山區高速公路棄土場加固與防護技術探討

蔣培洲

貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司（550001）

山區高速公路棄土場加固與防護技術探討

蔣培洲

貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司（550001）

結合廈蓉高速公路貴州境水口（桂黔界）至都勻段棄土場工程實例，進行了山區高速公路棄土場加固與防護技術的研究探討，提出了該類棄土場的加固與防護原則及相應技術，研究結果可供工程人員參考。

山區高速公路；棄土場；加固；防護

高速公路建設是一項穿越不同地形與區域的線狀工程，特別是山區高速公路隧道和路基深挖方比例大，在開挖與堆填量不能平衡的時候，將產生多余的棄土，需要設置棄土場來堆放。山區高速公路沿線山高坡陡，棄土場不是位于水量較大的沖溝中，就是位于斜坡體上。由于棄土一般是自然堆填，未經碾壓，形成裸露的松散堆積邊坡，邊坡處于臨界狀態，極易發生水土流失，造成滑坡、泥石流、古滑坡復活等次生災害，以及生態環境破壞等問題。因此，山區高速公路建設中設置的棄土場，要求根據棄土場類型、規模及場址地形地質條件進行綜合加固與防護，防止棄土場水土流失，確保棄土場穩定。

1 綜合加固與防護原則

為節省投資,水都高速棄土棄渣攔擋一般不以強支擋為主，棄土場邊坡防護一般以放緩邊坡至項目建設區域邊坡自然穩定角后進行植被防護為主。棄土場弱支擋防護以上截下攔為原則，在棄土前修好擋渣墻和截、排水溝。考慮到棄土場的排水，擋渣墻選擇透水性好的干砌壩體，這樣可以保證攔土不攔水，有利于壩體穩定。

水土流失是棄土場發生生態破壞的根本原因,所以水都高速棄土場的加固與防護以防治水土流失為重要目標，同時結合其他防護措施進行綜合加固。

水都高速棄土場綜合加固與防護,首先理順該區域的水系，防治棄土棄渣的水土流失，其次是對棄土棄渣攔擋和臨空面的防護,最后是做好棄土棄渣堆積臺面的植被恢復，即排水工程、邊坡防護工程和植被恢復工程。加固與防護設計的全過程都必須圍繞經濟、生態穩定進行，最終目標是使棄土場具有較強的生態能力并在較長的時期內處于自穩狀態。

2 排水工程技術

排水工程一般修建在棄土場邊緣四周,其基礎應盡量修筑在自然山坡上,以避免棄土的不均勻沉降帶來的不利影響。排水工程設計應根據集水面積、滲流系數以及降雨強度等確定其結構形式、布置方式和過水能力，設計洪水標準一般按10年一遇24 h最大降雨強度。水都高速棄土場排水工程主要由截水溝、擋水埂、排水溝、急流槽、墻前邊溝和沉沙池組成。

為防止上游徑流對棄渣土的沖蝕，在棄土場上游邊界外1.0～3.0 m處修建截水溝，截水溝采用漿砌石修筑，截水溝過水斷面可采用梯形，坡度可采用1:1，截面寬度根據棄土場周圍匯水面積的大小而定。

擋水埂是減少坡面水土流失,維護坡面穩定的重要措施，在棄土棄渣臨空面頂部靠近坡肩以上3～5 m處，圍繞棄土堆積坡面修筑。擋水埂可采用棄土夯筑，斷面可為梯形，尺寸（上頂×下項×高）可采用 0.4 m×1.0 m×0.3 m。

截水溝、擋水埂將上游來水阻截后并將其導入兩側的排水溝中。排水溝修筑在棄土堆積臺面與自然山體坡面交界處,主要用于收集和疏導堆積臺面雨水徑流和截流山體坡面匯集雨水，避免棄土棄渣遭到地表徑流沖刷。排水溝采用漿砌石砌筑，過水斷面可為直角梯形或梯形，緊貼自然山坡的坡度為 1∶1，緊貼棄土棄渣側的坡度為 1∶0（或 1:1），其過水深度和底寬采用最佳水力橫斷面法確定。

3 邊坡防護工程技術

邊坡防護工程包括攔渣工程和護坡工程。

水都高速攔渣工程是為了攔擋棄土棄渣，在棄土臨空面的底部修筑的攔擋工程。由于棄土棄渣場地多選擇在荒坡荒谷內，其占地面積一般不受建筑物或其它設施限制，所以攔渣工程在滿足攔擋功能的前提下，應盡可能控制其高度，一般控制在2 m以內。

護坡工程是為了穩定棄土堆積邊坡，避免裸露坡面遭受雨滴直接擊濺和地表徑流沖刷，而采取的水土保持措施。護坡工程分為工程護坡、植物護坡和綜合護坡三種。工程護坡能提高邊坡的穩定性,對雨滴擊濺和地表徑流沖刷的防治效果好，但投資較大，適應變形能力也較差，易隨棄土棄渣的不均勻沉降而遭到破壞；植物護坡能適應棄土棄渣的沉降變形，控制水土流失，而且對公路沿線生態環境改善具有重要意義，但在種植初期，其對水土流失的防治效果較差，需加強管護，確保植物保存率和成活率；綜合護坡兼有工程護坡和植物護坡的優點,它是在工程護坡措施間隙上種植植物，它不僅具有增加坡面工程的強度，提高邊坡的穩定性的作用，而且具有綠化美化的功能。所以針對棄土棄渣比較松散，不均勻沉降等特性，其堆積邊坡應優先采用植物護坡或綜合護坡。

4 小結

根據上述棄土場的綜合加固與防護原則,水都高速棄土場防護一般以干砌片石、漿砌片石進行支擋防護，坡面以植物防護為主，并做好棄土場的排水工程，棄碴完畢后及時進行平整，采取種草、植樹恢復植被或復耕。通過將近一年的跟蹤監測，未發現該段高速公路的棄土場有任何異常情況，表明所采用的加固防護技術是可行的。

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[2]韓信,張敏靜.棄土場位置選擇和設計原則方法探討[J].公路,2008,(09).

[3]孟云偉,楊偉,雍黎明.談公路棄土場的綜合設計[J]交通標準化,2009,(07).