董孝敏
(江西明澤水利建設有限公司,江西 上饒 334000)
所謂表土主要指的是地球陸地表面所富集的能夠為各種類型的植物生長性能的維持提供持續性保證的疏松類物質,此類型的結構中主要包含相應比例的微生物、土壤酶以及各種形式的有機類物質,不可否認的是,該結構層是在很長時期的作用下逐漸堆積而成,能為植物生產提供必要的物質條件。表土層結構同時也是各類營養物質儲量最為豐富,對各類植物生長和自然生態平衡最有積極意義,表層土壤可再生過程非常緩慢。水土保持中的表土既包括耕地耕作層,也包括園地、林地、草地等表層和腐殖質層。根據《生產建設項目水土保持技術標準》(GB50433—2018)、《生產建設項目水土流失防治標準》(GB/T50434—2018)、《生產建設項目水土保持監測與評價標準》(GB/T51240—2018)等現行規范,施工前必須明確表土剝離范圍、剝離厚度、剝離數量、堆放位置,并編制表土剝離方案,對工程建設項目占用土地的地表土展開分層剝離、保存及利用,確保土石方挖填平衡,控制對地表的不利擾動。
基于此背景,文章以德興市冶金化工產業園擴園建設項目為例,對該工程建設項目表土剝離方案設計展開分析探討,以期指導工程實踐。
德興市冶金化工產業園擴園項目位于德興市銀城鎮東南方向,本項目用地包括工業用地、物流用地、公共設施用地、綠化種植用地、廣場道路用地等五部分。工程建設占地面積76.00hm2,均為永久占地,其中耕地5.66hm2、林地46.82hm2、水域3.85hm2、城鎮村及工礦用地6.86hm2、其他用地12.81hm2,見表1。工程建設土石方開挖252.06×104m3,填方252.06×104m3。土石方經平衡調配后,挖填平衡,無需借土,也無棄土產生。項目建設總投資為37 500×104元,其中土建投資35 000×104元,工程建設投資全部由建設方籌集。

表1 工程占地情況一覽表 hm2
本項目所在區域出露的巖層按成因類型分為第四系粉質黏土(Q4al+pl)、礫砂(Q4al+pl)、卵石(Q4al+pl),殘破積層粉質黏土(Qel+dl)和薊縣系千枚巖層(Pt),局部夾變沉凝灰巖、變角斑巖。項目所在區域地帶性土壤主要為由紅砂巖發育形成的紅壤和磚紅壤,非地帶性土壤有紫色土、石灰性土和水稻土。
在確定工程所在地主要分布表土的可剝離厚度尺寸時,應當充分考慮工程區既有的地形特征和地貌因素,以其中地勢較為平緩的地區為首要選擇位置,為機械性的開挖剝離施工提供可靠保證;在此基礎上還必須結合相應位置表土的具體厚度,對于實際較厚較大的區域率先進行開挖剝離。從占地性質看,工程建設項目通常會對表土造成永久性的占用和破壞,且這種影響一般均具有不可逆性,但因處治及管理方式方面的改變,也可以將永久性占地轉變為臨時性占地,進而對工程施工所涉及范圍表土的破壞程度相應減輕,相關屬性也轉變呈可恢復性。該產業園擴園項目共剝離表土11.60×104m3,其中,林地剝離厚度10~20cm,耕地剝離厚度20~25cm。
這一厚度因素的確定主要根據的是表層熟化土的實際厚度。目前存在兩種表土剝離厚度調查方法,一是坡面溝槽法,即針對邊坡高度在1~2m 之間的土質邊坡斷面,開設10cm 寬、10cm 深的溝槽,開槽過程不得擾動坡面;此后通過卷尺實施表土厚度量測[1]。該方法簡單直觀,但工程現場符合測量要求的坡面不多,選擇難度大。二是打土鉆法,即在工程所在以及潛在的擾動區內優先選取地勢較為平坦且土地肥沃程度較高的耕地、園地或林地,主要采取人工操作等方式進行表土層具體厚度的測量。該方法對地表擾動較小,但調查過程缺乏直觀性,調查結果的準確性也無法保證[2]。
密切結合待新建工程項目所在地區的土壤志等歷史性勘察資料以及既有的地質條件評估資料,同時根據此類施工過程中較為常用的坡面溝槽法以及打土鉆法全面展開待保護土壤斷面實際厚度取值的判讀取值,并根據后期植物措施、復耕等所需的回填量確定該產業園擴園項目表土剝離厚度。針對實際情況來說,土層較為深厚并且肥沃程度明顯較高的區域必須加大剝離厚度,相反,針對土層實際厚度較為薄弱并且肥沃程度一般的區域必須采取淺層剝離技術。按照以上原則最終確定出的該工程區剝離厚度具體情況見表2。

表2 項目區表土剝離厚度
根據審定的施工總布置圖中的征地紅線范圍量化確定表土剝離面積,并依據可研階段移民專業實物指標調查結果,對征地類型和面積展開復核[3]。
最終確定的表土層的實際剝離厚度和相對應的剝離面積之間的乘積即得出相應的表土剝離總方量,該產業園擴園項目表土剝離量計算結果見表3。

表3 項目區表土剝離量
根據《生產建設項目水土保持技術標準》(GB50433—2018),最終所實際采取的表土剝離手段必須和待建設工程中的主體項目保持同步設計、同步性的施工和運輸。主體土建工程標則包含排雨水工程、場地綠化、擋土墻、植草防護、排水溝、沉砂池等。籌建期土建工程標和主體土建工程標表土剝離工程量均應結合具體項目確定。
待土地交付使用后開工用地前,國土部門會同農業部門及專家技術人員對土壤展開檢測與鑒定,對表土剝離價值、剝離深度、存放地點及方式等展開評價,并制定合理適用的表土剝離方案,具體表土剝離流程[4]。表土剝離方式包括由土地開發整理中心自行施工和委托用地單位施工兩種,并以工程所在地建筑市場人工和臺班定額下浮20%確定施工定額,并按修正系數(表4)修正后確定出工程項目表土剝離總工程費用。

表4 表土剝離施工定額修正系數
比較推土機和拖式鏟運機兩種表土剝離設備,結合工程實際最終選用合適的表土剝離設備,具體見表5。

表5 表土剝離設備的比較
該產業園擴園項目表土層在具體剝離的過程中主要采取的是推土機等施工機械開挖為主,人工為輔的技術,當單次推進深度達到15~20cm 后便按設計要求展開小規模土堆的傾卸,推土機在實際推進施工的過程中必須保持抵擋低速的推進模式,以較好控制由于推進力的持續作用而引發的熱能對土壤溫度、團粒結構的不利影響;通過漸次成堆聚合,促使原土壤環境快速恢復。
為提升表土剝離施工效率,應使用小型推土機先剝離20cm 深度(即耕作層),此后再分層剝離剩余底土層。剝離后的表土需要外運的,必須順著線路一側以條帶狀的形式展開堆放;對于堆放時間在15d 以上的,必須通過黃土加筑坡腳,并在迎風面均勻撒布濕重黃土,避免發生水土流失。
為降低表土運輸成本,必須在項目區周圍土地利用總體規劃方案中明確表土儲存地點,該地點在確定的過程中必須結合所在地區既有的農田保護、耕地質量調查等計劃展開較為合理適用的表土空間轉換路徑的規劃與確定。
各表土剝離地塊與表土儲存點的距離指的是垂直距離,距離越小,方案越優。在確定出運輸距離的基礎上,針對具體的運輸方式,以當地市場石料運輸價格為運費參考值,確定運輸成本。
根據《生產建設項目水土保持技術標準》(GB50433—2018),工程建設項目所剝離的表土必須作為覆土土源集中存放,并加強水土流失防治。表土堆存時間主要與工程項目建設期的長短有關,故堆存期間,可能遭受風沙、降雨侵蝕,使按照設計要求堆放好的土層,避免出現各種規模和形式的水土流失發生。
1)臨時攔擋:以編織袋裝土為主要形式,根據堆存場地征地范圍、地形坡度、表土堆存量等綜合確定的攔擋高度和寬度均在0.5~1.0m 之間,為保證臨時堆放的穩固性,必須按照矩形或梯形等常見的形式布置臨時攔擋結構。
2)臨時排水:該擬建造的產業園擴園工程預先規劃好的表土堆存場地,當發生持續性強降雨時,出于快速順利排水方面的考慮,必須按照設計要求增設矩形形式以及梯形斷面的排水溝等排水性設施,并和周邊排水渠較好連接。按照《生產建設項目水土保持技術標準》(GB50433—2018)的規定,臨時排水明溝應按照矩形或梯形斷面設置,兩者溝底寬度應不小于0.4m 和0.3m;縱坡應不小于0.3%。
3)臨時苫蓋:以防塵網、密目網、彩條布和苫布為主要的苫蓋材料,對于分區開挖回填的區域,應按施工次序安排,合理重復利用臨時苫蓋材料。
4)綠化:根據技術標準,對于裸露時間超出1a 且儲存區年降水量均值在800mm 以上的臨時堆放區,應采用適生性綠化用草展開綠化;還應撒布谷類、小麥等防塵防蝕,減緩表土流失的同時,改善土壤肥力和結構。
綜上所述,文章結合德興市冶金化工產業園擴園項目,在按需剝離原則的指導下,所設計出的項目區表土剝離方案切實合理,對工程建設期間表土剝離區域、剝離厚度等均起到了較好的指導,保證了項目水土保持設施驗收工作的順利完成。本方案包括表土剝離在內的水土保持措施實施完成后,至設計水平年,水土流失治理度為99.02%,土壤流失控制比為1.0,渣土防護率99.88%,表土保護率96.66%,項目區林草植被恢復率99.57%,項目區林草覆蓋率30.18%。各項指標均達到或超過水土流失防治目標值。