鐵路建設(shè)項目溝道型棄渣場選址合理性評價研究

高志亮

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司環(huán)境工程設(shè)計研究院，武漢430063）

1 引言

生產(chǎn)建設(shè)項目棄土棄渣結(jié)構(gòu)松散，在堆積的過程中形成較陡的邊坡，雨季易發(fā)生細溝侵蝕甚至坡面整體滑移。GB 50433—2018《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標準》[1]規(guī)定“嚴禁在對公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點等有重大影響的區(qū)域設(shè)置棄土（石、渣、灰、矸石、尾礦）場”。棄渣場選址合理性受到國家和地方各級主管部門的關(guān)注和重視。

2 評價方法

本研究根據(jù)鐵路建設(shè)項目棄渣場特點，構(gòu)建棄渣場選址合理性評價數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型，采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型法進行鐵路建設(shè)項目棄土渣場選址合理性評價。數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型如下：

式中，F(xiàn)（j）為第j單元的綜合評分；k為修正系數(shù)（取0～1.4）；Wi為第i個參評指標權(quán)重系數(shù)；Ai為第i個參評指標分級賦值；n為參評因子的個數(shù)。

本研究k值的取值范圍，主要和棄渣場選址是否涉及環(huán)境敏感區(qū)、地形地貌、下游敏感設(shè)施、堆渣體特征等有關(guān)。若棄渣場選址位于自然保護區(qū)、飲用水水源保護區(qū)、風景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)保護范圍內(nèi)，k值直接取值0。

3 評價指標體系及指標權(quán)重系數(shù)

本研究結(jié)合溝道型棄渣場特征，篩選出了堆渣體特征、上下游關(guān)系特征等5個一級指標；堆渣量、最大堆渣高度等13個二級指標，并對二級指標進行了分級標準和指標賦值。指標分級標準按照5級劃分，指標賦值按照一級～五級分別取100、80、60、40、0。棄渣場選址合理性評價指標體系及指標權(quán)重系數(shù)如表1所示。

1）堆渣量分級標準。依據(jù)GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》[2]5.7.1條，棄渣場級別按照堆渣量確定。根據(jù)《水利部生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案變更管理規(guī)定（試行）》（辦水?！?016〕65號）第五條規(guī)定，納入驗收管理的棄渣場綜合核算堆渣量約100 000m3。

2）最大堆渣高度分級標準。根據(jù)《水利部生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案變更管理規(guī)定（試行）》第五條規(guī)定。納入驗收管理的棄渣場最大堆渣高度不高于10m。

表1 溝道型棄渣場選址合理性評價指標體系及指標權(quán)重系數(shù)

3）上游匯水面積分級標準。上游匯水面積超過1km2的棄渣場應(yīng)加強評審[3]，水行政主管部門在棄渣場變更水保評審過程中要求對該類棄渣場需要提供防洪影響評價。

4）最大堆渣高度分級標準。下游1km范圍內(nèi)存在居民點、公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)的棄渣場應(yīng)加強評審[3]。棄渣場安全距離可按照棄渣場級別取棄渣最高點與敏感目標落差的倍數(shù)關(guān)系[4]?？紤]棄渣場松散結(jié)構(gòu)特征，在預(yù)測安全距離上適當放大，以確保一定的安全冗余度。

5）下游敏感設(shè)施與溝道底部相對高差分級標準.下游敏感設(shè)施與溝道底部相對高差分級標準以5m、20m、50m、100m為劃分界限。

6）渣場失事危害程度分級標準。渣場失事危害程度分級標準根據(jù)GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》制定。渣場失事危害程度為無危害的棄渣場可以作為渣場失事危害程度分級標準的第一級閾值。

7）溝道曲率半徑分級標準。溝道曲率半徑分級標準參照鐵路最小曲線半徑制定。老京包線、老黔桂線最小曲線半徑為200m，取0.5倍作為溝道曲率半徑分級標準的第一級閾值，二級～五級閾值依次采用200m、300m、500m及大于500m。

8）溝道縱比降分級標準。泥石流形成的最小溝道比降應(yīng)達到250‰（14.04°）[5]，與泥石流溝道坡度應(yīng)在（14.5°，22.9°）是一致的[6]。溝床比降小于100‰不易發(fā)生泥石流，西南泥石流溝平均溝床比降按50‰、100‰、300‰、500‰為界劃分為小、中小、較大、大、極大5種類型[7]。北京山區(qū)溝谷縱坡坡度小于8°（即140.5‰），就出現(xiàn)淤積[8]。

9）微地貌阻隔分級標準。微地貌阻隔主要以是否存在地形阻隔和阻擋渣場失事后對下游敏感設(shè)施的沖擊程度進行分級。

10）占地類型分級標準。從節(jié)約土地資源角度出發(fā)，提倡棄渣場盡量選擇荒溝、空閑地、未利用地進行棄渣。占地類型為空閑地或者采礦用地的棄渣場作為分級標準的第一級閾值。

11)地基軟弱土層分級標準。地基軟弱土層作為一個定性指標，主要以是否存在地基軟弱土層和通過措施處理能夠滿足堆渣地基承載要求的難易程度進行分級。

12）外部交通條件分級標準。外部交通條件作為一個定性指標，主要以交通是否便利，距離縣級主干道遠近程度進行分級。

13）土石方運距分級標準。從經(jīng)濟角度分析，土石方運距越小，棄渣場選址越優(yōu)，結(jié)合大量鐵路建設(shè)項目棄渣場運距經(jīng)驗，將運距為200m作為分級標準的第一級閾值。

4 評價結(jié)果分級評定

根據(jù)評價結(jié)果進行棄渣場選址合理性等級范圍劃分，合理性評價結(jié)果取值80～100的為選址合理，60～80的為選址可行，40～60的為選址備用，小于40的則認為重新選址。評價結(jié)果分級評定如表2所示。

表2 棄渣場選址合理性等級表

5 結(jié)語

本研究以鐵路建設(shè)項目溝道型棄渣場為研究對象，采用統(tǒng)計模型法對溝道型棄渣場進行選址合理性評價，評價指標體系合理，評價方法得當，提高了鐵路勘察設(shè)計外業(yè)工作效率和準確性，為鐵路建設(shè)項目棄渣場選址合理性評價工作提供技術(shù)支撐。