌單元，氣候類型屬于中溫帶亞干旱季風氣候區。年平均降水量為309.90～514.90mm;年平均蒸發量為1222.40～1760.20mm;年平均風速1.80～2.30m/s。工程沿線主要土壤類型褐土、黃綿土、黑壚土。線位所經區域屬于暖溫帶闊葉林區域、溫帶草原區域，依次經過冀遼山地丘陵油松、遼東櫟、槲櫟林區;溫帶草原區域的冀北、遼西山地油松、櫟林、草甸草原區，西遼河平原長芒草、栽培植被草甸草原區。工程沿線林草植被覆蓋率為26.3%。

3水土流失現狀

在鐵路工程建設過程中，由于取土、棄土和修筑路基、橋涵等施工活動，損壞和占壓植被，造成水土保持設施的破壞，使原地貌、植被抗侵蝕力降低或消失，土壤侵蝕量劇增。工程沿線侵蝕類型為以水力侵蝕為主，侵蝕強度以微、輕中度為主，土壤侵蝕模數為200～2500t/km2·a，項目區所經地區均屬于西遼河大凌河中上游國家級水土流失重點治理區和省級水土流失重點治理區，項目區容許土壤流失量為200t/（km2·a）。

4防治措施布局

根據工程沿線地貌，一級分區分為中低山丘陵區（起點～CK48、CK123～終點）、平原區（CK48～CK123）。二級分區根據工程建設特點，結合工程施工區布局，將該項目劃分為8個水土流失防治區，分別為路基防治區、站場防治區、橋梁防治區、隧道防治區、取土場防治區、棄土（渣）場防治區、施工便道防治區和施工生產生活防治區。水土保持措施布局如下。

4.1工程措施

4.1.1表土剝離和回覆

為充分利用有限的表土資源，工程施工前，對施工區可剝離的表土進行剝離，剝離厚度為10～50cm，主要依據占地類型及土壤性質綜合考慮。剝離的表土堆置在工程沿線設置的臨時堆土場。施工結束后，利用臨時堆土場內堆存的表土對綠化區域進行覆土，覆土厚度約為40～50cm。

4.1.2邊坡防護

路堤高度小于等于3m時坡面采用C35正六邊形空心塊內種撒草籽并間植紫穗槐防護，沿線路方向每隔15m設置一道豎向排水肋。路堤邊坡高度大于3m時坡面采用3m×3m帶截水槽C35混凝土拱型骨架防護，骨架內撒草籽并種植紫穗槐防護;站場同路基工程邊坡防護一致;橋頭錐體采用漿砌片石拱形骨架，骨架內植草防護;隧道進出口洞臉為土石混合邊坡、土質邊坡，受洞口邊仰坡自然坡度限制，采用M10漿砌片石骨架護坡和撒播草籽綠化。

4.1.3截排水溝及順接工程

在路堤天然護道外，設置單側或雙側排水溝。路塹于路肩兩側設置側溝。塹頂外5m設置單側或雙側天溝。在順接處設置消能設施，消能池長2.0m，寬1.0m，深1.0m;站場股道間排水槽、站區排水溝與橋涵、路基等排水設施銜接配合，順接至附近的排水涵或溝渠;跨公路和鐵路等橋梁橋面集水采用集中排放，集水通過承臺漫流至橋梁底部綠地內;在隧道洞臉上方設截水溝，并通過排水溝匯集到洞口兩側的路基排水邊溝;在取土場上部設置截水溝，疏導外來水至周圍排水系統，平臺內側設橫向排水溝，截排水溝相連，與周圍排水系統銜接，截水溝末端順接沉砂池。棄渣場棄渣堆積平臺修建漿砌石排水溝，順接沉砂池，用于排除棄渣場堆積平臺及其周邊自然坡面上的洪水。

4.1.4擋渣墻

擋墻胸坡1∶0.30，背坡1∶0.25，基礎埋深不小于150cm，擋墻基底必須置于硬塑層粉質黏土或巖石內，墻身以M10水泥砂漿砌片石砌筑。沿墻長每10～20m設一道伸縮縫，縫寬0.02m，縫內沿內、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，深0.2m。泄水孔采用φ10cmPVC 管，最下一排泄水孔高出墻前基坑回填面0.2m。墻后于墻頂以下0.5m范圍及最下一排泄水孔下設夯填粘土隔水層，厚0.3m。兩隔水層之間鋪設塑料排水片材。于墻頂設1.0～2.0m寬平臺（不含擋墻寬度）。不同地段擋渣墻的高度不同，經計算其穩定性需滿足規范要求。

4.1.5土地整治

土建工程施工結束后，對站場區、橋梁區、棄渣場區、施工便道區和施工生產生活防治區需要綠化地段進行土地整治，由于基礎施工等活動，破壞和擾動了區域原地貌，施工結束后應清理建筑廢料，隨后平整場地并翻墾，以利于園林綠化。

4.2植物措施

根據項目區所在氣候區特點，應采用適宜當地抗寒、耐旱、耐貧瘠、適應力較強的草種樹木。項目區擬選植物種見表1。

4.2.1路基防治區

綠化設計采用內灌外喬的綠化形式。靠近線路地帶應栽種草、灌植物，遠離線路地帶宜栽種灌木、喬木，形成立體復層的綠化帶。栽植喬木時，樹高不高于旅客列車車窗下緣。

4.2.2站場防治區

站場需種植觀賞樹種、鋪植草皮，在主要建筑物前的空地上種植草坪，草坪中零星種植花灌木。同時，在草坪中央或邊緣以孤植和對植的方式種植高大、美觀的喬木，道路兩旁種植姿態優美、樹干筆直、樹冠較大的樹種，邊界圍墻或圍攔處種植藤本植物垂直綠化，樹種適當選用彩葉樹種。

4.2.3橋梁防治區

在橋下不易種植喬灌木，故采用撒播草籽進行綠化，凈度≥90%，發芽率≥85%，種植密度60kg/hm2。

4.2.4隧道防治區

隧道進出口洞臉為土石混合邊坡、土質邊坡，受洞口邊仰坡自然坡度限制，采用M10漿砌片石骨架護坡和撒播草籽綠化。

4.2.5取土場防治區

取土場臺面種植喬木林，林間撒播草籽，喬木選用楊樹、油松等，行間距為2m×2m，2500株/hm2。草本采用苜蓿、披堿草等。邊坡采用植物護坡，植物采用紫穗槐，密度為10000穴/hm2，每穴3～5株。

4.2.6棄土（渣）場防治區

棄土（渣）場臺面種植喬木林，林間撒播草籽，喬木選用油松、赤峰楊等，行間距為2m×2m，2500株/hm2。草種選用羊草、披堿草、紫花苜蓿等混合草種。坡地棄土場邊坡采用植物護坡，植物采用灌木，灌木采用紫穗槐、檸條等，密度為10000穴/hm2，每穴3～5株。

4.2.7施工便道防治區

不作為鄉村道路或田間道的施工便道恢復原有土地功能，原土地利用現狀為耕地的恢復為耕地，并施農家肥，施農家肥45m3/hm2;原土地利用現狀為荒地或林地的翻墾整地后撒播混合草種，路基邊坡進行植草護坡。

4.2.8施工生產生活防治區

施工結束后將硬化地面、碎石路面全部拆除，恢復為林地的種植喬木林，林間撒播草籽，喬木選用樟子松、油松、云杉、赤峰楊等，行間距為2m×2m，2500株/hm2。草種選用紫花苜蓿、披堿草、草木犀、草地早熟禾等混合草種。

4.3臨時措施

4.3.1臨時排水沉砂

為減輕施工過程中產生的水土流失，對臨時堆土場設置臨時排水和臨時沉砂池;在在路基防治區設置擋水埂、急流槽和臨時排水溝進行路基臨時排水;在橋墩鉆孔前修建泥漿池1個（泥漿池需做防滲處理，可多個鉆孔共用），并設沉淀池2個，串聯并用，泥漿經沉淀后循環使用;在施工生產生活區外圍設臨時土質排水溝和沉砂池。

4.3.2表土臨時防護

對各個防治區堆存的表土在施工堆置期間采取裝土草袋攔擋和密目網苫蓋的措施進行臨時防護，表層土堆高在3.0～4.0m之間，堆土坡地為1∶1.5～1∶2.0，坡腳四周采用裝土草袋攔擋，斷面為頂寬0.5m，高1.0m，底寬1.1m的梯形斷面，同時在堆土表面采用密目網苫蓋。

5結語

通過分析高速鐵路建設產生水土流失的特點及原因，對高速鐵路建設項目合理劃分水土流失防治分區，并針對每個防治分區相應布設水土流失防治措施，使之形成一個完整的水土流失防治措施體系，在高鐵項目建設過程中能夠起到防治水土流失、改善生態環境的作用。

在生態文明建設的大背景下，鐵路建設者也需積極落實水土保持方案設計的各項水土流失防治措施，扎實做好鐵路建設過程中的各項水土保持工作，促進鐵路建設與生態文明的協調發展。

參考文獻

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