梁亚丹,吴碧波
[关键词] 国家水土保持示范工程;高速公路;水土保持;广东省
[摘要] 以广东省第一条被认定为国家水土保持示范工程的河惠莞高速公路河源紫金至惠州惠阳段工程为研究对象,分析其在水土保持工作中的先进做法,比如落实建设理念、规范管理、健全制度、加强宣传、提高意识、设立专项奖,特别是在项目各阶段强化水土保持任务落实,以及应用水土保持新技术、新材料、新工艺、新方法形成符合当地特色的生态景观和水土流失防治模式的成功尝试,在同行业中具有典型代表性和示范引领作用,为广东省乃至全国高速公路项目水土保持工作开展提供了样本和参考。
[中图分类号] S157[文献标识码] B[文章编号] 1000-0941(2023)06-0021-04
根据水利部《关于开展国家水土保持示范创建工作的通知》(水保〔2021〕11号),国家水土保持示范工程是落实人与自然和谐共生理念,符合生态良好、生态宜居要求,各类防治措施标准高、防治效果显著,在同行业或所在区域具有典型代表性、示范引领作用强、社会影响良好的生产建设项目水土保持工程,是之前的生产建设项目国家水土保持生态文明工程在新时代的表现。2022年,全国有18个生产建设项目被评为国家水土保持示范工程,广东省河惠莞高速公路河源紫金至惠州惠阳段工程(以下简称“紫惠高速”)是其中之一。紫惠高速是首个被水利部认定为国家水土保持示范工程的高速公路项目,也是广东省为数不多的被认定为国家水土保持生态文明工程或国家水土保持示范工程的高速公路项目,它的水土保持工作模式对广东省高速公路项目起到了很好的示范作用。
1广东省高速公路项目水土保持工作现状
广东省属热带亚热带季风气候区,雨季长、降水量大,1960—2018年多年平均降雨侵蚀力为9 839 MJ·mm/(hm2·h·a),多数地区年降雨侵蚀力呈上升趋势[1]。根据《广东省水土保持规划(2016—2023年)》,广东省土壤侵蚀类型主要为水力侵蚀,侵蚀强度以轻度为主。高速公路项目属于线性项目,线路长、工程量大、途径地区自然条件差异大,水土保持工作难度很大。从历年广东省高速公路项目水土保持监测工作实践来看,高速公路项目水土流失多集中在主体工程区、取弃土场区等。当项目穿越山地、丘陵等崎岖路段时,深挖高填和边坡施工对原貌地表扰动较大,在水力、重力侵蚀作用下水土流失情况较严重;当项目穿越平原等平坦路段时,以水力侵蚀为主,水土流失情况较轻微。
近年来,随着国家重视程度的提高,高速公路项目参建单位水土保持意识明显增强,但是根据历年广东省高速公路建设项目申报国家水土保持示范工程的情况,广东省高速公路项目水土保持工作仍存在诸多不足,比如:水土保持工作流程存在缺陷,缺乏水土保持专项设计;水土保持补偿费缴纳不及时;监测、监理工作不到位,存在滞后、不充分等情况;施工过程中水土保持措施落实不到位,水土保持工程、植物措施滞后,临时措施被忽略;缺乏水土保持新技术、新材料、新工艺、新方法等创新点,示范工程创建亮点不突出。为做好高速公路项目水土保持工作、争创国家水土保持示范工程,需要引入生态优先、环境优先、预防为主等水土保持理念,建立健全水土保持规章制度,应用新技术、新材料、新工艺、新方法等,实现水土流失综合防治。本研究以紫惠高速项目为例,探讨该项目采取的水土流失治理模式和成功创建国家水土保持示范工程的做法经验,以期为广东省同类项目水土保持工作开展提供借鉴和参考。
2紫惠高速项目概况
紫惠高速位于广东省河源市和惠州市境内,全长77.41 km,全线采用设计速度100 km/h、双向六车道高速公路标准,路基标准横断面宽度33.5 m,建设工期为2017年12月至2020年12月,于2021年12月通过水土保持设施验收。全线共设特大桥1座(1 218.1 m)、大桥51座(17 282.26 m)、中小桥18座(1 150.2 m),设长隧道2座(双洞平均长2 842 m)、中隧道1座(604 m),设互通立交7处、集中居住区2处、养护工区2处、收费站6处,以及服务区、停车区、管理中心各1处。线路呈东北—西南走向,沿线地貌从北到南分别为山地丘陵、丘陵台地、冲积平原。属亚热带季节风气候区,各站点多年平均气温20.5~22.0 ℃,多年平均降水量1 760~2 000 mm。沿线地表径流发育,河流属于东江水系,主要河湖水库有秋香江、招元水库、东坑水库等。地带性土壤以赤红壤为主,地带性植被类型为亚热带常绿阔叶林。
紫惠高速水土保持工作难点集中在四个方面:一是项目建设规模大,地形地质条件复杂[2],高填深挖、高墩桥多,对地表扰动大,水土保持难度较大;二是沿线环境敏感点多,环境保障要求高[2];三是贯通南北交通大动脉,景观和服务要求高;四是项目区水土流失类型区一级区属南方红壤区,沿线经东江上中游国家级水土流失重點预防区。
3紫惠高速国家水土保持示范工程创建实践与经验
3.1落实人与自然和谐共生的建设理念
紫惠高速从项目设计到施工建设大力推进绿色公路先进理念,做到了最大限度地控制资源占用、保护生态环境、提升工程品质和服务体验。项目结合广东省山区高速公路建设和运营管理长远发展需求,针对工程特点和实际需求,重点从“打造融入自然山水的交通基础设施系统”“推行环保节能高效的绿色施工建造技术”“创建旅游型高速公路示范工程”和“创建国家水土保持示范工程”等方面进行攻关示范,形成“尊重自然、顺应自然、保护自然、融入自然”的绿色公路创建支撑技术体系,并通过集成示范应用,将其建设成为与自然环境相协调融合的美丽山区公路,力争打造成为广东省乃至全国绿色高速公路高品质示范工程和国家水土保持示范工程。
3.2管理规范、制度健全
紫惠高速创建国家水土保持示范工程的目标明确、方向精准。在管理和制度方面的具体做法是:建设单位专门成立了项目水土保持工作领导小组,负责项目建设全过程的水土保持管理工作;制定了《广东紫惠高速公路有限公司建设环境保护与水土保持管理办法》《河惠莞高速公路河源紫金至惠州惠阳段创建国家水土保持示范工程实施方案》《河惠莞高速公路河源紫金至惠州惠阳段创建广东省第一批绿色公路典型示范工程项目专项实施方案》等水土保持相关制度。
3.3加强宣传、提高意识
紫惠高速建设单位高度注重水土保持宣传。项目建设期间通过水土保持动员大会、水土保持业务培训、施工现场宣传等形式加强各参建单位的水土保持意识;设立交流平台与其他项目同仁交流,取长补短,共同进步;还通过紫惠高速微信公众号、广东省交通集团有限公司官网等渠道向公众宣传水土保持理念,并在完工后开展水土保持设施验收公众满意度调查。
3.4设立“水土保持专项奖”
紫惠高速建设单位将水土保持工作纳入主体工程管理,施工期间组织水土保持与主体工程施工单位一同开展劳动竞赛活动。合理利用项目施工承包合同中施工环保费的20%设立“水土保持专项奖”,对水土流失防治效果良好的标段予以“水土保持示范项目部”表彰,以此激发各参建单位水土保持工作热情,有效激勵各施工标段落实各项水保措施,不仅保障了施工质量,而且在施工过程中有效贯彻了水土保持理念。
3.5强化水土保持任务落实
紫惠高速项目严格落实水土保持“三同时”制度,保证水土保持工作质量。施工前完成水土保持方案设计;施工期间需要的情况下及时办理水土保持方案变更手续,完善水土保持专项设计,开展水土保持监测监理,加强日常监督检查,落实问题的整改情况;完工后及时完成水土保持设施自主验收工作。
(1)方案设计。根据水土保持相关法律法规等,在项目开工前及时编制及报审水土保持方案报告,将批复的水土保持措施纳入主体工程设计,完善优化水土保持设计,提高防治标准。
(2)方案变更。施工期间针对弃渣场设计等变更问题,及时开展水土保持方案变更工作与报备。按规定要求落实水土保持专项设计, 梁亚丹等:广东省高速公路水土保持示范工程创建实践与经验并通过相关部门组织的方案变更专家核查。
(3)监测监理工作。紫惠高速水土保持监理工作与主体工程同步开展,同时依法依规开展水土保持监测工作[3],并及时向水行政主管部门报送监测报告。此外,开展水土保持季度检查,对监测工作过程中发现的问题做到及时整改。紫惠高速项目水土保持监测季报和总结报告“三色评价”结论均为“绿色”。
(4)验收工作。建设单位按时缴纳水土保持补偿费,依法依规及时开展水土保持设施自主验收并报备。运营单位在验收后还加强了水土保持设施管护。
(5)其他水土保持工作。在施工过程中,建设单位积极配合各级水行政主管部门监督检查,按照检查意见及时落实整改,为水土保持措施及时通过验收奠定了重要基础。此外,建设单位还加强日常工地巡查和多次开展水土保持季度检查,并印发工作联系单,高度重视水土保持日常工作,要求发现问题立刻整改。
3.6广泛应用水土保持新技术、新材料、新工艺、新方法
紫惠高速项目建设过程中,在原有设计基础上创新应用水土保持新技术、新材料、新工艺、新方法,在确保沿线水土流失防治成效的基础上,形成了符合当地特色的生态景观和水土流失防治模式。紫惠高速项目主要应用了公路路域环境修复技术、基于色彩感知的公路景观规划技术、路基永久沉沙池、新型材料水泥毯、桥墩灌注桩桩基浆渣分离技术、隧道洞渣再利用技术、基于环境特征的近自然景观营造技术、永临结合、原生大树保护和移植利用技术等水土保持新技术、新材料、新工艺、新方法。
(1)公路路域环境修复技术。①宽容式路基。紫惠高速在条件允许、非水文控制填方路基段,尽量采用低路堤方案。遵循“零弃方、少借方”的设计原则,顺应地形适当放缓路堤边坡,加宽路基平台,并设置生态排水沟,丰富路侧植被景观。②填平区设计。紫惠高速线路穿越众多山涧沟壑带,原地貌经济价值低,无法用于农田耕种、果园开发等,因此项目施工过程中合理利用公路用地,通过设置填平区进行地形改造,将原有的荒地土方用于主线软基换填,利用多余弃土进行路侧填平区造地,通过植树绿化等将填平区打造成为高速公路上的自然式景观林带。通过填平区设计,既可保障路基稳定,又充分利用了项目多余土方,减少了弃渣。③浅碟形生态边沟。紫惠高速部分路段采用浅碟形植草边沟,将土壤拍成浅碟形,种植耐水淹、防冲刷、常绿的植物进行防护,减少水土流失,并与边坡绿化结合形成层次感分明的景观绿化。④景观微地形整理。常规高速公路建设采取的刀切式开挖模式对原地貌扰动较大,容易造成水土流失。紫惠高速采用边坡近自然生态修复,模拟原有山体的造型,对边坡采用流线型开挖和修整,边坡开挖充分顺应周边环境,与开挖前的山体形态基本吻合,减少施工创面和人为因素造成的水土流失,并最大限度恢复自然景观、融景入路。
(2)基于色彩感知的公路景观规划技术。根据紫惠高速不同路段的人文风情,从北至南将全线划分为客家古邑风情段、江畔花影芳泽段、岭南名郡风光段3个景观带。各景观带主要通过乡土植物配备,分别形成以“紫”“黄”“红”为主题色彩的路段,在发挥良好的水土保持功能基础上形成沿线生态景观。
(3)路基永久沉沙池。为防止降雨冲刷造成的水土流失危及周边绿地和耕地,紫惠高速施工中在部分路段设置了永久沉沙池,尤其是在跨越水库等敏感区域的路段设置永久沉沙池形成缓冲带,在施工及项目运营期间持续发挥沉沙作用。
(4)新型材料水泥毯。水泥毯(混凝土帆布)是一种浸渍了水泥的柔软的布,遇水会发生水合反应而硬化成一种很薄的防水防火的耐用混凝土层,具有施工便捷、低碳环保、防冲刷能力强等特点。水泥毯的设计思路是在2004年由英国人BREWIN 和CRAWFORD首先提出的[4],目前在我国生产建设项目水土流失防治方面的应用基本处于空白,相关研究应用也非常少见。紫惠高速将水泥毯应用于部分路段路基挡水埂及临时急流槽,代替原始的砂浆挡水埂和急流槽,取得了很好的效果,为其他生产建设项目水土保持措施施工提供了很好的示范经验。
(5)桥墩灌注桩桩基浆渣分离技术。紫惠高速在水环境敏感的跨河大桥桩基成孔过程中采用泥浆沉淀池+泥浆泵作为泥浆循环结构,实现冲孔过程泥浆不“落地”,避免泥浆外溢至河流中。泥浆泵将钻孔产生的浆渣抽出后,采用泥浆分离器把泥浆中的钻渣分离出来用于改路改沟、填筑施工便道等低等道路、实施综合利用,而泥浆排至泥浆沉淀池循环利用,钻孔结束后泥浆在沉淀池中固化后就地填埋。
(6)隧道洞渣再利用技术。紫惠高速采用隧道洞渣再利用技术,将洞渣用于项目自身路基填筑、碎石和机制砂材料加工,提高了洞渣利用率。
(7)基于环境特征的近自然景观营造技术。紫惠高速根据原有地形地貌和场所空间变化进行景观设计,采用自然景观营造技术开展园林型管理中心建造示范,借助原有鱼塘设置人工湖滨水景观,利用隧道弃石做池塘驳岸,将场区内雨水收集作為池水,并对场区进行全面园林绿化,打造“海绵式”管理中心。
(8)永临结合。紫惠高速充分利用红线内用地设置梁场,结合实地情况改造当地烂尾楼作为项目部,完工后将项目部建设的活动板房、硬化的场地和健身设施无偿捐献给当地企业,支持当地经济发展;租用当地企业搅拌设备,避免大量设施闲置。此外,项目施工便道建设与农村公路建设规划相衔接,完工后保留作为农村公路。紫惠高速通过永临结合,减少了临时用地扰动范围,还有效带动了当地经济发展。
(9)原生大树保护和移植利用技术。紫惠高速在施工图设计阶段多次修改设计图纸对原生大树进行绕避保护,或通过移植方法保护原生大树,并优化施工工艺以减少对红线周边原生植被的损毁,保护原生植被,尽快恢复公路旁生态环境。
4结语
根据紫惠高速水土保持建设相关经验,高速公路水土保持示范工程创建工作要贯穿于工程建设全过程,需要各参建单位的积极参与、密切配合,必须按照示范工程标准要求提前介入,在完成水土保持方案设计措施体系的基础上,将水土保持生态理念融入项目
建设全过程,从组织管理、施工质量保障、技术创新、运行机制管理及建设成果效益等方面进行探索实践,结合项目自身所处区域自然条件、地方人文风情等特点,打造具有水土保持功能的绿色公路、品质公路等。
紫惠高速水土保持各类措施标准高、防治效果显著,尤其是在项目建设各阶段强化水土保持任务落实、保证水土保持工作质量,以及应用新技术、新材料、新工艺及新方法提高沿线生态效益的典型做法,在同行业中具有典型代表性和示范引领作用,为广东省乃至全国高速公路项目水土保持工作开展提供了样本和参考。
[参考文献]
[1] 邓攀攀,秦蓓蕾,都利亚.广东省1960—2018年间降雨侵蚀力时空变化特征分析[J].人民珠江,2022,43(12):61-66.
[2] 李涛,柴明明,黎景光,等.河惠莞高速龙紫段绿色公路示范工程探索与实践[J].交通世界,2021(29):1-3.
[3] 刘宇,周娟.输变电工程创建国家水土保持示范工程工作探讨[J].亚热带水土保持,2021,33(4):52-54.
[4] 陈燕,许明君,马凯欣,等.水泥毯特点与应用特性分析[J].安徽建筑,2020,27(7):184-185,212.
[作者简介] 梁亚丹(1997—),女,广东雷州人,助理工程师,学士,主要从事生产建设项目水土保持方案编制、监测、验收等工作;通信作者吴碧波(1965—),男,广东雷州人,经济师,主要从事生产建设项目水土保持方案编制、监测、验收等工作。
[收稿日期] 2023-04-25
(责任编辑李杨杨)