鐵路建設(shè)項目設(shè)計階段深化水土保持要求的重要性
——以龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施深化設(shè)計為例

黃長海

(中國鐵路南昌局集團有限公司 福建鐵路建設(shè)指揮部,福建 福州 350011)

鐵路建設(shè)具有線路長、地表擾動范圍廣、動用土石方量大等特點,做好鐵路建設(shè)項目水土保持工作是貫徹新發(fā)展理念、推動生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的必然要求,是黨的二十大精神和習近平生態(tài)文明思想的具體實踐。2023年,水利部辦公廳、國鐵集團辦公廳聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于加強鐵路建設(shè)項目水土保持工作的通知》(辦水保〔2023〕3號),明確要“深化設(shè)計階段水土保持要求”。筆者以龍巖—龍川鐵路龍巖—武平段(以下簡稱“龍龍鐵路龍武段”)隧道棄渣場截排水措施施工圖深化優(yōu)化為例,闡明“深化設(shè)計階段水土保持要求”的必要性和“加強鐵路建設(shè)項目水土保持工作”的重要性。

1 概況

龍龍鐵路龍武段全線位于福建省龍巖市上杭和武平縣境內(nèi),新建正線全長64.336 km。線路橫跨汀江水系,穿越上杭國家森林公園普陀景區(qū),途經(jīng)省級水土流失重點治理區(qū)白砂、臨城、湖洋和十方等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。項目區(qū)屬中低山地丘陵地貌,沿線地面高程250～800 m,地形起伏較大;屬亞熱帶季風氣候區(qū),年均氣溫19.6～20.2 ℃,年均降水量1 645.5～1 706.5 mm,土壤以山地紅壤、黃壤為主。

項目于2019年9月底開工建設(shè),計劃總工期48個月,總投資約81.08億元,其中土建投資約68.00億元。全線共設(shè)計隧道23座,總長40.735 km,隧線比達63.32%。其中,雙線隧道22座,總長36.324 km;燕尾隧道1座,總長4.411 km。隧道工程總占地面積約16.60 hm2,土石方挖填總量約582.25萬m3,共設(shè)置棄渣場10處。統(tǒng)一在隧道棄渣場設(shè)計了外圍截洪(水)溝和渣頂中心溝等措施,且渣頂中心溝均采用了相同的結(jié)構(gòu)形式和斷面尺寸。

2 深化設(shè)計

2023年4月,項目建設(shè)單位聯(lián)合EPC工程總承包單位組織各參建單位,現(xiàn)場踏勘已啟用的隧道棄渣場堆渣情況,發(fā)現(xiàn)渣場中心溝的原有設(shè)計缺少對上游匯水變化的綜合考慮,存在不足,在對照水土保持方案批復要求(滿足防洪排導設(shè)計標準要求)和土地復墾實施方案(最大限度恢復耕地面積指標)的基礎(chǔ)上,對8座隧道棄渣場截排水措施施工圖逐一進行了深化設(shè)計,見表1。由表1可知,深化設(shè)計后,共減少渣頂中心溝4 222 m,結(jié)構(gòu)形式為M10漿砌石、梯形,斷面尺寸為頂寬5 m、底寬2 m、溝深1.5 m、壁厚35 cm;增設(shè)馬道排水溝649 m,結(jié)構(gòu)形式為C20混凝土、矩形,斷面尺寸為寬0.5 m、溝深0.5 m、壁厚20 cm。

表1 隧道棄渣場截排水措施施工圖深化設(shè)計情況

3 深化設(shè)計后實效

1)工程總體減量不減效。相較于批復的水土保持方案,雖然截排水措施布設(shè)的總體規(guī)模有所減少,但是渣場級別和排洪工程級別均保持不變,截排水措施的防御標準沒有降低,既能確保棄渣場行洪、運行安全,又能滿足水土保持方案的要求。同時,結(jié)合當?shù)厮姓鞴懿块T的意見和建議,增設(shè)了馬道排水溝,進一步完善了堆渣坡面的排水體系,有效避免了坡面徑流造成的沖刷,進一步彌補了方案編制階段設(shè)計深度的不足。

2)批復的水土保持方案明確要求棄渣場防治區(qū)應在堆渣完成后,按照原有土地利用類型進行土地復墾或植被恢復。經(jīng)分析計算,通過棄渣場截排水措施深化設(shè)計后,大幅減少了渣頂中心溝布設(shè),有效減少截排水溝構(gòu)筑物硬化占地面積21 110 m2(見表2),增加了土地復墾或植被恢復面積,滿足了水土保持方案和土地復墾方案的要求。

表2 深化設(shè)計后減少渣頂中心溝構(gòu)筑物硬化占地面積

3)節(jié)約棄渣場工程措施費用,有利于工程造價的總體控制。通過測算,減少渣頂中心溝后,將減少漿砌石砌體約8 064 m3;而增加馬道排水溝后,將增加混凝土砌體約247 m3。按照批復的水土保持方案措施單價進行投資變化分析,共計可節(jié)約防護措施費用約272.17萬元,有利于工程造價的總體控制,見表3。

表3 深化設(shè)計后對應措施投資變化

4)加快棄渣場防護措施施工進度,減少新增水土流失。相關(guān)渣場截排水措施工程規(guī)模總體上的減少,能進一步加快棄渣場防護措施的施工進度,從而有利于棄渣場盡快進行復耕和植被恢復,減少棄渣場地表裸露的時間,降低新增水土流失的風險。

4 深化設(shè)計階段水土保持要求的重要性和意義

1)完善前期設(shè)計不足,查漏補缺。由于批復的水土保持方案的編制深度尚屬可研階段,很多防護措施往往因設(shè)計深度不夠而存在一些不足。而深化設(shè)計階段水土保持要求,進一步明確方案批復后初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等后續(xù)階段還要開展水土保持規(guī)劃編制工作,以完善前期設(shè)計的不足,確保水土保持措施設(shè)計質(zhì)量。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施經(jīng)深化設(shè)計后,增設(shè)了馬道排水溝,及時彌補了堆渣坡面排水體系的缺漏,對完善前期設(shè)計不足,起到了十分明顯的查漏補缺作用。

2)貼合工程建設(shè)實際,與時俱進。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場隨著隧道石渣資源化綜合利用,較水土保持方案批復的設(shè)計堆渣量均有不同程度的減少,形成的堆渣終了情況也發(fā)生了變化,這就要求棄渣場截排水溝的布設(shè)也要進行相應的調(diào)整,而這些調(diào)整就是深化設(shè)計階段水土保持要求的具體體現(xiàn),所以說深化設(shè)計階段水土保持要求具有貼合工程建設(shè)實際,保持設(shè)計與時俱進的作用。

3)有條不紊地落實水土保持方案實施。深化設(shè)計階段水土保持要求初步設(shè)計階段應依據(jù)水土保持方案、相關(guān)標準規(guī)范編制水土保持規(guī)劃,深化水土保持措施設(shè)計,將水土保持投資足額列入工程概算;要求施工圖設(shè)計階段明確水土保持措施布設(shè)、工程量和施工組織安排,確定棄渣場防護措施等。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施的優(yōu)化深化,就是通過落實深化設(shè)計階段水土保持要求,一步步加深設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計,有條不紊地推進和落實水土保持方案的實施。

4)有的放矢地強化鐵路建設(shè)項目水土保持工作。深化設(shè)計階段水土保持設(shè)計要求,通過初步設(shè)計、施工圖等階段一步步推進和落實水土保持方案,在這個過程中起到了強化鐵路建設(shè)項目水土保持工作的目的,同時也能及時解決在施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題,做到有的放矢。

5 結(jié)束語

龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施施工圖深化設(shè)計后,減少了大部分棄渣場渣頂中心溝的布設(shè),因勢利導增設(shè)了馬道排水溝。這些深化設(shè)計工作的開展,既能確保棄渣場行洪、運行安全,滿足水保方案要求,又能有效減少截排水溝構(gòu)筑物占地面積,滿足土地復墾、植被恢復的要求,還能節(jié)約棄渣場工程措施費用,進一步降低工程造價。由此可見,深化設(shè)計階段水土保持要求對加強鐵路建設(shè)項目水土保持工作具有十分重要的意義。在鐵路項目建設(shè)過程中不斷深化設(shè)計階段水土保持要求,不僅能彌補水保方案編制階段設(shè)計深度的不足,還能結(jié)合工程建設(shè)實際變化情況及時調(diào)整優(yōu)化設(shè)計,有條不紊地推動水土保持方案實施,做到有的放矢。