大廣高速立交工程水土流失預測

□劉春俠　□袁戰領　□宋　利（河南方正水利工程咨詢有限公司）

大廣高速立交工程水土流失預測

□劉春俠□袁戰領□宋利（河南方正水利工程咨詢有限公司）

近年來的大規模工程建設以及對運行多年的病險工程的加固維修使得大面積的土地被擾動，再加上強降雨的沖刷，產生嚴重的水土流失。隨著大廣高速新蔡西互通式立交新建工程項目的開工建設，地表被擾動，土層遭到破壞，造成人為新增水土流失，給建設區及周邊生態環境帶來影響和危害。若不及時采取有效的水土保持綜合防治措施，將造成較大的水土流失和生態環境破壞，因此根據主體工程的布局及施工工藝，科學合理地預測工程建設造成的水土流失量，客觀評價水土流失的危害，以便為水土流失防治分區、分區防治措施合理設計、施工進度安排及水土保持監測方案編制提供依據。

互通式立交；水土流失預測；生態環境

1　工程概況

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程主要位于河南省新蔡縣境內，擬建項目新蔡西互通式立交位于大廣高速上，運營樁號為K2160+500處。東距新蔡縣城約13 km，北距磚店互通式立交5.50 km，南距岳城互通式立交14.80 km，互通收費站順接新蔡縣迎賓大道。

工程項目由互通立交工程、管理工程、取土場、施工生產生活區、施工道路五部分組成。其主要建設內容包括：立交范圍內主線總長1300 m，單車道匝道長904 m，對向雙車道匝道長929.14 m，加減速車道760 m；新建主線橋梁1座；全線共設通道5道，其中完全利用1道，高速公路加寬1道，匝道新建通道3道；共設涵洞5道，匝道新建涵洞5道；新建收費站一處，收費車道12條，其中ETC車道4條。

2　工程施工帶來的水土流失問題

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程擾動范圍大，施工周期長，工程建設產生的水土流失影響范圍廣，使得工程取土場多，棄渣場多，是水土流失的主要來源。因此，開展本工程水土保持預測工作，尤其是渣、料場水土流失預測工作是重中之重。

3　水土流失預測

3.1擾動地表、損壞水土保持設施預測

根據工程設計文件、技術資料和當地土地利用類型，結合實地勘察，對工程建設開挖擾動、壓占地表和損壞植被面積進行量測。

3.2棄土、棄渣量預測

通過主體工程設計資料，結合現場勘察和類比工程調查，依據土石方平衡進行分析預測。

3.3可能造成的土壤流失量預測

3.3.1預測范圍

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程水土流失預測范圍為永久和臨時占地范圍，預測總面積31.44 hm2。

3.3.2預測時段

根據《開發建設項目水土保持技術規范》的相關規定，項目屬建設類項目，因此水土流失預測時段劃分為施工期（含施工準備期）和自然恢復期。根據項目區自然條件特點，同時結合實地調查，一般在項目實施2a后，由于植被等自然條件的恢復對表層土起到穩定作用，使工程破壞地表造成的水土流失趨于穩定，自然恢復期預測時間為2a會逐漸恢復至原有狀態。

3.3.3預測單元

預測單元劃分原則：①地形地貌、擾動地表的物質組成相近；②土地利用現狀基本相同；③擾動地表方式、形態相似，時段相同；④水土流失成因、強度基本一致，類型相同；⑤同一預測單元集中連片，形成一個或幾個集中的區域。

3.3.4各單元預測時間

施工期各單元預測時間主要根據主體工程施工進度安排按最不利情況確定，施工時段超過雨季長度的按1a計算，不超過雨季長度的按占雨季長度的比例進行預測。

3.4預測內容及方法

3.4.1擾動原地貌、土地及植被面積預測方法

通過查閱工程設計文件、項目區區劃資料，結合實地勘測，預測工程建設過程中占壓土地情況、破壞林草植被面積及擾動原地貌的程度和面積。

3.4.2棄土、棄渣量的預測方法

分析相關工程設計報告中的挖填土石方量，通過土石方挖填平衡統計分析，填方以充分利用為原則。在此基礎上，分析工程建設的棄土、棄渣量。

3.4.3損壞和占壓水土保持設施預測方法

損壞和占壓水土保持設施預測方法，采取逐一分析和實地勘測工程永久占地和臨時占地類型，分縣區確定工程建設損壞各類水土保持設施量的方法。

3.4.4可能造成的水土流失量的預測方法

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程可能造成的水土流失量的預測方法以資料調查法和類比工程法為主。即根據本工程有關資料，掌握工程建設對地表、植被的擾動情況，通過與工程地形地貌、氣候條件、工程性質相似的工程項目進行類比分析比較后，選取合理的計算參數，分別對不同區域、不同時段可能造成的水土流失量進行預測。

4　水土流失危害分析

4.1加劇項目及周邊地區的水土流失

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程施工方式多樣，工程擾動地表面積大，擴大和增加了原本侵蝕嚴重的水土流失面積。如果施工過程中不加以治理和防護，勢必加劇工程建設區域的水土流失，并可能給主體工程的安全帶來不穩定因素。

4.2損壞占壓農田，影響農業耕作

因工程項目區地勢平坦，占用土地主要為農田。耕地是農民賴以生存的基本生產資源，公路施工將破壞農田土層結構，即使修復，短期內也難以恢復地力，如果遇到高強度、短歷時的暴雨時，大量的臨時堆存土方將被雨水沖入周邊農田、占壓農地，這些都將影響當地農業發展。所以在施工過程中需采取有效的施工組織措施，采用熟土剝離、表土保護等合理的措施，再結合臨時攔擋、臨時排水等措施才能減少施工過程中造成的表土資源損失。

4.3破壞局部生態環境

工程施工對地表植被造成破壞，若不加以防治和恢復，嚴重的水土流失使植被失去賴以生存的物質基礎，破壞局部生態環境。

5　建議

5.1防護措施布置的建議

大廣高速新蔡西互通式立交新建工程項目區土壤侵蝕類型為水力侵蝕，根據以上的預測結果，在未采取任何水土保持措施防治的情況下，水土流失總量遠遠大于背景值水土流失量。因此，工程在建設中應采取相應的攔擋措施，并在主體工程防護措施基礎上，進一步完善植物防治措施，使其形成一個完整、有效的水土流失防治體系，從而有效地控制項目區的水土流失，保障工程順利施工和安全生產運行。

5.2建設期對水土流失的建議

根據預測結果，水土流失主要發生在建設期的互通立交工程區、施工生產生活區、施工便道區等。因此，施工時序應緊湊安排，土建施工要避開雨季，盡量減少地表裸露面積和裸露時間，將水土流失降到最低。施工過程中嚴格遵循“三同時”原則，水土保持工程與主體工程同時設計、同時施工和同時投產，水土保持工程應隨主體工程的施工進度分期、分批地盡早安排實施，使其盡快發揮效益。

5.3水土流失預測工作的建議

根據以上預測結果，工程建設期施工過程中造成的水土流失量最大，施工準備期和自然恢復期水土流失量相對較小。因此，根據工程建設特點、工程布局、可能造成的水土流失形式，該工程水土保持監測的重點時期為施工期，監測的重點區域為互通立交工程區和取土場區。

6　結語

綜上所述，大廣高速新蔡西互通式立交新建工程項目區在工程建設過程中，實施水土保持工程與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用。項目建設產生水土流失量最大、造成水土流失危害最嚴重的是互通立交工程區，其次是施工生產區、施工便道區和取土場區。水土保持方案中應針對本項目特點進行重點分析、全面防護。在工程建設過程中強化臨時措施，在生產運行過程中加強各項措施的維護和管理，使各項水土保持設施正常運轉。正確的預測出此類工程建設擾動地表產生的水土流失量，對以后水土保持的實施起到了至關重要的作用。

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

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1673-8853（2016）07-0103-02

2016-05-18