高速公路施工臨時占地水土保持分析

劉 坤，王 雪

(1.棗莊市水利勘測設計院，山東 棗莊 277100；2. 水發規劃設計有限公司，山東 濟南 250000)

高速公路為專供汽車分向行駛、分車道行駛，全部控制出入的多車道公路[1]。高速公路作為基礎的交通設施，對國民經濟和社會發展有重要的影響作用，合理建設高速公路對促進國民經濟發展、區域合理布局、改善交通出行、提高生活水平等諸多方面都帶來了巨大影響。

截至2018年底，我國高速公路總里程已達13.79萬km，里程規模居世界第一[2]。根據《國家公路網規劃(2013—2030 年)》，規劃至2030年，全國高速公路要達到40.6萬km，占總規劃里程的7%左右。

高速公路作為線性工程，由于工程的特殊性，永久占地范圍內無法滿足各項施工內容的開展，因此在建設過程中需要占用大量的臨時用地來布設施工臨時設施。

臨時設施作為公路建設輔助工程，其占地在施工結束后一般要恢復原地貌交還地方。但工程建設對臨時用地的破壞強度較大，如若不及時開展各項水土保持工作，會造成大量的水土流失，對周邊的生態環境造成巨大的影響，不利于后期土地恢復利用[3]。

在分析高速公路臨時占地組成的基礎上，對臨時占地進行分類并分析其水土流失特點，提出了臨時占地的水土保持措施布置要點，為高速公路及其他大型建設項目臨時用地水土保持工作提供參考。

1 高速公路施工臨時占地組成

針對高速公路工程，臨時占地主要包括施工項目部、筑路材料加工場地、建構筑物加工場地、臨時堆土堆料場地、施工便道、取土場、棄土場等內容。

施工項目部為工程建設管理區域，包括辦公區、生活區，主要建設內容為臨時板房、廣場和必要水、電、交通等土建工程。施工項目部一般分標段設置，布設在路基工程一側，也可結合公路管理站、服務站等設施布設。

筑路材料加工場地主要包括各類拌合站、攪拌站、材料堆放場地等設施，主要建設內容為攪拌站作業平臺、儲料罐基礎、材料倉庫(雨棚)、硬化廣場及實驗用房等。一般布置在路基工程一側，對外交通運輸便利區域。

建構筑物加工場地主要包括鋼筋加工場、制梁場、混凝土預制構件場等設施。主要建設內容為各類機械臺座、龍門吊及軌道、簡易廠房、硬化廣場及實驗用房等。

臨時堆土堆料場，主要堆放路基回填土方、筑路材料和表土，一般布設在路基工程一側，分段布設。

施工便道包括縱向施工便道和橫向施工便道2個部分。縱向施工便道一般布置在路基一側，用于施工期車輛行走和材料運輸；橫向施工便道主要連接施工場地和各類料場、取棄土場，一般在利用現狀道路的基礎上布設連接線。根據實際情況，施工便道路面一般為土質路面、碎石路面和混凝土路面3種情況。

取土場主要為路基填筑提供合格土料，棄土場主要堆放工程建設棄土棄渣，取土場和棄土場可一起布置。取、棄土場一般布設在公路視線以外的合適區域。

在高速公路建設過程中，根據項目布置和施工時序的安排，部分臨時設施可按照“永臨結合”的原則布設在永久占地范圍內，以達到節約用地的目的，比如施工項目部可布設在高速公路管理站區域、堆料場可布設在立交工程環島內部、縱向施工便道可利用路基一側綠化帶范圍。

2 高速公路臨時占地的分類

由于高速公路工程具有線性布置、施工時間長、沿線地貌類型多樣等特點，導致臨時占地分散、面積較大且用途多樣，為便于臨時占地水土保持措施布設、施工管理和后期恢復，工程臨時占地可按照以下3個方面進行分類，見表1。

2.1 按照功能分類

高速公路工程施工臨時設施的主要功能有3種，即生產生活功能(辦公生活區域、生產加工區域)、交通功能(施工便道)、取棄土功能(取土場、棄土場、臨時堆土)。

水土保持方案為便于措施布設，一般按照施工生產生活區、施工便道區、取土場區、棄土場區、臨時堆土區對臨時設施占地進行分區。

2.2 按照地表擾動形式分類

根據生產建設項目土壤流失監測對象概化指標研究[4]，在臨時設施的建設和運行過程中，其擾動地表的形式基本上只有4種，即開挖(如取土)、堆積(如棄土、堆土)、碾壓(非硬化施工道路)、硬化(如硬化施工便道、施工場地)。

各類擾動往往同時出現在一個區域的不同時段，以主要擾動方式進行劃分。如施工便道，其擾動形式包含了開挖、填筑和碾壓，但貫穿整個項目建設周期，以碾壓為主。

2.3 按照恢復利用方向分類

臨時設施在施工結束后根據后期利用方向可分為利用型和恢復型。利用型指臨時設施不再拆除，改建后繼續利用，如施工便道可作為生產道路利用，大型拌合站、加工廠可根據規劃為周邊建設項目繼續服務。恢復型指施工結束后，臨時建筑拆除，恢復為原土地利用類型，或者進一步進行土地復墾，恢復為耕地[5]。

臨時占地的恢復利用方向要綜合考慮占地前的利用方式、項目周邊環境和經濟發展情況，優先恢復原地貌。但鑒于大型臨時設施用地的特殊性，對確實不適宜恢復的，也不應局限于原貌復墾，可依法作為建設用地繼續利用。

3 高速公路臨時占地水土流失特點

3.1 水土流失環境復雜

高速公路臨時占地的水土流失是以施工建設活動為主要外營力的一種特殊水土流失形式[6]，不同于自然狀態下原地貌的水土流失，由于各區域施工對象的不同、施工形式的多樣，其水土流失環境也各不相同。臨時占地的水土流失環境主要包括擾動形式、水土流失對象、侵蝕類型[7]。擾動地表形式主要為碾壓、硬化、開挖、堆積；水土流失對象主要指發生水土流失的主要區域，一般是人工裸露地表、人為邊坡、松散堆積體。侵蝕外營力則根據所在的自然環境特點，一般主要為水力侵蝕、重力侵蝕、風力侵蝕和混合侵蝕等[8]。

表1 高速公路工程臨時占地的組成與分類

施工生產生活區和硬化施工便道主要擾動形式是硬化，水土流失主要發生在施工準備期和自然恢復期，侵蝕對象以臨時建筑形成的裸露地表為主，侵蝕類型主要為水力侵蝕、風力侵蝕。

土質施工便道的擾動形式則是碾壓，水土流失貫穿整個建設期，侵蝕對象以臨時道路路面、邊坡為主，侵蝕類型主要為水力侵蝕、風力侵蝕。

取土場主要擾動形式為開挖，水土流失貫穿整個取土過程，侵蝕對象主要為人工開挖邊坡，侵蝕類型主要為水力侵蝕、重力侵蝕。

棄土場和臨時堆土區擾動形式為人工堆土，水土流失貫穿整個施工過程，侵蝕對象主要為堆積體邊坡，侵蝕類型主要為水力侵蝕、風力侵蝕和重力侵蝕。

在各防治分區中，以棄土場和臨時堆土區的人工堆積體水土流失程度和強度最大，其次是取土場開挖邊坡和土質施工便道，硬化施工生產生活區和施工便道造成的水土流失強度遠遠小于前兩者。

3.2 水土流失時空分布分散

3.2.1空間分布

高速公路呈線性布局，其臨時設施在空間布置上也沿著高速公路兩側呈離散型布置，既有“點狀”臨時工程，也有“線性”臨時工程。同時，臨時設施也根據選址距離主體工程的遠近分為“顯性”工程和“隱性”工程。

施工生產生活區和臨時堆土點一般呈點狀布置在公路兩側，部分設施可布設在永久占地范圍內，作為工程對外形象區域，水土流失控制一般較好；取土場、棄土場一般布置在高速公路視線以外區域，位置隱蔽且選址具有一定特殊性，該區域擾動劇烈，土方開挖堆置數量大，水土流失防治難度較大；縱向施工便道一般布置在道路一側，其水土保持工作可與主體結合同步布置；橫向施工便道，特別是連通取、棄土場道路由于位置較遠，且施工車輛碾壓頻繁，水土流失嚴重且防治難度較大。

3.2.2時間分布

由于各項臨時設施主導功能、建設方式和后續恢復方向不同，其水土流失在時間上也存在差異。

施工生產生活區主要是臨時建筑和硬化場地，其水土流失主要發生在施工準備期；施工道路根據硬化形式，一般水泥路面和碎石路面發生在施工準備期，土質路面持續整個施工階段；取土場、棄土場和臨時堆土區的水土流失則持續整個取棄土階段。自然恢復期的水土流失則根據各區恢復利用方向不盡相同，一般繼續利用的生產生活區和硬化的施工便道不再新增水土流失，恢復原地貌的區域則根據植被恢復情況，水土流失會持續較長時間。

3.3 水土流失危害多樣

由于臨時占地的臨時屬性，其水土保持工作往往被忽視，水土保持措施常常得不到有效落實，水土流失問題較多，主要體現在以下3個方面，見表2。

(1)松散堆積體危害。取、棄土場位置偏遠，且開挖量、堆土量較大，原地貌擾動劇烈，在水力作用下將發生嚴重的坡面沖刷，在水力、重力綜合作用下極易形成滑坡、泥石流，直接威脅下游沿線生產生活安全。

(2)硬化地表危害。施工生產生活區、施工便道硬化面積大、硬化厚度厚、各類臨時建筑物較多，后期恢復利用困難。且大量的硬化地表破壞了自然狀態下地表徑流環境，加劇了周邊區域的水力侵蝕強度。拌合站、堆料區的初期雨水污染較重，破壞周邊水體水質。

(3)擾動頻繁危害。土質施工便道的頻繁碾壓，臨時堆土點土方頻繁倒運，破壞了土壤結構，不利于植被恢復，加劇水土流失，大風大雨情況下對周邊環境影響較大。由于施工頻繁破壞，導致防護措施布設困難，維持時間較短，水土保持措施效果不明顯。

表2 高速公路工程臨時占地的水土流失特點分析

4 高速公路臨時占地水土保持措施布置

4.1 臨時占地水土保持措施布置技術路線

鑒于高速公路工程臨時占地的特殊性，臨時占地的水土保持措施布設應根據自身水土流失特點，按照因地制宜、因害設防、綜合利用的原則，最大限度地控制臨時占地水土流失。

高速公路工程臨時占地的水土保持措施布設應首先明確各區域的場地條件、臨時占地功能、主要擾動形式和后期恢復利用方向；在前期調查的基礎上，分析各區域水土流失特點，特別要明確水土流失主要發生的對象、時段和危害；最終根據調查分析的結果，針對各區域水土流失特點布設相應防治措施，形成較為完整且具有可操作性的水土保持措施布置方案，并在實施過程中進一步優化、完善。具體技術路線如圖1所示。

4.2 分區水土保持措施布置要點

(1)施工生產生活區。開工建設前，剝離并保護表土資源，用于后期恢復；最大限度的減少硬化面積，在辦公區、生活區和小型車輛停車區布設透水磚植草磚；布設雨水排水及雨水集蓄利用措施，減少徑流對周邊未硬化區域沖刷，收集場地內雨水，凈化處理后綜合利用；施工結束后，根據后期恢復利用方向進行土地整治，妥善處理拆遷建筑垃圾；可考慮臨時性綠化，美化環境，維持表土肥力；做好防塵網苫蓋，避免長時間裸露。

(2)施工便道區。剝離并保護表土資源，用于后期恢復；根據后期恢復利用方向，按照“永臨結合”的原則布設排水溝，并做好沉沙、順接措施，路基邊坡布設臨時集流槽；碾壓頻繁的路面可布設為碎石路面，碾壓頻次較低的路面可布設土工布、棕櫚纖維墊等臨時覆蓋措施；臨時道路路基邊坡布設臨時覆蓋措施；有條件的區域可布設灑水抑塵設施。

(3)取土場區。取土前，剝離并保護表土，用于后期恢復；取土場四周及坡腳布設截排水溝，并做好沉沙、順接措施；取土結束后，回填表土，根據利用方向進行復耕或栽植喬灌草；取土邊坡優先考慮植物護坡。

(4)棄土場區。棄土前，剝離并保護表土，用于后期恢復；按照“先攔后棄”的原則，提前布設擋墻；坡腳及渣場四周布設截排水溝，并做好沉沙、順接措施；棄土結束后，平臺頂部根據利用方向進行復耕或栽植喬灌草；棄土邊坡優先考慮植物護坡；棄土平臺頂部布設縱橫向排水溝[9]。

(5)臨時堆土區。提前劃定臨時堆土場地，四周布設臨時攔擋和截排水措施；表土和工程回填土分開堆放；布設臨時覆蓋措施，并根據施工情況及時補充、修復，最大限度減少裸露面積和裸露時間；堆放時間較長的表土可進行臨時綠化，以恢復性撒播草籽綠化為主；施工結束后，盡快整地恢復。

圖1 高速公路工程臨時占地水土保持措施布置技術路線

5 結語

(1)在高速公路建設過程中，臨時設施是工程建設的重要組成部分，臨時占地導致的水土流失問題不能忽略。

(2)臨時占地的水土保持措施布置要結合工程特點和區域環境， 因地制宜，因害設防，充分考慮后期恢復與利用方向，最大限度的減少擾動土地。

(3)由于臨時占地的臨時性，為水土保持監測、驗收工作帶來了較大困難，需要結合具體案例進一步分析研究。

(4)我國幅員遼闊，隨著經濟的發展，高速、高鐵、輸變電、供水、輸油輸氣等各類長距離線性工程陸續開展規劃與建設，其臨時設施的布置與水土流失特點不盡相同，需要針對具體項目開展專項研究。