连霍高速郑洛段水土流失与水土保持探究

徐菲

（河南省濮阳水文水资源勘测局，河南 濮阳457000）

1 工程概况

郑洛高速改建工程起于郑州西南绕城枢纽立交西侧2 km处，经荥阳、上街、巩义、偃师、洛阳，止于洛阳西南绕城枢纽立交，改建工程全长104.48 km。项目区位于郑州和洛阳交汇处，涉及郑州、洛阳二市4 县（市、区）14 个乡镇。项目区属黄河流域，沿线主要跨越河流包括伊洛河、汜水河、东泗河、西泗河、瀍河等。沿线地貌类型包括平原微丘区和山岭重丘区，平原微丘区地势开阔平整，地形起伏很小；山岭重丘区处于山前缓倾斜丘陵地带，地形呈缓波状起伏，起伏差较大。项目区多年平均气温14.20 ℃～14.70 ℃，多年平均降水量601.60～640.00 mm，多年平均无霜期为217-236 d，多年平均风速为2.30～3.00 m/s。项目区为北方褐土区，土壤种类繁多，分黄棕、棕、褐、潮、砂姜、黑等10类，植被属华北落叶阔叶林类型，以针阔叶混交林为主，植被覆盖率22.38%。

2 水土流失分区特点

项目区土壤侵蚀以水力侵蚀为主，局部有重力侵蚀发生，水力侵蚀形式主要有溅蚀、面蚀和沟蚀，重力侵蚀以崩塌、滑落为主。根据项目工程特征、项目组成、施工工艺、生产方式和造成水土流失等特点，在平原微丘区和山岭重丘区两个一级分区的基础上，划分二级分区，分别为主体工程区、取土场区、弃渣场区、施工道路和施工生产生活区、移民安置区。

2.1 主体工程区

主体工程区包括路面、路基（含桥涵）边坡、路堑边坡、护坡道及排水沟和公路两侧绿化等征地界内工程。路堤、路堑边坡坡度较陡，土质易风化，极易产生水土流失；桥涵工程在施工中产生大量弃渣弃浆，势必造成大量水土流失。

2.2 取土场区

该工程取土方量较大，取土在运输过程中易产生水蚀和风蚀，取土场坡面由于取土形成了一定的坡度，又因表层土壤结构疏松，加之工程建设活动频繁，植被恢复需一定时期，水土流失也必然加剧。

2.3 弃渣场区

该区弃渣为土石渣，主要来源于路堑开挖和隧洞开挖多余土石方。弃渣松散堆放在荒沟中，土体结构被破坏，失去粘结力，渣堆表面没有植被覆盖，极易产生严重的水土流失，特别是在强暴雨和地形的共同作用下，容易引发泥石流。

2.4 施工道路及施工生产生活区

包括施工运输、弃渣场临时便道、预制厂、拌和站和生活区等。施工运输、弃渣场临时便道因车辆碾压及人为活动频繁，降低了原地貌的水土保持功能，加剧了水土流失。预制厂、拌和站因彻底破坏了原地表植被，加之工程建设活动，水土流失剧烈，粉尘污染严重。

2.5 移民安置区

工程移民较少，安置方式为各村后靠分散安置，移民在建房过程中将会造成大量的水土流失。

3 水土保持分区防治

防治措施总体上按“点、线、面”相结合的方式进行布局。即以项目水土流失重点防治部位为点，以公路两侧绿化为线，主要以主体工程区、取土场区、弃渣场区、施工生产生活区为面，全面、合理、系统地布设水土保持综合防治措施体系。

3.1 主线工程区

路基、路面：①弃渣利用。主体工程就近利用开挖土石方，减少弃渣造成的水土流失量。②路面设计。行车道、硬路肩使用沥青混凝土，路基使用石灰稳定土和水泥稳定碎石，可有效防止滑塌。③路堑边坡。填方边坡采用三维网垫植草防护、绿化；大中桥桥头锥坡、桥头外侧10 m边坡采用M7.5浆砌片石防护；分离式立交锥坡、桥头外侧10 m边坡采用C25预制块防护。挖方边坡采用M7.5 浆砌片石护面墙支撑坡脚，当路堑高度大于16 m时，采用土工格室内植草绿化，同时做好锚固处理。④路基、路面排水。边沟、排水沟用C25混凝土砌筑，蒸发池周围墙采用7.5#浆砌片石砌筑，池底采用干砌片石铺砌。路面边缘排水采用在路肩下设置C25透水混凝土，通过透水混凝土将水排离，改善路面结构内部干湿状态，确保路面强度的发挥和良好使用性能。

桥涵防护工程：桥梁施工时开挖澄清池，沉淀上游泥浆，将清水排入下游河道。对于钻孔灌注桩或钢筋混凝土柱式基础，汛期施工时用防渗材料筑围堰，桥头路基及锥坡10～20 m 范围内采用M7.5浆砌片石防护，满足水土保持要求。

植物措施：互通占地区栽植低于司机视线的小乔木、灌木、绿篱、草坪、花卉等，以便诱导司机视线，空地上尽可能地全面绿化。中央分隔带主体植物选择高度1.50 m以下防眩常绿耐修剪树木，同时种植灌木、草皮做绿化背景。路基边沟外侧绿化选择阔叶乔木树种，生长快、病虫害少，同时可减轻司机和乘客视觉疲劳。

3.2 取土场区

防洪排水工程：一是在取土场四周设挡水土埂，防止四周来水冲刷取土场表面；二是在取土场周边设置浆砌石排水沟，使雨洪顺利流入自然沟道。

土地整治工程：取土结束后，取土场边坡按1∶3进行削坡，同时将临时堆存的清表土、清淤泥和表层耕植土还原，复耕还田。

植物措施：取土场边坡削坡和四周挡水土埂修筑完成后，在取土场边坡、底面和挡水土埂顶部及边坡植草防护。

3.3 弃渣场区

项目共设置9 个弃渣场，容量约为276.63 万m3，全部为沟头弃渣，按照“先拦后弃，上截下排”的原则，先在荒沟沟口设挡渣墙，在上游布设截水措施，本身布设排水设施，使弃渣场能够在施工结束后安全稳定运行，有序排水，防止坡面漫流产生水土流失。

拦挡工程：挡渣墙墙体采用重力式结构，墙身、基础均采用水泥砂浆M7.5 浆砌块石，墙身底宽1.75 m，顶宽0.50 m，墙身高度结合沟中水深和当地地形拟定为2.50 m，其墙面铅直，墙背俯斜，基础厚0.50 m，基础向墙身前后各延伸0.50 m，墙身后设3 m长0.50 m厚干砌石护底。

根据《水土挡土墙设计规范》相关规范，按正常运行、非常运用两种情况，分别计算满足抗倾稳定、抗滑稳定、地基容许承载力和应力分布不均匀系数的要求，经计算，挡渣墙各项指标均满足设计要求。详见表1。

表1 挡渣墙稳定计算成果表

排水工程：为避免雨水冲刷，减少水土流失，在弃渣坡面与原状坡面交界处修建浆砌石排水沟，坡面采用草皮护坡，按10年一遇洪水标准设计。同时，在排水沟内侧修筑挡水土埂一道，以拦挡洪水使渣场免受冲刷。

护坡工程：采用蓄排结合防护措施，利用挡渣墙控制施工过程中的渣土流失，对边坡进行削坡处理。弃渣堆放完成后平整表面，将弃土平铺在渣场顶部，进行植草防护，有效防治水土流失。

植物措施：边坡使用草皮护坡，顶面绿化以灌木为主，乔灌草相结合，既符合生态环境要求，又可有效防治水土流失。

3.4 施工生产生活区

在临时工厂、料厂、生活区等使用前进行土地平整压实整治工程，空闲地进行绿化。施工结束后首先对污染物质（沥青、油渣等）进行清除或掩埋，对区域采取复垦措施，以种植紫花苜蓿的方式恢复土地肥力。

3.5 施工道路防治区

对临时道路，选线时避开已治理的水土保持区，两边设置梯形浆砌石排水沟，容易引起水土流失地段进行植草绿化。施工结束后，部分不用的道路进行复耕；纳入地方交通路网的道路，治理后交地方有关部门管理。

3.6 移民安置区

移民建房过程中加强水土流失防治工作，实施移民建筑工程过程中产生的边坡及时采取边坡稳定措施，产生的固体废弃物绝不允许向河道、农田等处任意堆放，及时进行清运。

4 结语

郑洛高速改建工程建设过程中，根据项目建设施工特点，对工程施工区域进行合理分区治理，并结合各分区特点及沿线实际情况，选择效果较好又经济可行的水土保持措施，对保护郑洛高速公路沿线的植被及防治水土流失、改善项目区生态环境发挥重要作用，为其他项目建设提供有益借鉴和决策依据。