山區(qū)公路項目棄渣場設(shè)置分析

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摘要：本文針對南方山區(qū)公路項目建設(shè)的實際情況，著重探討南方山區(qū)公路項目建設(shè)過程中棄渣量控制、棄渣場選址、棄渣場類型選擇及存在的問題和建議，旨在為南方山區(qū)公路項目棄渣場的設(shè)置提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū);公路;棄渣場

南方山丘區(qū)公路路線長，橋隧比高，經(jīng)過區(qū)域通常地形地質(zhì)復(fù)雜，跨越大江大河，氣象多變，存在大量的高填深挖。受地形地貌、施工運距等條件的限制，項目建設(shè)土石方的調(diào)配比較困難，因此南方山區(qū)公路建設(shè)項目往往會造成大量的棄土、棄渣，如不妥善堆放，容易誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，直接破壞項目區(qū)及下游生態(tài)環(huán)境。因此根據(jù)南方山區(qū)公路項目建設(shè)的實際情況，通過優(yōu)化設(shè)計，加強施工組織協(xié)調(diào)安排，盡量減少棄渣量;同時合理設(shè)置棄渣場，并采取有效的防護措施，這是南方山區(qū)公路建設(shè)項目做好水土保持的關(guān)鍵。

1優(yōu)化設(shè)計，加強施工組織協(xié)調(diào)安排，減少棄渣量

南方山區(qū)公路線路長，沿線生態(tài)植被豐富，對原生態(tài)植被的保護與恢復(fù)尤為重要。棄渣場設(shè)置會不可避免地引起沿線自然植被的破壞、農(nóng)田林地占用及水土流失，因此，南方山區(qū)公路項目建設(shè)應(yīng)盡可能地減少棄渣量。減少南方山區(qū)公路項目建設(shè)棄渣量可從以下三個方面考慮:

1.1優(yōu)化設(shè)計

在項目各階段設(shè)計時，均應(yīng)將土石方挖填情況加以考慮，在滿足各項公路技術(shù)參數(shù)的條件下，合理地確定線路線位及設(shè)計標高;在適宜區(qū)域，可以加寬公路路基，這樣既可以消化棄渣，亦可以保障主線安全;同時，設(shè)計時應(yīng)考慮土石方調(diào)配的可行性。

1.2加強施工組織協(xié)調(diào)安排

在項目施工階段，編制施工組織實施方案時，應(yīng)充分考慮土石方之間的調(diào)配，盡量細化各施工段土石方的調(diào)配情況，明確各施工段各時期挖方、填方、調(diào)配去向(來源)等;組織施工時，建設(shè)及監(jiān)理單位應(yīng)加強組織協(xié)調(diào)，控制施工節(jié)點，從全局角度出發(fā)，合理地調(diào)配土石方，以減少棄渣量。

1.3考慮棄渣多方利用

對于公路項目建設(shè)中的隧道出渣，應(yīng)首先考慮將路塹挖方和隧道棄渣用作路基填料、擋防排水工程中的塊、片石材料，其次將部分優(yōu)質(zhì)變質(zhì)砂巖、石灰?guī)r等硬質(zhì)巖片、塊石加工為橋涵、隧道及路面基層、底基層工程中的機制砂、碎石材料［1］。另外，可以考慮項目建設(shè)周邊同時期開發(fā)的建設(shè)項目土石方需求情況。如西部開發(fā)省際大通道阿榮旗－北海公路達州(羅江)－川陜界高速公路項目實施階段全線實際挖方總量為2306.13萬m3(自然方，下同)，填方總量為1804.97萬m3，棄方501.16萬m3，棄方中108.57萬m3被遠東物流公司建設(shè)項目基礎(chǔ)工程利用，全線實際棄渣總量為392.59萬m3，極大地減少了項目建設(shè)棄渣。

2棄渣場設(shè)置的要點

2.1棄渣場設(shè)置規(guī)模的確定

在棄渣場的選用中需貫徹一個理念———最少破壞就是最好的保護［2］。因此應(yīng)嚴格控制棄渣場的數(shù)量及占地。在水土保持工作實踐中，部分開發(fā)建設(shè)項目小型棄渣場設(shè)置多，零星分布。這種棄渣場的體積面積比(H=V/A)即平均高度通常較小，堆放一定體積的棄渣所占用的土地面積相對較大。小型棄渣場的優(yōu)點是渣場較為穩(wěn)定、存在的安全隱患相對較少;缺點是造成當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境破碎、影響景觀、征地花費大。大型棄渣場容量大，通常情況下H較大，大量的松散物質(zhì)集中堆置，導(dǎo)致其自身穩(wěn)定性差，容易形成泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。因此，大容量棄渣場設(shè)置前應(yīng)充分進行地質(zhì)勘查，對周邊洪水匯集情況進行調(diào)查，并結(jié)合地質(zhì)、水文、氣象、地形等基礎(chǔ)資料進行棄渣場的專項設(shè)計;大容量棄渣場應(yīng)避免設(shè)置在地勢較高、洪水流量較大的區(qū)域，并應(yīng)對下游進行調(diào)查，編制安全影響評價報告。大容量棄渣場應(yīng)加強維護、管理，甚至應(yīng)對棄渣場堆渣及封場后進行監(jiān)測工作，因此需計列一定的管理、維護費用。棄渣場設(shè)置規(guī)模應(yīng)結(jié)合棄渣自然節(jié)點和渣場地形、氣象水文、地質(zhì)、運距和環(huán)境敏感點等綜合確定，合理地控制小型棄渣場的數(shù)量，謹慎地設(shè)置大容量棄渣場。

2.2棄渣場選址

棄渣場選址首先要嚴格遵守國家相關(guān)法律法規(guī):《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》《中華人民共和國森林法》《中華人民共和國水土保持法》《基本農(nóng)田保護條例》《中華人民共和國防洪法》《風(fēng)景名勝區(qū)管理條例》《中華人民共和國文物保護法》《地質(zhì)遺跡保護管理規(guī)定》和《森林公園管理辦法》等［3］。棄渣場選址還應(yīng)嚴格遵循《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標準》(GB50433－2018)及《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》(GB51018－2014)中有關(guān)棄渣場選址的相關(guān)規(guī)定。需要強調(diào)的是，棄渣場選址時應(yīng)把握如下原則:①將“安全”放在第一位，嚴禁對棄渣場周邊人民的生命、財產(chǎn)安全造成威脅。②盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞:盡量節(jié)約占地，避免占領(lǐng)水田、生產(chǎn)效益高的耕地，可選擇荒溝、荒灘等。③注重經(jīng)濟性。需修建的施工便道及運距越短，征地、綜合防護、跡地恢復(fù)費用越少，則經(jīng)濟性越好。

2.3棄渣場斷面尺寸

根據(jù)渣場地形、棄渣高度、棄渣組成情況、棄渣量，合理地確定邊坡臺階、邊坡坡度及擋護工程規(guī)格。

3公路項目常設(shè)棄渣場類型適用條件及存在的問題

3.1坡地型棄渣場適用條件及存在的問題

坡地型棄渣場是將棄渣堆放在緩坡地、河流或溝道兩側(cè)較高臺地上，堆渣體底部高程高于河(溝)中棄渣場設(shè)防洪水位。適用于沿山坡堆放，坡度不大于25°且坡面穩(wěn)定的山坡，其攔渣工程為擋渣墻［4］。坡地型棄渣場可選位置相對較多;需設(shè)置擋渣墻和坡面截流排洪工程，投資大;潛在的水土流失危害大，對周邊環(huán)境影響較大。坡地型棄渣場居高臨下，若防護不當，容易對下游造成危害。坡地型棄渣場應(yīng)選在較緩坡地上設(shè)置，坡床坡度最大不能超過25°，坡度越陡，不但棄渣場可堆渣量相對較少，且棄渣場穩(wěn)定性差，防治工程量大。

3.2溝道型棄渣場適用條件及存在的問題

溝道型棄渣場是將棄渣堆放在溝道內(nèi)，堆渣體將溝道全部或部分填埋。根據(jù)洪水處置及堆渣方式，溝道型棄渣場可分為截洪式、滯洪式、填溝式三種型式。適用于溝底平緩、肚大口小的溝谷，其攔渣工程為攔渣壩(堤)或擋渣墻，視情況配套攔洪(壩)及排水(渠、涵、隧洞等)措施［4］。公路項目中常設(shè)的溝道型棄渣場類型為截洪式棄渣場。溝道型棄渣場通常運距短，棄渣場容量大;需設(shè)置擋渣墻和溝道排洪工程，投資大;潛在的水土流失危害大，對周邊環(huán)境影響較大。溝道型棄渣場應(yīng)選擇洪水流量較小、溝床寬緩的溝道;應(yīng)禁止在下方存在工礦企業(yè)、居民點及其他重要基礎(chǔ)設(shè)施(包括公路主線)的溝道內(nèi)設(shè)置棄渣場。

3.3臨河型棄渣場適用條件及存在的問題

臨河型棄渣場即為棄渣堆放在河流或溝道兩岸較低臺地、階地和河灘地上，堆渣體臨河(溝)側(cè)底部低于河(溝)道設(shè)防洪水位，渣腳全部或部分受洪水影響。適用于河(溝)道流量大，河流或溝道兩岸有較寬臺地、階地活動河灘地，其攔渣工程為攔渣堤［4］。由于山區(qū)公路走廊帶常臨河設(shè)置，因此，臨河型棄渣場具有運距較短、運輸較為方便的優(yōu)點。臨河型棄渣場設(shè)置需考慮的重要因素為:河(溝)岸是否有較寬緩的臺地;在啟用臨河型棄渣場前應(yīng)編制行洪論證與河勢穩(wěn)定評價報告，以判斷該棄渣場的設(shè)置是否影響溝道或河道行洪，是否影響河勢穩(wěn)定，并報河道管理部門進行審查。在符合河道管理和防洪行洪的要求下，方可設(shè)置臨河型棄渣場。

4建議

棄渣場水土保持措施設(shè)計應(yīng)嚴格遵循《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》(GB51018－2014)，另外，根據(jù)筆者在水土保持工程設(shè)計、監(jiān)理、驗收過程中的經(jīng)驗，建議在布設(shè)棄渣場水土保持措施時應(yīng)考慮以下幾點:

4.1截排水(洪)措施

棄渣場傍山一側(cè)應(yīng)根據(jù)坡面徑流量的大小設(shè)置截水溝，截水溝縱坡比降及尺寸大小應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、降雨量等進行計算確定。縱坡坡比較陡時，應(yīng)采取消能措施。棄渣場坡頂面應(yīng)形成向外傾斜的緩坡面(3%～5%)以利于棄渣場頂面排水;如渣場占地面積較大，本身存在一定的匯水面積，渣場分臺布設(shè)的臺階上應(yīng)酌情布設(shè)排水溝，以排除渣場內(nèi)部的匯水。對位于降雨量較大區(qū)域、占地面積亦較大，或地下水位較高的棄渣場底部應(yīng)設(shè)置排水盲溝。

4.2攔擋工程

棄渣場攔擋工程應(yīng)綜合考慮堆渣坡面坡比、堆渣量、擋護工程穩(wěn)定性等以確定擋護工程規(guī)格，并應(yīng)進行抗滑、抗傾覆等穩(wěn)定性驗算，以保證棄渣場安全、穩(wěn)定。臨河型棄渣場擋渣堤工程的擋護高度應(yīng)結(jié)合渣場防洪水位進行設(shè)置，擋渣堤埋深應(yīng)考慮河水沖刷深度，防止擋渣工程基礎(chǔ)被淘刷。

4.3表土剝離及跡地恢復(fù)

4.3.1表土剝離棄渣場堆渣前剝離表土并妥善堆存是位于立地條件較差區(qū)域的棄渣場跡地恢復(fù)的關(guān)鍵。

4.3.2跡地恢復(fù)棄渣場棄渣后頂面可根據(jù)原占地類型采取復(fù)耕或植物措施。植被恢復(fù)應(yīng)著重選擇適宜的喬灌樹種或草種。設(shè)計單位應(yīng)對棄渣場周邊的原生植被進行調(diào)查，盡量選用當?shù)氐膬?yōu)勢鄉(xiāng)土樹草種。由于棄渣場立地條件較差，植被恢復(fù)慢，應(yīng)計列一定的養(yǎng)護、管理費用。

5結(jié)語

隨著我國公路事業(yè)的快速發(fā)展，公路修建技術(shù)的進步，公路項目已延伸到各類自然生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱的區(qū)域，為保護沿線自然生態(tài)，減少地表擾動，應(yīng)盡可能地控制項目建設(shè)過程中的棄渣量;另外，在設(shè)置棄渣場時，選址應(yīng)合理，并根據(jù)棄渣場類型布設(shè)完善的防護措施，以最大可能地減少設(shè)置棄渣場對當?shù)刈匀画h(huán)境的破壞，保障棄渣場的安全。

參考文獻

［1］童云深．山區(qū)高速公路工程棄渣與生態(tài)保護［J］．公路，2013(12):213－217

［2］董建志，張科利，張衛(wèi)香，等．山區(qū)高速公路棄土場形態(tài)研究及區(qū)域差異分析［J］．水土保持通報，2011(2):163－167

［3］王明慧，蔣樹平，張橋，等.山區(qū)高速鐵路棄渣場選址分析［J］.鐵道工程學(xué)報，2013(4):18－20，67

［4］GB51018－2014.水土保持工程設(shè)計規(guī)范［S］．中國計劃出版社，2014:88

作者：張杰 邱甜 單位：四川蜀水生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限責(zé)任公司