丘陵山區公路建設水土流失防治的思考

張洪云

(重慶市萬州區水土保持中心 重慶 404020)

我國交通基礎設施建設取得巨大成就，貧困地區交通出行條件得到顯著改善，但貧困地區交通發展仍然相對滯后，公路標準普遍偏低，抗災能力較弱，安全措施不到位，出現“油返沙”“沙返土”現象[1]。公路建設，有力推動了貧困地區脫貧致富奔小康，為脫貧攻堅打下堅實基礎創造了良好的交通條件。同時，也帶來了水土保持問題，如擾動地表、破壞植被、土石方開挖回填量大、棄渣多等[2]。針對上述問題，如不采取切實可行的保護措施，可能造成嚴重的水土流失，進而引發地質災害，嚴重威脅群眾的生命財產安全，影響脫貧攻堅成效[3][4]。

本文以某區X552余龍路（萬梁高速孫家出口—余家場）公路改建工程項目（以下簡稱X552余龍路項目）為工程實例，重點分析水土流失的防治關鍵部位、關鍵時段，提出了臨時防護措施、棄渣場防護、水土保持措施實施，給出了運營期管護等相關建議。

一、工程概況

X552余龍路項目位于某區余家鎮和孫家鎮，屬三峽庫區國家級水土流失重點治理區，重慶市水土流失重點治理區。工程采用雙向雙車道三級公路技術標準，全長21.58公里，路基寬7.5米，占地44.70hm2，土石方開挖45.47萬m3，填方34.94萬m3，棄方14.17萬m3，沿線設7處棄渣場。

公路沿線屬于構造剝蝕中低山地貌，氣候為亞熱帶暖溫濕潤氣候，年平均溫度18.1℃，年平均降雨量1181mm，降雨集中在5-9月，項目區土壤主要為紫色土，植被屬亞熱帶常綠針葉林。

公路沿線山高坡陡，多為基巖出露，巖性以三疊系灰巖為主，存在不良地質情況，有滑坡和危巖滾落風險?；略诠稫3+625-K3+755一帶，長160米，寬350米，主體工程采用抗滑樁支護；在公路K8+300-K8+400、K8+700-K8+750、K9+390-K9+550段上側為陡崖，高10-80米，基巖裸露，以砂巖為主，巖體在卸荷裂隙切割下形成危巖，主體工程采用掛網噴漿治理保護。

二、水土流失原因分析

本項目全線位于山區，土石方開挖回填影響范圍大，降雨充足，又是山洪災害易發區，水土流失主要以水力侵蝕為主，項目建設極易造成嚴重的水土流失，主要原因如下。

施工過程中，路基開挖、填筑和棄渣將會改變原地貌，造成地表地質松散，植被破壞，表層土壤抗蝕能力大大減弱，極易產生水土流失。

深挖高填及地質較差路段在施工期受降雨匯流沖刷，引起垮塌、沉降，加劇水土流失。

棄渣場是一個相對松散的堆積體，本項目7個渣場中有1#渣場位于山溝，2#、7#渣場位于山坡，3#、4#、5#渣場位于山凹，如果棄渣處理不當，將會產生劇烈的水土流失，甚至誘發地質災害和山洪暴發。

三、水土流失防治措施

（一）強化臨時措施設計

主體工程設計具備完善的邊坡防護、排水工程、綠化工程，基本上可以達到控制路基、橋梁、渣場區域水土流失，保證公路運行安全。但施工期路基、橋梁、渣場區域護坡、綠化、排水等措施均未建好，施工期對地表的人為擾動最大，也易產生新增水土流失，如遇降雨天氣則影響更嚴重。因此，需特別注意施工期水土保持臨時防護措施的科學布置，將其與永久性工程措施和植物措施有機結合，形成完整的水土流失防治體系，確保水土流失得到及時、有效的治理[5][6]。

1.臨時排水措施

臨時截排水溝、沉沙池等臨時排水措施與主體工程的排水系統結合，與路基周邊的自然溝、河流銜接，在匯集水流排入河流或溝道以前布設沉沙池，可有效攔蓄泥沙，減少土壤流失量，不能將工程區的排水到處漫流，造成工程外區域新的水土流失。路基填筑前，在放坡兩側開挖邊溝，邊溝出口修建沉沙池，沉沙池接入周邊的自然溝河；路基鋪設前，在路基處或兩側修臨時攔水帶急流槽接入臨時排水溝，及時排出路面積水，避免浸泡路面，沖刷路基，保障路面排水通暢和路基邊坡的穩定。

2.臨時攔擋措施

項目地處山區，自然坡度大，開挖和填筑的土石方極易滾落，為減小道路施工影響范圍，避免水土流失破壞植被、堵塞河道，施工時在公路外側紅線附近設置柔性防護網或用編織土袋進行攔擋；如果公路外側有水源或屬水源保護范圍，加強攔擋，防止水土流失破壞水源，影響群眾安全飲水；在雨季和暴雨前可在工程材料堆料區四周設置編織袋土（石）臨時防護墻，材料使用結束后及時清理。

3.臨時覆蓋措施

土石方工程持續在雨季施工，降雨和徑流對尚未完成防護的邊坡進行沖蝕，采用塑料防雨布對未及時完成防護的施工面進行臨時覆蓋；雨季在堆料場、臨時堆土場頂部覆蓋防雨布，可防水蝕而導致的水土流失。

（二）優化渣場專項措施設計

防治棄渣場水土流失的關鍵工程措施是渣場選址和防治措施體系設計，根據現場工程實際，實地考察渣場位置，逐一對各場地進行復核，優化渣場防治措施體系，深入經濟技術比選，最終確定出最優的綜合治理方案。

1.渣場選址

選址原則：一是交通方便，減少運距；二是節約用地，少占耕地和林地，選棄渣容量大、占地少的山坳；三是避開滑坡、崩塌等地質災害地段。結合項目實行，項目7個渣場中有1#渣場位于山溝，2#、7#渣場位于山坡，3#、4#、5#渣場位于山凹，未占耕地和林地，不屬地質災害路段，都屬永久占地。

2.排水措施

棄渣場的排水工程包括渣體上緣的截（排）水溝、截斷天然沖溝的排洪涵管和排除渣體內部水的排水孔三部分，均為永久性工程措施。

截（排）水溝：為防止棄渣場上游坡面匯水引發渣體表面水土流失，在渣頂面內側設置截（排）水溝，陡坡段急流槽結合跌水設計，末端接沉沙池，出口接入下游自然溝道。截（排）水溝的斷面尺寸根據渣場匯流面積按明渠均勻流公式計算，典型設計圖如圖1。

排洪涵管：1號渣場上游岸坡有一天然沖溝，渣料堆放前在渣體下部沖溝溝底埋設排洪涵管，穿過擋渣墻后接入沉沙池河道。排洪涵管斷面根據暴雨洪水流量設計，采用D1000混凝土排洪涵管。

排水孔：為排除渣體內的積水，在攔渣墻設置排水孔，布孔方式為梅花形，排水孔直徑取100mm，排水孔設在地面高程以上0.3m處，垂直方向間距為1.0m，水平排距為1.0m。

圖1 水溝典型設計圖

3.攔擋措施

根據水土保持“先攔后棄”的原則，逐一對各擋渣墻及渣體穩定性、渣場地質情況進行深入分析計算。在渣場坡腳設置攔渣墻，采用衡重力式，材料采用C20土擋墻，擋渣墻設計地基承載力300Kpa，基礎埋置深度大于1米，典型設計圖見圖2。根據現場實地踏勘，1#渣場地基承載力不夠，采用砂礫墊層，擴大基礎提高地基承載力。

圖2 渣場擋墻典型設計圖

4.邊坡防護措施

渣場邊坡除必要的工程措施維護邊坡外，公路與自然景觀、人文景觀的和諧統一有重要意義，越來越多的生態防護措施被廣泛應用于邊坡防護中，常見的有直接噴播綠化、預制砼框格填土綠化，各種生態防護措施優缺點各異，都取得了良好的工程應用效果[6]。本工程結合邊坡實際情況，參照同區域類似工程進行優化設計，方案擬將棄渣場在填筑前首先清除表土層，棄土場成形后，棄土場頂面回填表土，最后配置喬、灌、草綠化，防治水土流失，以美化公路環境，達到人文景觀和諧統一的目的。

四、加大監督力度，確保防治措施落地

水土流失防治措施的跟蹤落實，是生產建設項目水土保持監督管理的主要內容，對于防治水土流失至關重要，在項目實施期間，重點對棄渣場選址及防護、水土保持臨時措施、主體工程的水土保持設施的落實情況進行督促檢查。

加強對建設單位、施工單位等參建單位進行水土保持法律法規宣，讓水土保持及生態保護理念深入人心，提高各參建單位水土保持意識，提高防治水土流失的主動性。

強化監理單位責任意識，要求對施工過程中的水土保持措施落實進行全面監督管理，對水土保持違法行為及時管控，及時整改到位。

加大執法檢查力度，加密巡查。對施工單位為了節約成本、隨意棄土棄渣、任意設計變更、臨時措施及“三同時”制度落實不到位的，及時責成生產建設單位整改，對整改不到位的，加大處罰力度，對造成重大水土流失安全事故的，發出停工令。

購買咨詢服務。脫貧攻堅和鄉村振興戰略實施階段，項目多，為解決監督管理工作任務繁重與人員力量薄弱之間的矛盾，可采用政府購買服務方式，由中介服務咨詢機構提供水土保持監督檢查技術支持。要求咨詢機構對每個項目每月至少檢查一次，雨季可增加頻次。咨詢機構及時跟蹤項目現場水土保持措施落實情況、水土流失隱患情況，發現異常及時反饋。

五、加強生態保護和水土保持建議

公路建成竣工驗收投入運營后，按程序進行資產移交，確定運營管護單位，公路養護單位應增強生態保護和水土保持意識，按相關規定做好公路用地范圍內的水土保持工作。

對公路用地范圍內生態環境脆弱、地質災害易發路段，應采取生物、工程等綜合措施，做好防護工作。同時，要做好公路用地范圍內邊坡、荒地的植被防護和沙土流失的治理工作。

對公路沿線已有的防護設施應進行經常性維護。重點做好邊坡擋墻、護坡的巡查工作，對出現破壞、滑移等情況的，應及時修復，保證邊坡穩定。對原有防護措施不完備的，應逐步采取放緩邊坡、護坡或邊坡加固等措施。

定期對公路沿線排水溝、截水溝、攔水帶、盲溝等排水設施進行疏通和維護，確保排水通暢。

加強公路沿線地質災害預防工作，對地質災害易發路段，管養單位要加大巡查力度，對發現的災害隱患，要采取必要的防范措施，降低災害損失。

六、結束語

山區公路建設由于占地面積大，土石方、棄渣量大，水土流失很較嚴重，堅持預防為主、保護優先、綜合治理的原則，從設計、施工階段實現全過程管控，采取有效措施加大山區公路建設水土流失的防治力度，不僅是維護公路自安全，也是保護水土資源和生態環境的迫切需要，更是促進貧困山區農業和經濟持續發展的需要。