铁路工程弃土（渣）场土地复垦技术方法研究

郝玉琢 刘承佳 郭刚 刘鑫 于占辉 郑春雨

作者简介：郝玉琢（1989—），男，硕士，中级工程师，主要从事土地复垦、水土保持方面的工作

摘要：铁路工程建设由于线路长度长，土方量大、生态破坏严重的建设特点，其弃土（渣）场的复垦工作一直是铁路建设生态恢复的重点和难点，本文在总结铁路有关工程建设经验的基础上，选取典型弃土（渣）场，通过实际案例剖析，对其土地复垦的得失进行分析研究，提出一些土地复垦切实可行的办法及技术方案，以期对今后弃土（渣）场的土地复垦工作有借鉴及指導作用，进一步优化和完善铁路建设弃土（渣）场土地复垦技术方法体系。

关键词：铁路建设  弃土（渣）场  土地复垦  生态恢复

Abstract：Due to the construction characteristics of long line length， large amount of earthwork，and serious ecological damage in railway engineering construction， the reclamation of its waste slag yard has always been the focus and difficulty of ecological restoration of railway construction. This article is based on the summary of relevant railway engineering construction experience. Select typical waste slag yard， through actual case analysis，analyze and study the gains and losses of its land reclamation，and put forward some practical methods and technical plans for land reclamation， in order to provide reference and guidance for future land reclamation work of waste slag yard， and further improve and Optimize the technical system of land reclamation for railway construction waste slag yard.

Key words：Railway construction Spoil yard Land reclamation Ecological restoration

当前，国内外关于土地复垦方面的实践探索和理论研究，主要以矿山土地复垦为主，尤其是煤矿，研究内容主要涉及“生态重建”和“土地复垦技术”两个主要方向[1-7]，在其他项目类型关于土地复垦的研究还很少。随着我国绿色发展战略的实施及对土地复垦的重视，我国交通建设项目临时用地土地复垦工作的研究近几年刚刚起步，主要涵盖公路和铁路[8-14]，然而，从现行政策和规范上来看，尚未对交通建设项目临时用地的土地复垦和生态恢复提出相关规定与措施，导致交通建设项目临时用地的后期利用形式较为单一，从现阶段实际情况来看，关于土地复垦技术方面的研究大多数还保持在基础阶段，缺少对全新技术深入的研究，尤其是对生态型土地复垦技术的研究不够深入，缺少科学、合理的复垦技术原理进行指导，现在已经实施的土地复垦并没有按照实际的自然环境及具体情况来进行复垦，造成复垦区生态环境恢复效果较差，景观不协调。

土地复垦既是环境保护的主要内容，又属于国土综合整治利用范畴，土地复垦作为临时用地使用中的最后一个环节，对其进行措施布设相当于环境保护工作中的末端处理，因此，选取适用的土地复垦技术措施显得尤为重要。本文在分析铁路建设工程用地土地复垦特点的基础上，选取某新建铁路1#弃土（渣）场，对弃土（渣）场土地复垦技术方法进行研究，期望为铁路项目弃土（渣）场土地复垦提供参考。

1 铁路工程建设产生的环境效应

铁路工程建设由于其线路长度长，扰动面积大，土石方挖填方量大，铁路工程建设将会对沿线环境产生一定影响，其主体工程和临时工程的施工扰动都将引起沿线地形地貌、水文、土壤结构及生物多样性等生态环境发生变化。一般情况下，铁路工程土地破坏分为直接破坏和间接破坏两大类。直接破坏表现为对原有土地类型的压占和挖损，主要由施工建设带来的土地扰动而引起;间接破坏包括次生灾害和相邻破坏，其中，次生灾害是指由于施工建设导致的滑坡、水土流失等次生灾害等;相邻破坏是指由于铁路建设造成土地切割和破碎化，导致铁路周边土地利用水平和自然生产能力降低。铁路建设工程产生的环境效应如图1所示。

2 铁路弃土（渣）场土地复垦的特殊性

铁路工程建设情况复杂，工程建设实际情况与前期阶段常发生较大变化，尤其是铁路弃土（渣）场，受到自然环境、技术水平、施工布置工艺等因素的制约，单一弃土（渣）场的堆放能力较为有限，往往为满足铁路工程建设产生的大量废弃物堆放，需在沿线布置众多的弃土（渣）场，弃土（渣）场呈线状展开，分布零散地域广，少则分布于几个地市，多则达数省，弃土土方的堆放也具有一定的随意性，在后期土地复垦过程中不如长方区域操作起来方便，因此，对弃土（渣）场制订科学、合理的措施布设与复垦计划，在弃土（渣）场后期土地复垦过程中显得尤为重要。

3 铁路弃土（渣）场土地复垦技术方法措施

弃土（渣）场是铁路建设过程中堆放弃土、排放废渣而形成的场地。铁路工程弃土（渣）场不仅存在严重的水土流失，而且还存在安全隐患，容易引发自然灾害，各级主管部门对弃土（渣）场选址和后期植被恢复尤其关注，铁路工程弃土（渣）场选址应根据弃土（渣）场容量、占地类型与面积、弃土（渣）运距及道路建设、弃土（渣）组成及排放方式、整体防护工程量和弃土（渣）场后期利用等情况，经综合分析后确定。从实际情况来看，铁路工程弃土（渣）场多数选用沟谷、山地和凹地，弃土（渣）场的占地面积一般不大，多为轻度破坏，主要表现为对原有土地的占压和挖损，弃土（渣）堆放完成后会形成较为松散的边坡和平台，容易发生不均匀沉降。另外，由于铁路工程弃土（渣）场多数选用山地、沟谷和凹地，导致场地表土剥离比较困难，表土质量难以保障，不利于后续的土壤保持和植被作物生长，弃土（渣）施工完成后大多数需要客运熟土。弃土（渣）场土地复垦顺序为前期剥离表土、储存—布设坡脚挡护、排水和种植绿肥—平台整地、边坡防护—表土回覆、覆熟土或土壤改良—生态恢复。

从现阶段铁路工程弃土（渣）场土地复垦实际情况来看，一部分弃土（渣）场并没有严格按照复垦方案进行复垦，而是处于撂荒或低效闲散利用状态。弃土（渣）场土地复垦缺乏相对统一的标准要求和技术手段，都是在走“先破坏，后治理”的老路，弃土（渣）后留下较陡边坡，后期较难恢复，尤其是石质边坡，整体复垦效益较低，往往需要付出沉重的代价。

4 案例研究

案例以某新建铁路1#弃渣场为例，1#弃渣场弃渣量为6.6万m3，占地面积0.95hm2，最大堆渣高度14m，占地类型为荒地，弃渣场等级为5级，为坡地型弃渣场，如图2所示。

4.1 表土剥覆工程

1#弃渣场属于坡地型弃渣场，表土剥离采用条带表土外移剥离法，剥离后表土在堆放场集中堆放，在表土堆放场周围修建挡土墙及在表土堆表面种植绿肥。挡土墙设计堆砌断面底宽2m、顶宽1m、高1.5m，其材料为草袋土，草袋规格为1.0m×0.6m×0.2m。表土剥离堆放到表土堆放场之后，为了防止雨水对表土的冲刷及表土肥力的流失，在表土堆表面种植绿肥，绿肥采用三叶草。

4.2 客土覆盖

1#弃渣场属于坡地型弃渣场，原地貌为荒地，可剥离的表土层较薄，后期植被恢复缺少种植土壤，应在经济运距之内寻求异地熟土覆盖，直接固定地表土层，并对土壤理化特性进行改良，特别是引进微生物、氮素和植物种子，为1#弃渣场植被恢复创造有利条件。

4.3 平整工程

客土覆盖后，对凹凸不平的场地采用就地平整法进行挖补平整。平整工程主要是对复垦的土地进行松土，将紧实土层变为疏松细碎的耕层，增加了土壤孔隙度，有利于接纳和贮存雨水，促进土壤中潜在养分转化为有效养分，从而提高整地和播种质量。

4.4 坡面挡护工程

1#弃渣场采取混凝土挡渣墙防护，挡渣墙胸坡1：0.25，背坡1：0.25，基础埋深不小于1.50m。墙身以C20片石混凝土砌筑，沿墙长每10m设一道伸缩缝，缝宽0.03m，縫内沿内、外、顶三边填塞沥青木板，深0.2m。墙身露出地面部分，沿墙长、高每隔2m，上、下、左、右交错设置泄水孔，泄水孔采用φ10cm的PVC管，进水口处用0.3m×0.3m透水土工布（400g/m²）包裹。1#弃渣场共设挡渣墙长210m，地面可见高度为5～8m，最大高度8m。

4.5 疏排水工程

在1#弃渣场与自然山体交接处布设M10浆砌片石截排水沟，弃渣场顶向四周设计1%的排水坡度。截排水沟断面为梯形，底宽1.0m，边坡1：1.25，沟深1.0m，顶宽3.5m，M10浆砌片石厚度0.3m，1#弃渣场周边截水沟长340m。

4.6 1#弃渣场土地复垦工作得失

1#弃渣场土地复垦技术措施主要采用表土剥覆工程、客土覆盖、场地平整、坡面挡护工程、疏排水工程，形成了比较完备的防护体系，其不足之处主要是边坡为裸露的岩石，植被恢复较为困难，影响了弃渣场的景观协调性。针对裸露岩石高陡边坡植被恢复困难，本文介绍以下几种边坡植被恢复技术，丰富铁路建设工程土地复垦技术方法。

4.7 客土喷播技术

客土喷播是利用液压流体原理将草（灌、乔木）种、肥料、黏合剂、土壤改良剂、保水剂、纤维物、水等材料混合搅拌均匀制成喷播基材，通过客土喷播机将其喷射到边坡坡面，形成较稳定的护坡绿化结构。客土喷播技术具有播种均匀、效率高、造价低、对环境无污染、有一定附着力等特点。

客土喷播各地区均可应用，适用于边坡无涌水、自身稳定、坡面径流流速小于0.6m/s的各种土、石质边坡，在干旱、半干旱地区应保证后期养护用水的供给。

4.8 植生毯绿化护坡

植生毯植被恢复绿化技术是利用工业化生产的防护毯结合混合种子（乔、灌、草）进行植被恢复和坡面防护的技术方式。坡面覆盖植生毯能固定坡面表层土壤，增加地面糙率，减缓径流速度，分散坡面径流，减轻雨水对坡面表土的溅蚀冲刷。植生毯植被恢复技术施工工艺简单，易操作，保墒效果好，节水环保，后期植被生长效果也好。

植生毯绿化适用于边坡坡比为1：4～1：1.5的土质、土石质边坡，坡长大于20m时需进行分级处理，尤其适用于养护管理困难的区域。

4.9 生态袋绿化护坡

生态袋具有透水不透土的过滤功能，既能防止填充物（土壤与营养成分混合物）流失，又能实现水分在土壤中的正常交流，使得植物生长必需的水分得到有效保持和及时补充。同时，生态袋及其组件具备在土壤中抗老化、无毒、不降解、抗酸碱盐、抗紫外线及微生物侵蚀的特点。

生态袋绿化护坡对坡面质地无限制性要求，是一种见效快且效果稳定的坡面植被恢复方式，适用于立地条件差，坡比为1：0.25～1：2的石质坡面，尤其适宜于坡度较大的坡面。对于坡长大于10m，较陡的坡面时，应进行分级处理。

4.10 生态型框架绿化护坡

生态型框架绿化技术是在需治理的边坡上拼铺生态型框体，再于框体内铺设钢筋网，接着浇灌混凝土、抹平表面后剪开植生槽，在槽内填土种草的一种边坡保护技术。其框体材料为高强度、防水的纸浆模塑，绿色环保、质量轻、强度大、缓冲性能好。各框体由钢筋网连接形成一个整体，结构稳固，防护功能强，防止坡面雨水径流冲刷，保护边坡稳定，具有边坡保护、生态绿化双重效果。

生态型框架绿化适用于多类岩土地质情况，适合于坡度不大于45°，斜率不大于1：1，坡长不大于10m的边坡，对于坡长超过10m需要进行分级处理。

5 结语

铁路工程建设会带来一定程度上的土地破坏，但与采矿等其他类生产项目带来的土地破坏相比，铁路工程建设对土壤的化学污染较小，铁路工程弃土（渣）场的土地破坏一般仅是对土层物理结构进行了变化，主要表现为土层的占压和挖损，较少带来土地生产能力不可逆性的丧失。本文通过对弃土（渣）场土地复垦设计和相关生态措施进行了研究，并结合具体工程的典型案例进行应用分析，提出几种适用于弃土（渣）高陡边坡植被恢复技术，以期对今后弃土（渣）场的土地复垦工作有借鉴及指导作用，进一步完善和优化铁路工程土地复垦技术方法体系。

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