連霍高速鄭洛段水土流失與水土保持探究

徐菲

（河南省濮陽水文水資源勘測局，河南 濮陽457000）

1 工程概況

鄭洛高速改建工程起于鄭州西南繞城樞紐立交西側(cè)2 km處，經(jīng)滎陽、上街、鞏義、偃師、洛陽，止于洛陽西南繞城樞紐立交，改建工程全長104.48 km。項(xiàng)目區(qū)位于鄭州和洛陽交匯處，涉及鄭州、洛陽二市4 縣（市、區(qū)）14 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。項(xiàng)目區(qū)屬黃河流域，沿線主要跨越河流包括伊洛河、汜水河、東泗河、西泗河、瀍河等。沿線地貌類型包括平原微丘區(qū)和山嶺重丘區(qū)，平原微丘區(qū)地勢開闊平整，地形起伏很小；山嶺重丘區(qū)處于山前緩傾斜丘陵地帶，地形呈緩波狀起伏，起伏差較大。項(xiàng)目區(qū)多年平均氣溫14.20 ℃～14.70 ℃，多年平均降水量601.60～640.00 mm，多年平均無霜期為217-236 d，多年平均風(fēng)速為2.30～3.00 m/s。項(xiàng)目區(qū)為北方褐土區(qū)，土壤種類繁多，分黃棕、棕、褐、潮、砂姜、黑等10類，植被屬華北落葉闊葉林類型，以針闊葉混交林為主，植被覆蓋率22.38%。

2 水土流失分區(qū)特點(diǎn)

項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕以水力侵蝕為主，局部有重力侵蝕發(fā)生，水力侵蝕形式主要有濺蝕、面蝕和溝蝕，重力侵蝕以崩塌、滑落為主。根據(jù)項(xiàng)目工程特征、項(xiàng)目組成、施工工藝、生產(chǎn)方式和造成水土流失等特點(diǎn)，在平原微丘區(qū)和山嶺重丘區(qū)兩個(gè)一級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上，劃分二級(jí)分區(qū)，分別為主體工程區(qū)、取土場區(qū)、棄渣場區(qū)、施工道路和施工生產(chǎn)生活區(qū)、移民安置區(qū)。

2.1 主體工程區(qū)

主體工程區(qū)包括路面、路基（含橋涵）邊坡、路塹邊坡、護(hù)坡道及排水溝和公路兩側(cè)綠化等征地界內(nèi)工程。路堤、路塹邊坡坡度較陡，土質(zhì)易風(fēng)化，極易產(chǎn)生水土流失；橋涵工程在施工中產(chǎn)生大量棄渣棄漿，勢必造成大量水土流失。

2.2 取土場區(qū)

該工程取土方量較大，取土在運(yùn)輸過程中易產(chǎn)生水蝕和風(fēng)蝕，取土場坡面由于取土形成了一定的坡度，又因表層土壤結(jié)構(gòu)疏松，加之工程建設(shè)活動(dòng)頻繁，植被恢復(fù)需一定時(shí)期，水土流失也必然加劇。

2.3 棄渣場區(qū)

該區(qū)棄渣為土石渣，主要來源于路塹開挖和隧洞開挖多余土石方。棄渣松散堆放在荒溝中，土體結(jié)構(gòu)被破壞，失去粘結(jié)力，渣堆表面沒有植被覆蓋，極易產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失，特別是在強(qiáng)暴雨和地形的共同作用下，容易引發(fā)泥石流。

2.4 施工道路及施工生產(chǎn)生活區(qū)

包括施工運(yùn)輸、棄渣場臨時(shí)便道、預(yù)制廠、拌和站和生活區(qū)等。施工運(yùn)輸、棄渣場臨時(shí)便道因車輛碾壓及人為活動(dòng)頻繁，降低了原地貌的水土保持功能，加劇了水土流失。預(yù)制廠、拌和站因徹底破壞了原地表植被，加之工程建設(shè)活動(dòng)，水土流失劇烈，粉塵污染嚴(yán)重。

2.5 移民安置區(qū)

工程移民較少，安置方式為各村后靠分散安置，移民在建房過程中將會(huì)造成大量的水土流失。

3 水土保持分區(qū)防治

防治措施總體上按“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的方式進(jìn)行布局。即以項(xiàng)目水土流失重點(diǎn)防治部位為點(diǎn)，以公路兩側(cè)綠化為線，主要以主體工程區(qū)、取土場區(qū)、棄渣場區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)為面，全面、合理、系統(tǒng)地布設(shè)水土保持綜合防治措施體系。

3.1 主線工程區(qū)

路基、路面：①棄渣利用。主體工程就近利用開挖土石方，減少棄渣造成的水土流失量。②路面設(shè)計(jì)。行車道、硬路肩使用瀝青混凝土，路基使用石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定碎石，可有效防止滑塌。③路塹邊坡。填方邊坡采用三維網(wǎng)墊植草防護(hù)、綠化；大中橋橋頭錐坡、橋頭外側(cè)10 m邊坡采用M7.5漿砌片石防護(hù)；分離式立交錐坡、橋頭外側(cè)10 m邊坡采用C25預(yù)制塊防護(hù)。挖方邊坡采用M7.5 漿砌片石護(hù)面墻支撐坡腳，當(dāng)路塹高度大于16 m時(shí)，采用土工格室內(nèi)植草綠化，同時(shí)做好錨固處理。④路基、路面排水。邊溝、排水溝用C25混凝土砌筑，蒸發(fā)池周圍墻采用7.5#漿砌片石砌筑，池底采用干砌片石鋪砌。路面邊緣排水采用在路肩下設(shè)置C25透水混凝土，通過透水混凝土將水排離，改善路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部干濕狀態(tài)，確保路面強(qiáng)度的發(fā)揮和良好使用性能。

橋涵防護(hù)工程：橋梁施工時(shí)開挖澄清池，沉淀上游泥漿，將清水排入下游河道。對(duì)于鉆孔灌注樁或鋼筋混凝土柱式基礎(chǔ)，汛期施工時(shí)用防滲材料筑圍堰，橋頭路基及錐坡10～20 m 范圍內(nèi)采用M7.5漿砌片石防護(hù)，滿足水土保持要求。

植物措施：互通占地區(qū)栽植低于司機(jī)視線的小喬木、灌木、綠籬、草坪、花卉等，以便誘導(dǎo)司機(jī)視線，空地上盡可能地全面綠化。中央分隔帶主體植物選擇高度1.50 m以下防眩常綠耐修剪樹木，同時(shí)種植灌木、草皮做綠化背景。路基邊溝外側(cè)綠化選擇闊葉喬木樹種，生長快、病蟲害少，同時(shí)可減輕司機(jī)和乘客視覺疲勞。

3.2 取土場區(qū)

防洪排水工程：一是在取土場四周設(shè)擋水土埂，防止四周來水沖刷取土場表面；二是在取土場周邊設(shè)置漿砌石排水溝，使雨洪順利流入自然溝道。

土地整治工程：取土結(jié)束后，取土場邊坡按1∶3進(jìn)行削坡，同時(shí)將臨時(shí)堆存的清表土、清淤泥和表層耕植土還原，復(fù)耕還田。

植物措施：取土場邊坡削坡和四周擋水土埂修筑完成后，在取土場邊坡、底面和擋水土埂頂部及邊坡植草防護(hù)。

3.3 棄渣場區(qū)

項(xiàng)目共設(shè)置9 個(gè)棄渣場，容量約為276.63 萬m3，全部為溝頭棄渣，按照“先攔后棄，上截下排”的原則，先在荒溝溝口設(shè)擋渣墻，在上游布設(shè)截水措施，本身布設(shè)排水設(shè)施，使棄渣場能夠在施工結(jié)束后安全穩(wěn)定運(yùn)行，有序排水，防止坡面漫流產(chǎn)生水土流失。

攔擋工程：擋渣墻墻體采用重力式結(jié)構(gòu)，墻身、基礎(chǔ)均采用水泥砂漿M7.5 漿砌塊石，墻身底寬1.75 m，頂寬0.50 m，墻身高度結(jié)合溝中水深和當(dāng)?shù)氐匦螖M定為2.50 m，其墻面鉛直，墻背俯斜，基礎(chǔ)厚0.50 m，基礎(chǔ)向墻身前后各延伸0.50 m，墻身后設(shè)3 m長0.50 m厚干砌石護(hù)底。

根據(jù)《水土擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)范，按正常運(yùn)行、非常運(yùn)用兩種情況，分別計(jì)算滿足抗傾穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定、地基容許承載力和應(yīng)力分布不均勻系數(shù)的要求，經(jīng)計(jì)算，擋渣墻各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。詳見表1。

表1 擋渣墻穩(wěn)定計(jì)算成果表

排水工程：為避免雨水沖刷，減少水土流失，在棄渣坡面與原狀坡面交界處修建漿砌石排水溝，坡面采用草皮護(hù)坡，按10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。同時(shí)，在排水溝內(nèi)側(cè)修筑擋水土埂一道，以攔擋洪水使渣場免受沖刷。

護(hù)坡工程：采用蓄排結(jié)合防護(hù)措施，利用擋渣墻控制施工過程中的渣土流失，對(duì)邊坡進(jìn)行削坡處理。棄渣堆放完成后平整表面，將棄土平鋪在渣場頂部，進(jìn)行植草防護(hù)，有效防治水土流失。

植物措施：邊坡使用草皮護(hù)坡，頂面綠化以灌木為主，喬灌草相結(jié)合，既符合生態(tài)環(huán)境要求，又可有效防治水土流失。

3.4 施工生產(chǎn)生活區(qū)

在臨時(shí)工廠、料廠、生活區(qū)等使用前進(jìn)行土地平整壓實(shí)整治工程，空閑地進(jìn)行綠化。施工結(jié)束后首先對(duì)污染物質(zhì)（瀝青、油渣等）進(jìn)行清除或掩埋，對(duì)區(qū)域采取復(fù)墾措施，以種植紫花苜蓿的方式恢復(fù)土地肥力。

3.5 施工道路防治區(qū)

對(duì)臨時(shí)道路，選線時(shí)避開已治理的水土保持區(qū)，兩邊設(shè)置梯形漿砌石排水溝，容易引起水土流失地段進(jìn)行植草綠化。施工結(jié)束后，部分不用的道路進(jìn)行復(fù)耕；納入地方交通路網(wǎng)的道路，治理后交地方有關(guān)部門管理。

3.6 移民安置區(qū)

移民建房過程中加強(qiáng)水土流失防治工作，實(shí)施移民建筑工程過程中產(chǎn)生的邊坡及時(shí)采取邊坡穩(wěn)定措施，產(chǎn)生的固體廢棄物絕不允許向河道、農(nóng)田等處任意堆放，及時(shí)進(jìn)行清運(yùn)。

4 結(jié)語

鄭洛高速改建工程建設(shè)過程中，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)施工特點(diǎn)，對(duì)工程施工區(qū)域進(jìn)行合理分區(qū)治理，并結(jié)合各分區(qū)特點(diǎn)及沿線實(shí)際情況，選擇效果較好又經(jīng)濟(jì)可行的水土保持措施，對(duì)保護(hù)鄭洛高速公路沿線的植被及防治水土流失、改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境發(fā)揮重要作用，為其他項(xiàng)目建設(shè)提供有益借鑒和決策依據(jù)。