公路、铁路项目水土保持方案编制重点探讨

康玲玲，张庆霞，刘 坤，董飞飞，刘军军

(1.黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室，河南郑州 450003;2.华北水利水电学院，河南郑州 450011)

公路、铁路项目水土保持方案编制重点探讨

康玲玲1，张庆霞1，刘 坤2，董飞飞1，刘军军1

(1.黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室，河南郑州 450003;2.华北水利水电学院，河南郑州 450011)

水土保持;方案编制;公路工程;铁路工程

针对公路、铁路项目在建设过程中极易产生水土流失的情况，根据其产生水土流失的特点，探讨了在编制该类工程水土保持方案时应特别注重的诸如土石方平衡及其流向方案、取土场选址和取土场治理等几方面的问题，供今后编制该类工程水土保持方案时参考。

公路、铁路建设项目最大的特点是建设规模大，涉及范围广，所产生的废渣和所需借土、石料的方量特别大。废渣主要来自于开挖路堑、路基和隧道，借来的土、石料主要用于填筑路基和站场修建。在该类工程建设过程中，有些施工单位缺乏水土保持意识，为了降低施工成本，不仅没有很好地按照水土保持的要求将弃渣堆放在专门的场地，而且随意倾倒土石弃渣，更没有对弃渣采取相应的防护措施;有的施工单位并没有在选定的区域取土和采石，从而产生了大量的水土流失，严重时遇到一定的外部诱因(如暴雨)还会引发泥石流、滑坡等地质灾害，对周边环境造成极大影响，甚至堵塞河道，引发洪涝灾害［1］。

在路基填筑过程中若不采取相应的防护措施则会发生较严重的水土流失，但由于路基填筑会影响到主体工程安全和可能延长工期、增加工程投资等，所以不管是建设单位还是施工单位都比较重视路基填筑过程中的水土保持工作，一般不会发生严重的水土流失。由于主体工程设计标准相对比较高，施工管理也较规范，所以建成后的路基、站场和公路立交等处绿化得一般都很好，生态效果也较好。公路、铁路项目弃渣呈现数量多、规模大的特点，但其弃渣场选址以及弃渣场防护措施布设总体情况与采矿工程排土场大体相同;尽管主体工程施工过程中的临时防护措施也很重要，但与其他工程存在有雷同情况，因此这些就不再赘述。本文仅就公路、铁路工程水保方案编制中的土石方平衡及其流向方案、取土场选址和治理等问题进行探讨。

1 土石方平衡及其流向方案

实践表明，土石方平衡是水土保持方案编制的基础内容之一，土石方量计算准确与否将直接影响到水土流失预测、方案比选、占地面积计算、取弃料场设置、防治措施布设，以及水土保持投资等多个方面。但目前公路、铁路项目主体设计所列的土石方量，普遍存在有深度不够、考虑因素较少，主体设计中缺乏统筹性，土石方平衡往往只包含主线路基的工程量，没有考虑路基与其他各项目之间土石方的相互利用［2］，甚至挖填平衡过于理想化［3］等问题，从而给水保方案编制过程中的土石方平衡工作带来一定困难。为此，水保方案编制人员应注意以下几个方面的问题。

1.1 土石方量换算

通常公路、铁路的土石方工程量计算方法是:挖方按天然密实体积(以下简称“自然方”)计算，填方按压(夯)实后的体积(以下简称“实方”)计算，石方爆破按自然方计算，借方作填方时按实方计算，并称其为计价方;而水保监［2008］8号文要求各种土石方均应折算为自然方进行平衡。表1给出了土石方的松实系数。

表1 土石方松实系数

因此，在摘取项目可行性研究报告中的土石方数据时，需及时了解是否采用了计价方的规则进行计量，若是则应进行相应换算。换算时，最好能按照公路、铁路相应的工程概算定额中规定的换算系数进行换算，实在不行的话就必须按水利部颁布的水土保持工程概算定额中规定的换算系数进行换算。

1.2 补充临时工程的土石方量

仔细分析主体工程土石方量的组成，要复核是否包括立交、桥隧、站场及附属设施等工程区的土石方量;同时应重点分析如施工道路、施工生产生活区、供配电、供气供热、供排水等临时工程的土石方量。对于查实确有漏项的，应结合工程实际进行土石方量的补充估算。

1.3 理顺土石方平衡路线

对于站场、桥涵和公路立交等分散于路基沿线的工程，其土石方平衡不能按类型工程统一进行，否则土石方不好在相隔很远、彼此挖填方量差异甚大、土石方难以调运的工程之间平衡。因此，该类工程若不按单个工程进行土石方平衡，就应随相邻路基工程进行土石方平衡。

1.4 明确不能忽视的几个数据

在水土保持方案审查过程中，经常会提出一些如剥离表土、钻渣、泥浆等问题，虽然其土石方量并不大，但也应该引起编制人员的足够重视，否则会影响整个报告书的质量。因此，建议在土石方平衡小节中，应结合工程实际，明确以下几个方面的问题:

(1)从实际出发，明确表土剥离(包括水域淤泥清理)的范围、厚度、数量、堆放场地及其后期利用方向(“防治措施布设”小节中给出措施典型设计，并明确相应的剥离和回填覆土利用工程量)。

(2)明确桥梁施工过程中可能产生的钻渣、泥浆数量及其后期处理方案(“防治措施布设”小节中明确具体措施及工程量)。

(3)明确建筑物拆除所产生的垃圾数量及处理方案。有关研究表明，沿线拆迁产生建筑拆除物的60%～80%为拆迁房屋的门、窗以及木材、完整的砖块、瓦片、钢筋、混凝土预制块等，这部分一般由附近村民回收综合利用;剩余废弃砖混、砂石土、瓦砾等建筑垃圾一般占总量的20%～40%，通常与工程其余弃渣一并处置或运至城市垃圾站处理［4］。

1.5 完善土石方流向方案

在补充临时工程土石方量和换算复核主体工程土石方量的基础上，全面分析土石方调运利用的可行性(如施工道路在施工准备期就应该完成，如将隧道弃渣或路基开挖余方调运给施工道路就是不可操作的;了解周边道路的情况，特别是隧道附近有无现成公路;根据跨越河道附近是否已有桥梁，以及桥梁宽度及承载力能否满足施工要求等)，结合施工时序(看施工的时序能否衔接，若施工时序衔接不上，则再看有无场地供临时堆置)，并参考可能划分的标段等情况，以桥、隧(必要时结合挖填方特大的站场)为节点，完善土石方调配方案，并给出土石方平衡表及其流向框图。

2 取土场选址分析

合理选择取土(石、料)场的位置和优化取土场数量，乃是减少扰动面积、控制占用耕地、有效防治水土流失的基础。根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008，以下简称《技术规范》)规定，笔者结合多年的实践，认为对取土场选址的分析应着重以下几个方面:

(1)取土场选址要以桥梁、隧道为节点的土石方流向框图和《技术规范》为依据，以不得占用基本农田和林地为前提条件，以满足路基填筑质量与数量、缩短运距(须在沿线视线以外)和减少扰动地表面积为目标，尽量减少取土场数量，优化取土场位置的设置。

(2)即使是增长运距，加大投资，也不能在县级以上人民政府划定的崩塌和滑坡危险区、泥石流易发区内设置取土(石、料)场，还要远离民房、电线杆(塔)等工农业生产设施。

(3)在山区、丘陵区选址，应分析诱发崩塌、滑坡和泥石流的可能性，最好选择植被稀疏的孤立小山包、小山脊或黄土梁峁等处，既能满足工程建设需求，又能避免引发地质灾害，还能改造局部地形并造地。

(4)若由于条件限制，只能在距离城镇、景区较近区域选取取土场的，首先要避开正常的可视范围，其次在划定范围、取土方式、取土深度和终期治理(防治标准相应提高一级)等方面，应符合城镇、景区等规划要求，并与周边景观相协调。

(5)在河道取砂(砾)料和黄河滩地取土的，应遵循河道管理的有关规定，经当地河道管理部门审批(取得相应附件);同时，后期治理要符合河道主管部门的要求。一般为避免影响行洪不能种乔木，通常采取撒播草籽、增加植被覆盖度来有效控制风蚀发生。

(6)在河岸陡坡开挖土石方，以及开挖边坡下方有河渠、公路、铁路和居民点时，开挖土石必须设计渣石渡槽、溜渣洞等专门设施，将开挖的土石渣导出后及时运至弃土(石、渣)场或专用场地，防止弃渣造成危害。

(7)平原区取土场最好选择沙丘、岗地，或结合河道整治、水渠开挖和其他工程弃渣一并解决;实在难以通过其他途径获得土源必须就近从耕地取土的，除应当地政府要求深挖后改为鱼塘、蓄水池等外，其余都应考虑后期排水，并以恢复耕地为首要，合理确定取土深度。

(8)在选择取土场时应尽量考虑沿线集中取土，避免任意开挖，以便于采取坡地取平、复耕还田或地方其他开发利用。

(9)取土场的设置要以深挖窄取，少占农田，有利排水和有利农业灌溉等为基本原则［5］。

(10)对于大型、特大型取土场的选址，还必须通过多部门的配合，尤其是能请水利、水土保持主管机构参加取土场的选址则更好，以便结合当地土地利用规划、水利建设和河道整治工程，使取土场选取与当地规划、水土流失防治紧密结合起来，同时还能取得保护生态环境、节约投资的效果。

3 取土场治理

资料和实地调查表明，取土场开挖取土的时间短则数月，长则数年，并动态配合于主体工程的施工进度，而取土场的水土流失主要有面蚀、沟蚀和风蚀3种类型。因此，取土场的治理应采取重点治理与一般防护相结合、临时性水土保持措施与永久性水土保持措施相结合、工程措施与植物措施相结合的原则，有效控制项目建设期及运行期的新增水土流失发生。

3.1 基本原则与要求

(1)取土场的治理必须与当地经济发展规划相结合，与周边环境相协调，并以生态效益最大化为终期目标。

(2)对于大型、特大型(50万m3以上)取土(石、料)场，必须收集取土场区域的地形图(比例尺不低于1/10 000)，进行必要的补充测量，并给出具有清晰等高线的平面图与剖面图。

(3)认真做好表土剥离、临时堆存、临时防护(周边临时拦挡、排水和顶面苫盖)及后期覆土等措施。

(4)取土前及取土过程中，应布设好周边来水的排导措施。

(5)取土结束后，除当地政府要求改变原有土地利用方向外，原则上按原土地利用现状进行复垦或恢复植被(其中荒地或未利用地也可根据需要进行造地、复耕)。

3.2 不同类型取土场治理

(1)对于岗地取土的取土场，因为岗地取土是将局部凸出的岗地取平，这类取土场一般不会形成临空坡面，采用整平复耕或植被恢复，就可满足水土保持要求。

(2)对于沟边取土的取土场，由于取土以后的平面远高于沟底，即取土厚度小于沟深，因此多数取土场坡肩以上需筑土埂拦水，坡面裸露面采用爬墙虎植物防护［6］。

(3)对于切坡取土的取土场，若切坡取土造成的临空坡面不陡的话，在临空面坡肩以外筑挡水土埂，拦截坡面径流，保护取土形成的临空面不直接遭受洪水冲刷，并在坡底设排水沟，紧靠坡脚也可种植一排爬墙虎，以保护裸露坡面［6］。

(4)对于在沿线耕地布设的取土场，一般当挖深小于2.0 m时考虑恢复耕地，并在取土前，先把20～30 cm厚的耕作层表土推至一边堆放贮存。在施工期间应对临时堆土采取一定的防护措施，如用防尘网进行覆盖等，待取土结束后及时平整土地、回填耕作层表土，对取土场实施复垦措施。

(5)对于河道或河滩地取土的取土场，尽管在开采期较难布设水土保持措施，但水土保持重点应放在“上截”(在开挖边缘线来水的上游开挖截水沟)和“下拦”(在取土场排水的下游建临时拦挡或围堰工程)方面。同时，还必须严格按计划数量开采，清淤疏浚，及时平整，保证汛期行洪畅通。

(6)对于用作养鱼塘或蓄水池的取土场，在取土期间选择梯形开挖，为防止外来水进入，在取土场四周还需修筑土质挡水埂(堤)。取土完成后，交还给当地作为蓄水池或进行渔业养殖等。

4 结语

针对目前公路、铁路项目主体设计所列土石方量普遍存在的问题，着重说明与强调了土石方量的换算、临时工程土石方量的补充估算、土石方平衡路线的理顺，以及几个不能忽视的方面(表土剥离、桥梁施工过程中可能产生的钻渣、泥浆情况和建筑物拆除所产生的垃圾情况)和土石方流向方案的完善等问题。

根据《技术规范》规定，结合笔者多年的实践，从地形地貌、运距、宜避开政府划定的崩塌和滑坡危险区、泥石流易发区等9个方面对取土场的选址进行了分析。

按照重点治理与一般防护相结合、临时性水土保持措施与永久性水土保持措施相结合、工程措施与植物措施相结合的原则，提出了岗地取土场、沟边取土场、切坡取土场、沿线耕地取土场、河道或河滩地取土场、用作养鱼塘或蓄水池的取土场等6种类型取土场的治理措施。

［1］裴元度，蔡志洲，陈宗伟，等.公路铁路工程水土保持准入条件［J］.中国水土保持科学，2010，8(3):55 －58.

［2］陈昌军，林洪.公路建设项目水保方案编制中土石方平衡方法的探讨［J］.水土保持科技情报，2004(6):9－10.

［3］崔永，刘书军，丁帅，等.公路建设类项目水土保持方案编制的技术要点［J］.中国水运(下半月)，2008，8(2):81－82.

［4］邵雄飞，蓝雪春，陈增奇，等.公路项目水保方案编制中的土石方平衡［J］.水土保持应用技术，2010(3):11－13.

［5］张浩鑑.对公路建设中如何合理地选择取土场的探讨［J］.广东科技，2008(10):176－177.

［6］李玉娥，杨华军，余广川.洛三高速公路弃土场、取土场类型与防护措施［J］.中国水土保持，2003(4):29.

S157.2

C

1000－0941(2012)10－0018－03

黄河水利科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(HKY－JBYW－2009－8)

康玲玲(1966—)，女，河南郑州市人，教授级高级工程师，硕士，主要从事水土保持方面的研究工作。

2012－03－15

(责任编辑 孙占锋)