魏雯
摘要 通渭至定西高速公路工程项目跨安定和通渭两县区,是甘肃省交通规划项目之一,属于市级公路建设的重点项目。该项目建设可有力推动项目所在地的经济建设。在项目建设过程中,土方开挖、石料堆放等会在一定程度上破坏生态环境,最终会加剧项目工程周边水土流失和生态失衡问题。基于生态环境保护需求,分析了该工程项目建设过程中加强水土保持和生态环境的保护措施,以供参考。
关键词 高速公路工程;水土流失;水土保持措施布设
中图分类号:S157 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)09–0123–02
通渭至定西高速公路工程项目的起点位置在通渭城以北的张家台子,与S35(景泰至礼县公路)高速公路交接,終点位置为定西安定区的称沟驿镇,具体布置在该镇的唐家岔。另外,该项目还与连霍高速公路(G30)相连接。项目所在地区属温带半干旱气候,土壤类型为黄绵土,植被类型属温带草原区荒漠草原植被,地貌类型属河谷阶地区和丘陵沟壑区,侵蚀类型属水力侵蚀,项目区原始地貌土壤侵蚀模数为3 647 t/(km2·a),土壤容许流失量为1 000 t/(km2·a)。工程建设过程加快了对原地貌的侵蚀。为防止水土流失,根据区域分区、分层级采取了加固防治的方法,以保护主体工程的周边环境,对路基边坡、取土场、弃渣场、施工临建区等区域及一些特殊部位采取了不同的措施。例如,针对路基边坡进行了拦挡、削坡、土地整治、排水,在地表裸露区域采取了种植植物的措施,针对沙堆、土堆等区域采取了临时拦挡、苫盖、洒水等措施,最大限度地控制水土流失。
1 项目基本情况
通渭至定西高速公路工程项目建设规模117.10 km,除主体工程建设外,项目另增设两处互通立交以连接主线路,分别布设在马营、秤钩驿两地。整条线路布设如下:特大桥4座,总长度5 815 m;大桥56座,总长度27 251 m;中型桥3座,总长度218 m;小型桥1座,长度23 m,涵洞 351道(其中新建 288道,利用 60道,拆除新建3道)。共布设隧道 14 248 m/7座(按双洞计),其中特长隧洞3 300 m/1座,长隧洞10 948 m/6座;另设12处立交,其中11处为互通式,1处为分离式;并设88座通道,其中6道为桥式,82道为涵洞式;设5架天桥。在整条线路上有1处高速公路管理站,布设位置在通渭县,有2处公路养护站,分别在安定区和通渭县,同时,设7处公路收费处,设置形式为匝道式,迁移既有天巉公路李家堡主线站 1处;在整条线路上有2处服务区,一处设在定西的宁远镇,另一处设在定西内官营镇上,在通渭的马营镇和苏家川设置2处停车场,全线有2个隧道管理站和12个隧道变电站[1]。
2 水土流失防治分区划分
2.1 防治分区原则
依据《生产建设项目水土保持技术标准》(GB 50433—2018),水土保持分区应体现差异性特征;各分区内造成水土流失的主导性因子具有相近性或相似性;有利于分类指导防治措施的总体布设,通过采取分类措施,分别评价土壤侵蚀问题和原因,从而客观系统地评价项目设计方案的实施效果;防治分区措施的布设应结合主体工程的建设特点,且各分区之间应层次分明,各分区之间的相关性及系统性都较强。
2.2 防治分区依据以及分区结果
结合施工现场勘查的实际情况,划定水土保持及措施布置范围,并根据工程施工布局、施工对环境的影响、施工时序及各部分区域自然环境的条件与特点,如地形地貌、水土流失程度、生态属性等,做好防治分区和分级[2]。
结合现场勘查结果和工程项目施工资料,依据项目建设地区的地形特点、施工配置和组织设计,首先,将项目区地貌类型划分2个一级区(丘陵沟壑区和河谷阶地区);其次,在一级分区的基础上划分为5个二级分区(主体工程防治区、临时道路防治区、施工临建防治区、弃渣场防治区和取土场防治区),根据主体工程防治区的建设特点,对其再进行分区,分为4个三级分区,分别为路基工程防治区、桥涵工程防治区、路线交叉工程防治区和附属设施防治区。
3 水土保持措施布设
3.1 布设原则
水土保持布设需遵循因地制宜的根本原则,在此基础上以防为主,以治为辅,防治结合构建全面、系统的水土综防体系。布设方法如下:(1)工程建设所选择的水土保持工程措施要与项目建设保持协调统一,关联设施要兼顾主体项目实施和水土保持两方面的需求。(2)在植物措施布设方面,不但要考虑植物措施对水土流失的防治效果,还需考虑该措施的布设对当地生态环境的绿化美化效果,在对工程建设项目全面布局的基础上,构建一个较完整的植物措施防护体系。(3)在临时防护措施布设方面,在暴雨、大风期间,应安排临时应急措施,尤其是临时排水系统。同时,在施工过程中加强砂、土、石等建筑材料和清理施工场地、基地废弃物的挡土防护,以减少在工程建设过程中人为造成的水土流失。
3.2 水土保持分区布设设计方案
该高速公路工程水土保持设计方案是在对周边生态环境进行分析和评价的基础上,结合水土保护的实际需求,提出的分区分级防治及布设的方案。该方案的总体设计实现了全面水土保持和部分特殊区域相互协调和相互补充,在总体防护措施上具有生态保护的统一性,在具体措施上体现了具体问题具体分析。该工程建设的水土保持防护措施有工程防护措施、植物防护措施以及临时防护措施,措施设计全面系统,具有针对性,能够有效保证高速公路施工建设过程中水土保持保护工作不重复、不遗漏。
3.2.1 主体工程区 (1)路基工程区:根据主体工程设计资料,项目主体排水系统设施完善,布设位置在项目区两侧,主体排水系统类型有排水渠、路堑截水沟、路边排水沟以及急流槽等,同时布设了骨架护坡,不但能够保护主体施工的安全,还能防止水土流失,满足项目建设要求。在区域增设了土地整治等工程措施,整治方式为机械和人工两种,整治位置为施工过程中扰动了但未进行平整的路基边坡和坡脚的部分区域。主体工程已对路基工程区进行了绿化设计,绿化面积符合该区域水土保持的基本要求。根据该区域水土流失评估分析,确定该区域造成水土流失的主要原因为“水蚀”。该工程项目建设前,已对该区域布设了临时防护措施,措施类型为:临时排水工程、拦挡工程和密目网苫盖等。
(2)桥涵工程区:该区工程措施为桥涵基础施工结束后对扰动未硬化的区域土地进行整治;临时防治措施主要是指桥涵施工过程中,拆除为防治弃渣直接进入河道而设的临时土石围堰,以及为钻渣处理而设的沉淀池,同时布设临时排水沟。
(3)路线交叉工程区:该区工程措施为项目施工结束对扰动的未硬化区域进行土地整治,以备布设植物措施;临时措施是工程建设前,在该区域两侧布设排水工程,雨水通過临时排水系统流入天然沟渠。
(4)附属设施区:该区主要为隧道管理所和养护站。在占地围墙内设置混凝土排水沟,采用盖板式矩形断面,断面尺寸为60 cm×60 cm。满足排水要求,不再重复布设。该区布设的工程措施主要有土地整治、表土剥离以及绿化覆土。
3.2.2 临时道路区 本工程的临时道路全部为取土场、弃渣场以及路基工程区的临时施工道路。对该区域内工程建设完工后的迹地,采用人工配合机械进行临时道路布设和土地整治。该区域的绿化措施主要是撒播草籽和植树造林,草籽选用红豆草, 造林树种选用侧柏,撒播标准为 30 kg/hm2。为减轻地表径流对临时道路区的冲刷影响,快速排水,不影响生产建设,该区的临时防护措施主要是在临时道路区两侧布设临时排水工程,雨水通过临时排水工程进入天然沟渠。
3.2.3 施工临建区 该区为道路施工中布设的施工营地、仓库、堆料场、预制厂以及拌和站等。
在该区域内工程建设完工后的迹地采用人工配合机械进行整治。该区域立地条件类型:代号Ⅱ。依据立地条件,该区的绿化措施主要是撒播草籽,草籽选用红豆草。撒播标准为30 kg/hm2。为保障项目建设的有序进行,同时为不影响工人的正常生活,工程建设前期,在该区布设的临时防护措施主要是临时排水沟。
3.2.4 取土场区 项目区取土场的取土量相对较大,且取土量较接近。该区采取的工程措施主要有截排水系统工程。截水工程位置布设在该区上部外侧2 m处,在其末尾处连接了排水系统,有效地防止了坡面汇水进入取土场。同时,在截排水系统工程的末端布设急流槽,为便于施工,急流槽采用0.40 m×0.40 m现浇 C20砼矩形断面,下设 15 cm厚砂砾垫层。项目对取土结束形成的髙陡边坡进行1:1.5削坡,最终削成稳定的边坡。开采后的平台采用机械进行整治,机械不能到位的边角地方,采用人工整治并覆表土。该区域立地条件类型:代号Ⅲ。取土场区的绿化措施为撒播草籽,草籽选用红豆草。临时措施为布设排水沟。
3.2.5 弃渣场区 弃渣场主要是堆放特殊路基换填砂砾而挖除的盐渍土与软土,根据其来源区段,就近拉运至指定的弃渣堆放场。遵循“先拦后弃”的原则,在堆渣前先修筑浆砌石挡渣墙。在弃渣场上侧山坡2 m处修筑截水沟,在其末端连接急流槽,再连接排水沟,汇集坡面雨水,防止雨水进入渣体。截排水沟防洪标准与取土场防洪标准一致。堆渣结束后,对渣体表面进行土地整治并覆表土,整治形式有人工整地和机械整地两种。经实地调查,该区域立地条件类型:代号Ⅳ。绿化措施为撒播草籽,草籽选用红豆草。
4 结束语
通定高速公路建设破坏了原地貌,损坏了地表稳定,加速了项目地的水土流失。通过布设全面、高标准的水土保持措施,在减少项目地水土流失的同时保护了当地的生态 环境。
参考文献
[1] 甘肃省交通规划勘察设计院有限公司.通渭至定西高速公路工程可行性研究报告[R].2016.
[2] 曾艳玲.景中高速公路工程水土保持措施布局与体系[J].甘肃水利水电技术,2014,8(50):55-56.
责任编辑:黄艳飞