鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾技術(shù)方法研究

郝玉琢 劉承佳 郭剛 劉鑫 于占輝 鄭春雨

作者簡(jiǎn)介：郝玉琢（1989—），男，碩士，中級(jí)工程師，主要從事土地復(fù)墾、水土保持方面的工作

摘要：鐵路工程建設(shè)由于線路長(zhǎng)度長(zhǎng)，土方量大、生態(tài)破壞嚴(yán)重的建設(shè)特點(diǎn)，其棄土（渣）場(chǎng)的復(fù)墾工作一直是鐵路建設(shè)生態(tài)恢復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文在總結(jié)鐵路有關(guān)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取典型棄土（渣）場(chǎng)，通過(guò)實(shí)際案例剖析，對(duì)其土地復(fù)墾的得失進(jìn)行分析研究，提出一些土地復(fù)墾切實(shí)可行的辦法及技術(shù)方案，以期對(duì)今后棄土（渣）場(chǎng)的土地復(fù)墾工作有借鑒及指導(dǎo)作用，進(jìn)一步優(yōu)化和完善鐵路建設(shè)棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾技術(shù)方法體系。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè)? 棄土（渣）場(chǎng)? 土地復(fù)墾? 生態(tài)恢復(fù)

Abstract：Due to the construction characteristics of long line length， large amount of earthwork，and serious ecological damage in railway engineering construction， the reclamation of its waste slag yard has always been the focus and difficulty of ecological restoration of railway construction. This article is based on the summary of relevant railway engineering construction experience. Select typical waste slag yard， through actual case analysis，analyze and study the gains and losses of its land reclamation，and put forward some practical methods and technical plans for land reclamation， in order to provide reference and guidance for future land reclamation work of waste slag yard， and further improve and Optimize the technical system of land reclamation for railway construction waste slag yard.

Key words：Railway construction Spoil yard Land reclamation Ecological restoration

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于土地復(fù)墾方面的實(shí)踐探索和理論研究，主要以礦山土地復(fù)墾為主，尤其是煤礦，研究?jī)?nèi)容主要涉及“生態(tài)重建”和“土地復(fù)墾技術(shù)”兩個(gè)主要方向[1-7]，在其他項(xiàng)目類(lèi)型關(guān)于土地復(fù)墾的研究還很少。隨著我國(guó)綠色發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施及對(duì)土地復(fù)墾的重視，我國(guó)交通建設(shè)項(xiàng)目臨時(shí)用地土地復(fù)墾工作的研究近幾年剛剛起步，主要涵蓋公路和鐵路[8-14]，然而，從現(xiàn)行政策和規(guī)范上來(lái)看，尚未對(duì)交通建設(shè)項(xiàng)目臨時(shí)用地的土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)提出相關(guān)規(guī)定與措施，導(dǎo)致交通建設(shè)項(xiàng)目臨時(shí)用地的后期利用形式較為單一，從現(xiàn)階段實(shí)際情況來(lái)看，關(guān)于土地復(fù)墾技術(shù)方面的研究大多數(shù)還保持在基礎(chǔ)階段，缺少對(duì)全新技術(shù)深入的研究，尤其是對(duì)生態(tài)型土地復(fù)墾技術(shù)的研究不夠深入，缺少科學(xué)、合理的復(fù)墾技術(shù)原理進(jìn)行指導(dǎo)，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)施的土地復(fù)墾并沒(méi)有按照實(shí)際的自然環(huán)境及具體情況來(lái)進(jìn)行復(fù)墾，造成復(fù)墾區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)效果較差，景觀不協(xié)調(diào)。

土地復(fù)墾既是環(huán)境保護(hù)的主要內(nèi)容，又屬于國(guó)土綜合整治利用范疇，土地復(fù)墾作為臨時(shí)用地使用中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行措施布設(shè)相當(dāng)于環(huán)境保護(hù)工作中的末端處理，因此，選取適用的土地復(fù)墾技術(shù)措施顯得尤為重要。本文在分析鐵路建設(shè)工程用地土地復(fù)墾特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選取某新建鐵路1#棄土（渣）場(chǎng)，對(duì)棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾技術(shù)方法進(jìn)行研究，期望為鐵路項(xiàng)目棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾提供參考。

1 鐵路工程建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)

鐵路工程建設(shè)由于其線路長(zhǎng)度長(zhǎng)，擾動(dòng)面積大，土石方挖填方量大，鐵路工程建設(shè)將會(huì)對(duì)沿線環(huán)境產(chǎn)生一定影響，其主體工程和臨時(shí)工程的施工擾動(dòng)都將引起沿線地形地貌、水文、土壤結(jié)構(gòu)及生物多樣性等生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化。一般情況下，鐵路工程土地破壞分為直接破壞和間接破壞兩大類(lèi)。直接破壞表現(xiàn)為對(duì)原有土地類(lèi)型的壓占和挖損，主要由施工建設(shè)帶來(lái)的土地?cái)_動(dòng)而引起;間接破壞包括次生災(zāi)害和相鄰破壞，其中，次生災(zāi)害是指由于施工建設(shè)導(dǎo)致的滑坡、水土流失等次生災(zāi)害等;相鄰破壞是指由于鐵路建設(shè)造成土地切割和破碎化，導(dǎo)致鐵路周邊土地利用水平和自然生產(chǎn)能力降低。鐵路建設(shè)工程產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)如圖1所示。

2 鐵路棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾的特殊性

鐵路工程建設(shè)情況復(fù)雜，工程建設(shè)實(shí)際情況與前期階段常發(fā)生較大變化，尤其是鐵路棄土（渣）場(chǎng)，受到自然環(huán)境、技術(shù)水平、施工布置工藝等因素的制約，單一棄土（渣）場(chǎng)的堆放能力較為有限，往往為滿足鐵路工程建設(shè)產(chǎn)生的大量廢棄物堆放，需在沿線布置眾多的棄土（渣）場(chǎng)，棄土（渣）場(chǎng)呈線狀展開(kāi)，分布零散地域廣，少則分布于幾個(gè)地市，多則達(dá)數(shù)省，棄土土方的堆放也具有一定的隨意性，在后期土地復(fù)墾過(guò)程中不如長(zhǎng)方區(qū)域操作起來(lái)方便，因此，對(duì)棄土（渣）場(chǎng)制訂科學(xué)、合理的措施布設(shè)與復(fù)墾計(jì)劃，在棄土（渣）場(chǎng)后期土地復(fù)墾過(guò)程中顯得尤為重要。

3 鐵路棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾技術(shù)方法措施

棄土（渣）場(chǎng)是鐵路建設(shè)過(guò)程中堆放棄土、排放廢渣而形成的場(chǎng)地。鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)不僅存在嚴(yán)重的水土流失，而且還存在安全隱患，容易引發(fā)自然災(zāi)害，各級(jí)主管部門(mén)對(duì)棄土（渣）場(chǎng)選址和后期植被恢復(fù)尤其關(guān)注，鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)選址應(yīng)根據(jù)棄土（渣）場(chǎng)容量、占地類(lèi)型與面積、棄土（渣）運(yùn)距及道路建設(shè)、棄土（渣）組成及排放方式、整體防護(hù)工程量和棄土（渣）場(chǎng)后期利用等情況，經(jīng)綜合分析后確定。從實(shí)際情況來(lái)看，鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)多數(shù)選用溝谷、山地和凹地，棄土（渣）場(chǎng)的占地面積一般不大，多為輕度破壞，主要表現(xiàn)為對(duì)原有土地的占?jí)汉屯趽p，棄土（渣）堆放完成后會(huì)形成較為松散的邊坡和平臺(tái)，容易發(fā)生不均勻沉降。另外，由于鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)多數(shù)選用山地、溝谷和凹地，導(dǎo)致場(chǎng)地表土剝離比較困難，表土質(zhì)量難以保障，不利于后續(xù)的土壤保持和植被作物生長(zhǎng)，棄土（渣）施工完成后大多數(shù)需要客運(yùn)熟土。棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾順序?yàn)榍捌趧冸x表土、儲(chǔ)存—布設(shè)坡腳擋護(hù)、排水和種植綠肥—平臺(tái)整地、邊坡防護(hù)—表土回覆、覆熟土或土壤改良—生態(tài)恢復(fù)。

從現(xiàn)階段鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾實(shí)際情況來(lái)看，一部分棄土（渣）場(chǎng)并沒(méi)有嚴(yán)格按照復(fù)墾方案進(jìn)行復(fù)墾，而是處于撂荒或低效閑散利用狀態(tài)。棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾缺乏相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求和技術(shù)手段，都是在走“先破壞，后治理”的老路，棄土（渣）后留下較陡邊坡，后期較難恢復(fù)，尤其是石質(zhì)邊坡，整體復(fù)墾效益較低，往往需要付出沉重的代價(jià)。

4 案例研究

案例以某新建鐵路1#棄渣場(chǎng)為例，1#棄渣場(chǎng)棄渣量為6.6萬(wàn)m3，占地面積0.95hm2，最大堆渣高度14m，占地類(lèi)型為荒地，棄渣場(chǎng)等級(jí)為5級(jí)，為坡地型棄渣場(chǎng)，如圖2所示。

4.1 表土剝覆工程

1#棄渣場(chǎng)屬于坡地型棄渣場(chǎng)，表土剝離采用條帶表土外移剝離法，剝離后表土在堆放場(chǎng)集中堆放，在表土堆放場(chǎng)周?chē)藿〒跬翂霸诒硗炼驯砻娣N植綠肥。擋土墻設(shè)計(jì)堆砌斷面底寬2m、頂寬1m、高1.5m，其材料為草袋土，草袋規(guī)格為1.0m×0.6m×0.2m。表土剝離堆放到表土堆放場(chǎng)之后，為了防止雨水對(duì)表土的沖刷及表土肥力的流失，在表土堆表面種植綠肥，綠肥采用三葉草。

4.2 客土覆蓋

1#棄渣場(chǎng)屬于坡地型棄渣場(chǎng)，原地貌為荒地，可剝離的表土層較薄，后期植被恢復(fù)缺少種植土壤，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距之內(nèi)尋求異地熟土覆蓋，直接固定地表土層，并對(duì)土壤理化特性進(jìn)行改良，特別是引進(jìn)微生物、氮素和植物種子，為1#棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。

4.3 平整工程

客土覆蓋后，對(duì)凹凸不平的場(chǎng)地采用就地平整法進(jìn)行挖補(bǔ)平整。平整工程主要是對(duì)復(fù)墾的土地進(jìn)行松土，將緊實(shí)土層變?yōu)槭杷杉?xì)碎的耕層，增加了土壤孔隙度，有利于接納和貯存雨水，促進(jìn)土壤中潛在養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分，從而提高整地和播種質(zhì)量。

4.4 坡面擋護(hù)工程

1#棄渣場(chǎng)采取混凝土擋渣墻防護(hù)，擋渣墻胸坡1：0.25，背坡1：0.25，基礎(chǔ)埋深不小于1.50m。墻身以C20片石混凝土砌筑，沿墻長(zhǎng)每10m設(shè)一道伸縮縫，縫寬0.03m，縫內(nèi)沿內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青木板，深0.2m。墻身露出地面部分，沿墻長(zhǎng)、高每隔2m，上、下、左、右交錯(cuò)設(shè)置泄水孔，泄水孔采用φ10cm的PVC管，進(jìn)水口處用0.3m×0.3m透水土工布（400g/m2）包裹。1#棄渣場(chǎng)共設(shè)擋渣墻長(zhǎng)210m，地面可見(jiàn)高度為5～8m，最大高度8m。

4.5 疏排水工程

在1#棄渣場(chǎng)與自然山體交接處布設(shè)M10漿砌片石截排水溝，棄渣場(chǎng)頂向四周設(shè)計(jì)1%的排水坡度。截排水溝斷面為梯形，底寬1.0m，邊坡1：1.25，溝深1.0m，頂寬3.5m，M10漿砌片石厚度0.3m，1#棄渣場(chǎng)周邊截水溝長(zhǎng)340m。

4.6 1#棄渣場(chǎng)土地復(fù)墾工作得失

1#棄渣場(chǎng)土地復(fù)墾技術(shù)措施主要采用表土剝覆工程、客土覆蓋、場(chǎng)地平整、坡面擋護(hù)工程、疏排水工程，形成了比較完備的防護(hù)體系，其不足之處主要是邊坡為裸露的巖石，植被恢復(fù)較為困難，影響了棄渣場(chǎng)的景觀協(xié)調(diào)性。針對(duì)裸露巖石高陡邊坡植被恢復(fù)困難，本文介紹以下幾種邊坡植被恢復(fù)技術(shù)，豐富鐵路建設(shè)工程土地復(fù)墾技術(shù)方法。

4.7 客土噴播技術(shù)

客土噴播是利用液壓流體原理將草（灌、喬木）種、肥料、黏合劑、土壤改良劑、保水劑、纖維物、水等材料混合攪拌均勻制成噴播基材，通過(guò)客土噴播機(jī)將其噴射到邊坡坡面，形成較穩(wěn)定的護(hù)坡綠化結(jié)構(gòu)。客土噴播技術(shù)具有播種均勻、效率高、造價(jià)低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、有一定附著力等特點(diǎn)。

客土噴播各地區(qū)均可應(yīng)用，適用于邊坡無(wú)涌水、自身穩(wěn)定、坡面徑流流速小于0.6m/s的各種土、石質(zhì)邊坡，在干旱、半干旱地區(qū)應(yīng)保證后期養(yǎng)護(hù)用水的供給。

4.8 植生毯綠化護(hù)坡

植生毯植被恢復(fù)綠化技術(shù)是利用工業(yè)化生產(chǎn)的防護(hù)毯結(jié)合混合種子（喬、灌、草）進(jìn)行植被恢復(fù)和坡面防護(hù)的技術(shù)方式。坡面覆蓋植生毯能固定坡面表層土壤，增加地面糙率，減緩徑流速度，分散坡面徑流，減輕雨水對(duì)坡面表土的濺蝕沖刷。植生毯植被恢復(fù)技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單，易操作，保墑效果好，節(jié)水環(huán)保，后期植被生長(zhǎng)效果也好。

植生毯綠化適用于邊坡坡比為1：4～1：1.5的土質(zhì)、土石質(zhì)邊坡，坡長(zhǎng)大于20m時(shí)需進(jìn)行分級(jí)處理，尤其適用于養(yǎng)護(hù)管理困難的區(qū)域。

4.9 生態(tài)袋綠化護(hù)坡

生態(tài)袋具有透水不透土的過(guò)濾功能，既能防止填充物（土壤與營(yíng)養(yǎng)成分混合物）流失，又能實(shí)現(xiàn)水分在土壤中的正常交流，使得植物生長(zhǎng)必需的水分得到有效保持和及時(shí)補(bǔ)充。同時(shí)，生態(tài)袋及其組件具備在土壤中抗老化、無(wú)毒、不降解、抗酸堿鹽、抗紫外線及微生物侵蝕的特點(diǎn)。

生態(tài)袋綠化護(hù)坡對(duì)坡面質(zhì)地?zé)o限制性要求，是一種見(jiàn)效快且效果穩(wěn)定的坡面植被恢復(fù)方式，適用于立地條件差，坡比為1：0.25～1：2的石質(zhì)坡面，尤其適宜于坡度較大的坡面。對(duì)于坡長(zhǎng)大于10m，較陡的坡面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分級(jí)處理。

4.10 生態(tài)型框架綠化護(hù)坡

生態(tài)型框架綠化技術(shù)是在需治理的邊坡上拼鋪生態(tài)型框體，再于框體內(nèi)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，接著澆灌混凝土、抹平表面后剪開(kāi)植生槽，在槽內(nèi)填土種草的一種邊坡保護(hù)技術(shù)。其框體材料為高強(qiáng)度、防水的紙漿模塑，綠色環(huán)保、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、緩沖性能好。各框體由鋼筋網(wǎng)連接形成一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，防護(hù)功能強(qiáng)，防止坡面雨水徑流沖刷，保護(hù)邊坡穩(wěn)定，具有邊坡保護(hù)、生態(tài)綠化雙重效果。

生態(tài)型框架綠化適用于多類(lèi)巖土地質(zhì)情況，適合于坡度不大于45°，斜率不大于1：1，坡長(zhǎng)不大于10m的邊坡，對(duì)于坡長(zhǎng)超過(guò)10m需要進(jìn)行分級(jí)處理。

5 結(jié)語(yǔ)

鐵路工程建設(shè)會(huì)帶來(lái)一定程度上的土地破壞，但與采礦等其他類(lèi)生產(chǎn)項(xiàng)目帶來(lái)的土地破壞相比，鐵路工程建設(shè)對(duì)土壤的化學(xué)污染較小，鐵路工程棄土（渣）場(chǎng)的土地破壞一般僅是對(duì)土層物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變化，主要表現(xiàn)為土層的占?jí)汉屯趽p，較少帶來(lái)土地生產(chǎn)能力不可逆性的喪失。本文通過(guò)對(duì)棄土（渣）場(chǎng)土地復(fù)墾設(shè)計(jì)和相關(guān)生態(tài)措施進(jìn)行了研究，并結(jié)合具體工程的典型案例進(jìn)行應(yīng)用分析，提出幾種適用于棄土（渣）高陡邊坡植被恢復(fù)技術(shù)，以期對(duì)今后棄土（渣）場(chǎng)的土地復(fù)墾工作有借鑒及指導(dǎo)作用，進(jìn)一步完善和優(yōu)化鐵路工程土地復(fù)墾技術(shù)方法體系。

參考文獻(xiàn)

[1]榮穎，胡振琪，付艷華，等.中美草原區(qū)露天煤礦土地復(fù)墾技術(shù)對(duì)比案例研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2017，26（1）：55-59.

[2]趙斌，宋莉.礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2021，14（2）：36-38.

[3]胡振琪，趙艷玲.礦山生態(tài)修復(fù)面臨的主要問(wèn)題及解決策略[J].中國(guó)煤炭，2021，47（9）：2-7.

[4]宋允.陳村鐵礦露天采坑土地復(fù)墾及生態(tài)重建的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（5）：116，118.

[5]馮國(guó)寶，阮夢(mèng)穎，李海波.淺析常村煤礦矸石山植被生態(tài)重建技術(shù)及效益[J].中國(guó)煤炭，2021，47（2）：76-82.

[6]劉佳佳，付梅臣.礦區(qū)土地復(fù)墾對(duì)耕地社會(huì)價(jià)值的影響及估算[J].中國(guó)礦業(yè)，2020，29（1）：57-61.

[7]胡振琪，肖武，趙艷玲.再論煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境“邊采邊復(fù)”[J].煤炭學(xué)報(bào)，2020，45（1）：351-359.

[8]楊磊.鐵路大型臨時(shí)工程土地復(fù)墾措施體系研究[J].探索科學(xué)，2020（4）：69-70.

[9]佟麗君.臨時(shí)用地土地復(fù)墾的原則及主要的技術(shù)措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2019，（10）：24.

[10]朱英華，周艷，王旭，等.公路建設(shè)臨時(shí)用地土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐—以仁壽縣紅星路南沿線為例[J].地理信息世界，2021，28（2）：105-109+114.

[11]鮑桂葉，曹春艷，楊新文，等.高速鐵路臨時(shí)用地復(fù)墾工程技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（33）：198-199.

[12]袁中友，吳家龍，代金君.高速公路臨時(shí)用地對(duì)土壤質(zhì)量的綜合影響[J].中國(guó)水土保持科學(xué)，2018，16（2）：111-118.

[13]李淑欽，劉鵬，張勇，等.鐵路臨時(shí)用地土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科技，2021，（1）：28-29.

[14]牛快快.鐵路工程臨時(shí)用地復(fù)墾措施研究[J].山西農(nóng)經(jīng)，2018，21：57-59.