丘陵山区公路建设水土流失防治的思考

张洪云

(重庆市万州区水土保持中心 重庆 404020)

我国交通基础设施建设取得巨大成就，贫困地区交通出行条件得到显著改善，但贫困地区交通发展仍然相对滞后，公路标准普遍偏低，抗灾能力较弱，安全措施不到位，出现“油返沙”“沙返土”现象[1]。公路建设，有力推动了贫困地区脱贫致富奔小康，为脱贫攻坚打下坚实基础创造了良好的交通条件。同时，也带来了水土保持问题，如扰动地表、破坏植被、土石方开挖回填量大、弃渣多等[2]。针对上述问题，如不采取切实可行的保护措施，可能造成严重的水土流失，进而引发地质灾害，严重威胁群众的生命财产安全，影响脱贫攻坚成效[3][4]。

本文以某区X552余龙路（万梁高速孙家出口—余家场）公路改建工程项目（以下简称X552余龙路项目）为工程实例，重点分析水土流失的防治关键部位、关键时段，提出了临时防护措施、弃渣场防护、水土保持措施实施，给出了运营期管护等相关建议。

一、工程概况

X552余龙路项目位于某区余家镇和孙家镇，属三峡库区国家级水土流失重点治理区，重庆市水土流失重点治理区。工程采用双向双车道三级公路技术标准，全长21.58公里，路基宽7.5米，占地44.70hm2，土石方开挖45.47万m3，填方34.94万m3，弃方14.17万m3，沿线设7处弃渣场。

公路沿线属于构造剥蚀中低山地貌，气候为亚热带暖温湿润气候，年平均温度18.1℃，年平均降雨量1181mm，降雨集中在5-9月，项目区土壤主要为紫色土，植被属亚热带常绿针叶林。

公路沿线山高坡陡，多为基岩出露，岩性以三叠系灰岩为主，存在不良地质情况，有滑坡和危岩滚落风险。滑坡在公路K3+625-K3+755一带，长160米，宽350米，主体工程采用抗滑桩支护；在公路K8+300-K8+400、K8+700-K8+750、K9+390-K9+550段上侧为陡崖，高10-80米，基岩裸露，以砂岩为主，岩体在卸荷裂隙切割下形成危岩，主体工程采用挂网喷浆治理保护。

二、水土流失原因分析

本项目全线位于山区，土石方开挖回填影响范围大，降雨充足，又是山洪灾害易发区，水土流失主要以水力侵蚀为主，项目建设极易造成严重的水土流失，主要原因如下。

施工过程中，路基开挖、填筑和弃渣将会改变原地貌，造成地表地质松散，植被破坏，表层土壤抗蚀能力大大减弱，极易产生水土流失。

深挖高填及地质较差路段在施工期受降雨汇流冲刷，引起垮塌、沉降，加剧水土流失。

弃渣场是一个相对松散的堆积体，本项目7个渣场中有1#渣场位于山沟，2#、7#渣场位于山坡，3#、4#、5#渣场位于山凹，如果弃渣处理不当，将会产生剧烈的水土流失，甚至诱发地质灾害和山洪暴发。

三、水土流失防治措施

（一）强化临时措施设计

主体工程设计具备完善的边坡防护、排水工程、绿化工程，基本上可以达到控制路基、桥梁、渣场区域水土流失，保证公路运行安全。但施工期路基、桥梁、渣场区域护坡、绿化、排水等措施均未建好，施工期对地表的人为扰动最大，也易产生新增水土流失，如遇降雨天气则影响更严重。因此，需特别注意施工期水土保持临时防护措施的科学布置，将其与永久性工程措施和植物措施有机结合，形成完整的水土流失防治体系，确保水土流失得到及时、有效的治理[5][6]。

1.临时排水措施

临时截排水沟、沉沙池等临时排水措施与主体工程的排水系统结合，与路基周边的自然沟、河流衔接，在汇集水流排入河流或沟道以前布设沉沙池，可有效拦蓄泥沙，减少土壤流失量，不能将工程区的排水到处漫流，造成工程外区域新的水土流失。路基填筑前，在放坡两侧开挖边沟，边沟出口修建沉沙池，沉沙池接入周边的自然沟河；路基铺设前，在路基处或两侧修临时拦水带急流槽接入临时排水沟，及时排出路面积水，避免浸泡路面，冲刷路基，保障路面排水通畅和路基边坡的稳定。

2.临时拦挡措施

项目地处山区，自然坡度大，开挖和填筑的土石方极易滚落，为减小道路施工影响范围，避免水土流失破坏植被、堵塞河道，施工时在公路外侧红线附近设置柔性防护网或用编织土袋进行拦挡；如果公路外侧有水源或属水源保护范围，加强拦挡，防止水土流失破坏水源，影响群众安全饮水；在雨季和暴雨前可在工程材料堆料区四周设置编织袋土（石）临时防护墙，材料使用结束后及时清理。

3.临时覆盖措施

土石方工程持续在雨季施工，降雨和径流对尚未完成防护的边坡进行冲蚀，采用塑料防雨布对未及时完成防护的施工面进行临时覆盖；雨季在堆料场、临时堆土场顶部覆盖防雨布，可防水蚀而导致的水土流失。

（二）优化渣场专项措施设计

防治弃渣场水土流失的关键工程措施是渣场选址和防治措施体系设计，根据现场工程实际，实地考察渣场位置，逐一对各场地进行复核，优化渣场防治措施体系，深入经济技术比选，最终确定出最优的综合治理方案。

1.渣场选址

选址原则：一是交通方便，减少运距；二是节约用地，少占耕地和林地，选弃渣容量大、占地少的山坳；三是避开滑坡、崩塌等地质灾害地段。结合项目实行，项目7个渣场中有1#渣场位于山沟，2#、7#渣场位于山坡，3#、4#、5#渣场位于山凹，未占耕地和林地，不属地质灾害路段，都属永久占地。

2.排水措施

弃渣场的排水工程包括渣体上缘的截（排）水沟、截断天然冲沟的排洪涵管和排除渣体内部水的排水孔三部分，均为永久性工程措施。

截（排）水沟：为防止弃渣场上游坡面汇水引发渣体表面水土流失，在渣顶面内侧设置截（排）水沟，陡坡段急流槽结合跌水设计，末端接沉沙池，出口接入下游自然沟道。截（排）水沟的断面尺寸根据渣场汇流面积按明渠均匀流公式计算，典型设计图如图1。

排洪涵管：1号渣场上游岸坡有一天然冲沟，渣料堆放前在渣体下部冲沟沟底埋设排洪涵管，穿过挡渣墙后接入沉沙池河道。排洪涵管断面根据暴雨洪水流量设计，采用D1000混凝土排洪涵管。

排水孔：为排除渣体内的积水，在拦渣墙设置排水孔，布孔方式为梅花形，排水孔直径取100mm，排水孔设在地面高程以上0.3m处，垂直方向间距为1.0m，水平排距为1.0m。

图1 水沟典型设计图

3.拦挡措施

根据水土保持“先拦后弃”的原则，逐一对各挡渣墙及渣体稳定性、渣场地质情况进行深入分析计算。在渣场坡脚设置拦渣墙，采用衡重力式，材料采用C20土挡墙，挡渣墙设计地基承载力300Kpa，基础埋置深度大于1米，典型设计图见图2。根据现场实地踏勘，1#渣场地基承载力不够，采用砂砾垫层，扩大基础提高地基承载力。

图2 渣场挡墙典型设计图

4.边坡防护措施

渣场边坡除必要的工程措施维护边坡外，公路与自然景观、人文景观的和谐统一有重要意义，越来越多的生态防护措施被广泛应用于边坡防护中，常见的有直接喷播绿化、预制砼框格填土绿化，各种生态防护措施优缺点各异，都取得了良好的工程应用效果[6]。本工程结合边坡实际情况，参照同区域类似工程进行优化设计，方案拟将弃渣场在填筑前首先清除表土层，弃土场成形后，弃土场顶面回填表土，最后配置乔、灌、草绿化，防治水土流失，以美化公路环境，达到人文景观和谐统一的目的。

四、加大监督力度，确保防治措施落地

水土流失防治措施的跟踪落实，是生产建设项目水土保持监督管理的主要内容，对于防治水土流失至关重要，在项目实施期间，重点对弃渣场选址及防护、水土保持临时措施、主体工程的水土保持设施的落实情况进行督促检查。

加强对建设单位、施工单位等参建单位进行水土保持法律法规宣，让水土保持及生态保护理念深入人心，提高各参建单位水土保持意识，提高防治水土流失的主动性。

强化监理单位责任意识，要求对施工过程中的水土保持措施落实进行全面监督管理，对水土保持违法行为及时管控，及时整改到位。

加大执法检查力度，加密巡查。对施工单位为了节约成本、随意弃土弃渣、任意设计变更、临时措施及“三同时”制度落实不到位的，及时责成生产建设单位整改，对整改不到位的，加大处罚力度，对造成重大水土流失安全事故的，发出停工令。

购买咨询服务。脱贫攻坚和乡村振兴战略实施阶段，项目多，为解决监督管理工作任务繁重与人员力量薄弱之间的矛盾，可采用政府购买服务方式，由中介服务咨询机构提供水土保持监督检查技术支持。要求咨询机构对每个项目每月至少检查一次，雨季可增加频次。咨询机构及时跟踪项目现场水土保持措施落实情况、水土流失隐患情况，发现异常及时反馈。

五、加强生态保护和水土保持建议

公路建成竣工验收投入运营后，按程序进行资产移交，确定运营管护单位，公路养护单位应增强生态保护和水土保持意识，按相关规定做好公路用地范围内的水土保持工作。

对公路用地范围内生态环境脆弱、地质灾害易发路段，应采取生物、工程等综合措施，做好防护工作。同时，要做好公路用地范围内边坡、荒地的植被防护和沙土流失的治理工作。

对公路沿线已有的防护设施应进行经常性维护。重点做好边坡挡墙、护坡的巡查工作，对出现破坏、滑移等情况的，应及时修复，保证边坡稳定。对原有防护措施不完备的，应逐步采取放缓边坡、护坡或边坡加固等措施。

定期对公路沿线排水沟、截水沟、拦水带、盲沟等排水设施进行疏通和维护，确保排水通畅。

加强公路沿线地质灾害预防工作，对地质灾害易发路段，管养单位要加大巡查力度，对发现的灾害隐患，要采取必要的防范措施，降低灾害损失。

六、结束语

山区公路建设由于占地面积大，土石方、弃渣量大，水土流失很较严重，坚持预防为主、保护优先、综合治理的原则，从设计、施工阶段实现全过程管控，采取有效措施加大山区公路建设水土流失的防治力度，不仅是维护公路自安全，也是保护水土资源和生态环境的迫切需要，更是促进贫困山区农业和经济持续发展的需要。