某公路工程水土保持措施与效益分析

王保定,蔡勋星，雷明琴，王勤

(1.南阳市水土保持监测站,河南 南阳 473000；2.南阳市白河橡胶坝管理处,河南 南阳 473000；3.洛宁县洛北渠道管理所，河南 洛宁 471700；4.新蔡县水利局，河南 新蔡 463500)

1 引言

在生产建设活动中，人们不可避免地存在对土地不合理的利用、破坏地面植被和稳定的地形等问题,如开矿、修路等基本建设不注意水土保持，破坏了地面植被和稳定的地形，有些还将废土弃石随意倾倒，造成大量新的水土流失。为解决这些问题，按照《中国水土保持法》的要求，生产建设单位编制水土保持治理方案，合理布设水土保持防治措施。以渑池至淅川高速公路淅川互通式立交(北)连接线道路工程为例，分析在公路工程建设中水土保持措施的应用及成效。

2 项目概况

渑池至淅川高速公路淅川互通立交(北)连接线道路工程位于河南省南阳市淅川县上集镇及毛堂乡境内，项目起点位于淅川县现状钒矿大桥东侧G208与渠首大道平交口处，起点桩号K1+788.40；终点位于淅川县毛堂乡，与现状G208顺接，终点桩号K5+269.09。项目路线全长3.48 km，路面采用沥青混凝土路面，设计公路等级为一级公路，设计速度50～80 km/h。全线设有桥梁3座，全部为新建，分别为：矾矿大桥长288 m，下河中桥长57.08 m，矾矿大渠小桥长18.04 m。涵洞3道，平面交叉25处。

项目由路基工程、桥涵工程、施工便道和施工生产生活区4部分组成。总挖方量50.09万m3，总填方量13.13万m3，弃方36.96万m3，弃方全部用于河南省淅川县移民大桥工程路基填筑，土方实现综合利用。工程总占地面积25.36 hm2，其中永久占地24.11 hm2，临时占地1.25 hm2。

3 水土流失分析与预测

3.1 水土流失现状

该项目区位于西南紫色土区—秦巴山山地区—丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区，容许土壤流失量为500 t/(km2·a)。依据《全国第二次土壤侵蚀遥感调查图》，结合外业实地调查，项目区土壤侵蚀类型为水力侵蚀，侵蚀形式主要有溅蚀、面蚀和沟蚀，以轻度水力侵蚀为主。平均土壤侵蚀模数为1 200 t/(km2·a)。根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》，按照《生产建设项目水土流失防治标准》有关规定，项目区水土流失防治执行西南紫色土区水土流失防治一级标准。

3.2 水土流失预测

渑池至淅川高速公路淅川互通立交(北)连接线道路工程建设造成的水土流失危害主要是加剧项目及周边地区的水土流失，对周边水土资源和生态环境的影响，对下游河(沟、渠)道及防洪的影响。经预测，工程施工期扰动原地貌、破坏地表及植被面积总计24.97 hm2；经土石方平衡分析计算，工程挖填平衡后，需弃方36.96万m3，弃方全部用于河南省淅川县移民大桥工程；工程建设扰动地貌后可能造成土壤流失总量2 400.02 t，新增土壤流失总量1 630.70 t，其中施工期新增1 332.54 t，自然恢复期新增298.16 t；水土流失重点防治时段为施工期，重点防治部位为路基工程。

4 水土保持措施合理应用

4.1 合理划分防治分区，开展分区防治

按照防治区划分原则，将渑池至淅川高速公路淅川互通立交(北)连接线道路工程划分为4个防治分区，即路基工程防治区、桥涵工程防治区、施工便道防治区和施工生产生活区防治区。

4.2 建立科学完整的防治体系

按照“预防为主、保护优先、防治结合、先拦后弃”的原则，在分析评价主体工程中具有水土保持功能措施的基础上，针对工程建设引发水土流失及其危害程度，结合同类项目的水土保持经验，对不同分区采取不同的具体防护措施。

路基工程防治区：施工时先剥离表土，集中堆放，并采取临时防护措施；路基边坡施工裸露面采用防尘网覆盖；施工后期路基一般挖方路段才设置浆砌石梯形排水沟，路基一般填方路段设置矩形盖板排水沟，深挖路段堑顶设截水沟、平台排水沟，在路基边坡设置急流槽；路基边坡采取植草防护或拱形骨架+植草防护，施工结束后利用剥离的表土对中央分隔带、绿化带、土路肩和人行道进行覆土绿化。

桥涵工程防治区：施工期桥涵区设泥浆沉淀池与排水沟；施工结束后回填沉淀池。

施工便道防治区：施工时先剥离表土，转运至路基两侧并临时防护；施工过程中，施工便道设置临时排水沟；施工结束后，土地整治，表土回覆、复耕。

施工生产生活区：施工时先剥离表土，集中堆放，采取拦挡、覆盖等临时防护措施；施工过程中，施工场地周边设置临时土排水沟和沉砂池；施工结束后土地整治，表土回覆，利用剥离的表土对区内空闲地进行覆土绿化。

4.3 分区布设防治措施

在各个防治分区，因地制宜、因害设防地布设水土保持防治措施，以达到有效防治水土流失的目的。

对路基工程防治区采取的工程措施：根据对主体工程设计中具有水土保持措施界定，主体设计对路基进行了重点防护并布设了排水系统，主体设计措施：浆砌石拱形骨架植草+灌木护坡长888 m，浆砌石梯形排水沟长1 600 m，矩形盖板排水沟长1 515 m，截水沟长1 120 m，平台排水沟长360 m，急流槽长598.40 m。方案新增措施：表土剥离7.23 hm2，表土回覆1.45万m3。植物措施：主体设计对路基边坡进行了重点防护，工程量有拱形骨架+植草灌护坡，植草灌0.81 hm2，种植紫穗槐6 460株；植草+灌木护坡，植草灌1.92 hm2，种植紫穗槐15 313株。方案新增措施：人行道侧分带、中央分隔带，种植乔木1 940棵，种植灌木共260 030株。临时措施：为防止在施工过程中造成水土流失，在路基开挖时在路基一侧设置底宽0.30 m，深0.30 m，边坡1∶1梯形临时排水沟，排水沟长3 081 m，路基边坡施工裸露面防尘网覆盖35 000 m2，袋装土拦挡长3 032 m，防尘网 24 000 m2。

桥涵工程防治区：在新建大中小桥梁钻孔灌注桩基础施工时会产生钻渣泥浆，为尽可能减少水土流失，在基础附近布设5 m×3 m×2 m泥浆沉淀池进行泥浆沉淀，内侧各面铺设塑料布防渗，并用木桩固定，泥浆沉淀池挖方堆放在泥浆沉淀池周围，施工结束后及时回填。方案新增临时措施：泥浆沉淀池12个，挡水土埂长192 m。

施工便道防治区：项目施工便道总长4.22 km，为防止在施工过程中造成水土流失并保护好表土资源，方案新增工程措施：表土剥离0.26 hm2，土地整治0.26 hm2，表土回覆0.05万m3。方案新增临时措施：土质排水沟底宽0.30 m，深0.30 m，坡比为1∶1，土质排水沟长600 m。

对于施工生产生活区防治区，方案新增工程措施：表土剥离0.60 hm2，土地整治0.60 hm2，表土回覆0.12万m3。方案新增植物措施：空闲地植草绿化0.60 hm2。方案新增临时措施：临时排水沟长1 600 m，沉沙池2个，挡水土埂长48 m，袋装土拦挡长240 m，防尘网覆盖1 600 m2。

5 水土保持措施效益分析

渑池至淅川高速公路淅川互通立交(北)连接线道路工程社会效益：在工程建设过程中，通过采取绿化、复耕和排水等水土保持措施，公路两侧路基边坡无裸露面，周边区域得到有效防护，能有效降低旱、涝等自然灾害的发生频率，减少水土流失，减少下游河道含沙量，延长公路工程的使用寿命，保障周围农田、村庄居民安全，使项目区生态环境得到明显改善，同时也将对当地水土保持工作起到积极的促进作用。生态效益：项目位于丹江口库区及上游国家级水土流失重点预防区，水土流失防治执行西南紫色土区水土流失防治一级标准，水土流失防治目标为水土流失治理度97%，土壤流失控制比达到1，渣土防护率94%，表土保护率92%，林草植被恢复率97%，林草覆盖率25%。

各项水土保持措施实施后，设计水平年可治理水土流失面积11.42 hm2，整治扰动土地面积11.31 hm2，林草植被建设面积7.83 hm2；减少土壤流失量218.99 t。经计算分析，设计水平年项目区水土流失治理度99%，土壤流失控制比达到1，渣土防护率达到96.50%，表土保护率达到99.90%，林草植被恢复率达到99.70%，林草覆盖率达到31.36%，水土保持措施实施后，水土流失得到有效治理，六项指标均达到或超过防治目标值，项目区的土壤侵蚀强度减少到区域土壤容许流失强度值以下。

6 结语

综上所述，以渑池至淅川高速公路淅川互通式立交(北)连接线道路工程为例，分析了在公路工程建设中水土保持措施的应用及成效，生产建设单位落实了水土保持方案设计的各项水土保持措施，防治体系完善，措施布局合理，防治效果显著。