夏 妍,陳 芳,曹 陽
(湖北省水利水電規劃勘測設計院,湖北 武漢 430064)
生產建設項目在施工建設過程中都需布置施工生產生活區,便于施工作業和施工管理,是施工組織設計的一項重要內容[1]。合理的施工場地布置對確保施工環境的安全性和施工高效運作起著至關重要的作用[2]。影響施工生產生活區設置的因素眾多,包括項目的類型、場地空間條件、地理環境條件、規模、工期變化性、經濟合理性等。施工生產生活區的設置屬于土建工程的前期必要程序,必然造成地表的擾動、地形地勢的微改變,從而會產生一定的水土流失。由于絕大部分屬于臨建工程,造成的影響往往被忽視,在驗收工作中也常常出現恢復不徹底的現象。因此,施工生產生活區的設置及其水土保持措施的布設需要引起我們足夠的重視。
施工生產生活區從使用屬性上可分為施工生產區和施工生活區。其中施工生產區指合同工程施工地點,比如拌合站、砂石骨料堆放場、機械維修停放場、加工廠、綜合倉庫、預制場等。施工生產區也叫作施工場地或施工布置區,施工場地布置依據施工場地的地形、地質、水文等環境條件、工程樞紐的布置要求、臨時建筑和設施的布置要求等,將施工所涉及的混凝土生產系統、水電供應系統、交通系統、倉庫系統等合理分配空間位置,要保證施工安全高效、耗資較低、組織管理容易[3]。施工生活區指項目部施工人員駐地,需要滿足安全、消防、衛生防疫、環境保護、防汛防洪等要求,一般配有辦公室、傳達室(門衛室)、宿舍、食堂、廁所、盥洗設施、淋浴間、開水房、文體活動室、密閉式垃圾箱等臨時設施,并對室內空間長寬高都有具體要求。
JGJ 146—2004《建筑施工現場環境與衛生標準》規定:“施工現場的施工區域應與辦公、生活區劃分清晰,并應采取相應的隔離措施”。例如龍開口水電站工程[4],生活區與施工生產區分區規劃布置,中轉料場、設備停放場等布置于大壩上游右岸,混凝土生產系統布置于大壩左岸下游,砂石加工系統布置于燕子崖石料場下方磨河溝右側1460~1550m高程的緩坡地,業主營地布置于中江河入江口左側臺地上,業主營地布置于中江河入江口左側臺地上。
現代化生產建設中,施工生產區與生活區及辦公區分開設置,布設等級有一定的差異。
根據生產建設項目類型,施工生產生活區布置各有不同。如圖1所示,水利水電項目一般建在山區,施工生產生活區盡量選擇布置在沖溝處、河灘地,以及擋水建筑物下游,保證高于當地洪水位及利用枯水期;這種部位比較平整,安全風險較小,場地平整工程量較小,可有效控制工程投資。例如長距離輸配水工程[5],施工線路較長,施工臨建設施、輔助企業和堆料場地根據主要建筑物位置和施工要求布置,在隧洞作業面、大型倒虹、管橋等工程處設置施工區,每個施工區根據需要設置相應的施工輔助企業、倉庫等。施工布置在水利工程施工中呈現出一定的特殊性,特點包括變化性、復雜性、經濟性3個方面[6],因此水利水電項目的施工生產生活區要緊密結合地形布設。

圖1 水利水電工程施工生產生活區
公路、鐵路、河渠等線型工程,施工生產生活區一般根據線路長度或標段分段布置,即沿線分散布置在項目兩側,并考慮經濟運距;交叉建筑物例如立交工程、河渠交叉建筑物等由于工程量分布較集中、施工高峰強度較大[7],需在附近單獨布置施工生產生活區。上述施工生產生活區用地性質均屬于臨時占地。
房地產、升壓站、泵站、碼頭等點式站場工程項目,一般施工區域比較小,站區外圍一般都設有圍墻。施工生產生活區的布置空間非常有限,施工設施通常精簡,可在場外購買成品的一般直接采購,場內僅利用時空順序間隔布置少量堆放場地和加工場等。因此,施工生產生活區一般布置在項目永久占地范圍內,并且位置根據施工工序進行調整。
同一生產建設項目的不同建設區域,其施工生產生活區布置也有區別。輸變電工程中,變電站工程施工場地一般布置在站區永久占地范圍內,不另行征地。輸電線路沿線布置塔基施工區和牽張場。根據施工實際需要,在每個塔基周圍設置臨時施工場地,用于施工期間放置器材、材料及臨時堆放開挖土石方[8]。如圖2所示,公路項目的超限檢測站的施工生產生活區,部分利用匝道永久占地布設,部分在站外臨時占地布設。

圖2 公路附屬設施施工生產生活區
另外,部分項目受特殊地形限制,施工生產生活區需進行結合布置和重復利用。例如,樂昌峽水利樞紐工程屬于峽谷河段的水利樞紐工程,兩岸為陡峻的山體,岸坡為35°~45°,渣場及施工營造均較困難;壩址下游右岸1km處的滑石排坑大沖溝和左岸過木碼頭上游側的砂基坑容量較大,可先用棄渣填高,然后作為施工營造布置場地[9]。卡洛特水電站工程區場地布置條件狹小,為克服這一難點,根據工程施工總進度計劃和土石方平衡規劃,考慮施工場地的重復利用。1號分包商綜合加工廠。在天然砂石加工系統和普通混凝土生產系統投產前,1號分包商綜合加工廠部分場地將用于臨時混凝土拌合系統布置。2號分包商機械修配停放場。在天然砂石加工系統和普通混凝土生產系統投產前,2號分包商機械修配停放場部分場地將用于臨時混凝土拌合系統布置[10]。
綜上,施工生產生活區的具體布設位置、布設規模、布設性質各有差異,從水土保持角度,主要體現在地形、空間和恢復方向的區別。另外,施工生產生活區一般在項目前期提前進行選址和場地平整。
施工生產區和施工生活區根據使用屬性上的區別,在水土保持措施的布設上應有差異。施工生產區內的施工活動較為專業和固定,一般在項目施工準備期就進行了選址和場地平整,是水土流失發生的主要環節,在施工期僅進行施工運行,僅有人員及運輸機械的擾動,水土流失不嚴重。對使用周期較長,并且所處區域多年平均降水量在400mm以上的,在施工生產生活區周邊及內部需要布設截排水及沉沙措施。在達到防治水土流失功能的前提下,施工生產區排水溝和沉沙池可采用非襯砌斷面;施工生活區根據《建設工程安全生產管理條例》,排水溝和沉沙池一般都采用現澆混凝土結構,并且多采用蓋板溝型式,兼顧排水和安全防護。
根據具體施工方案需要,施工生產生活區可布置在主體工程永久占地范圍內,比如點式工程、場站工程、房地產項目;更多布置在主體工程永久征地紅線范圍以外,比如道路工程、線網工程等。在大型生產建設項目中,對于不同分部工程,施工生產生活區可布置在永久征地紅線內也可以布置在紅線外。永久占地紅線內的施工生產生活區計入永久占地,紅線外的施工生產生活區計為臨時占地。
根據不同的占地屬性,水土保持措施的布設應有差異。永久征地紅線外的施工生產生活區需要布設完善的水土保持措施,包括工程整地措施、臨時防護措施(截排水工程、表土臨時防護工程)和植被恢復措施;征地紅線內的施工生產生活區則可結合針對主體工程已布設的水土保持措施,經過分析如能兼顧,則可簡化布設措施或省略布設。
由于地形的多樣性,同一大型工程,在項目沿線或不同區域都可能存在局部微地貌的差別,有的施工生產生活區占地范圍屬于≤5°的平地地貌,有的位于坡地。根據具體的施工作業的需要,可將整個施工生產區進行場地平整,也可根據高差需要依地勢進行局部平整。平整后的施工生產生活區范圍,若場地較平坦開闊,未形成明顯邊坡,一般僅考慮在場地周邊布設排水沉沙措施;若場地平整后形成了高邊坡,在周邊布設截排水措施的基礎上,還應考慮斜坡防護工程。
土地整治是指對低效利用、不合理利用、未利用及生產建設活動和自然災害損毀的土地進行整治、提高土地利用效率的活動[11]。根據生產建設項目施工生產生活區的占地性質、恢復方向等,施工企業需要進行土地整治工程,包括表土剝離及回覆、占壓擾動土地的平整和翻松等。表土剝離厚度應根據項目所處的水土保持區劃及施工生產生活區具體占壓的用地類型(旱地、水澆地、菜地、林地、草地、園地),并結合當地多年的實際土地開發情況,合理確定。
剝離后的表土宜集中堆存在征用土地范圍內,并采取臨時防護措施。為防止表土擴散流失,在臨時堆土場周邊布設袋裝土攔擋;為防止大風及降雨侵蝕,在表土表面可采用無紡土工布進行苫蓋;還可對表土表面進行灑水,輔以機械壓實,促進結皮形成,提高土體表面抗風蝕能力[12]。若施工生產生活區使用周期超過一個雨季長度,還可考慮在表土表面撒播少量綠肥草籽,更好的保存表土的養分。
待施工生產生活區使用結束后,應在清除地表臨時建筑、建筑垃圾的基礎上,采用機械翻松地表,然后根據恢復為林草地或耕地方向,采用機械或人工輔助機械對占用地進行細平整或犁耕。
根據SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術規范》,施工生產生活區截排水工程設計標準采用3~5a一遇5~10min短歷時設計暴雨。截排水溝一般沿征地界周邊布設,并預留施工生產生活區進出口,在施工生產生活區進出口下埋設涵管以便貫通周邊排水溝。排水溝的尺寸根據明渠均勻流公式計算得出,并考慮安全超高。沉沙池則根據周邊地形情況,根據排水溝的坡降方向布設在下游出口處,將匯水搜集沉沙,然后再經過順接排水溝與下游自然水系或現有溝渠相接。例如,圖3為圖1所示的施工場地截排水措施平面布置圖。
城鎮的施工作業區周邊道路雨水管網較完善,臨時排水溝內積水通過道路雨水管網排導,為避免排水溝中泥沙影響周邊水系,考慮在臨時排水溝末端設沉沙池。結合同類工程經驗,沉沙池布設于場地進出口,沉沙池另一端設臨時排水管,將匯水排入市政管網[13]。
普通裸露坡面治理,在穩定措施包括預應力錨索、格構梁、混凝土格構、支護擋墻、柔性防護系統等基礎上進行植被固定和種植[14]。根據SL 575—2012,施工生產生活區斜坡防護工程級別應采用5級。當施工生產生活區僅形成5m以下的低矮邊坡,一般不存在穩定安全隱患,僅考慮撒播草籽的防護方式。部分施工生產生活區例如砂石加工場,需要利用地形高差篩分砂石,在場地平整后局部形成高邊坡,其邊坡一般都達到穩定要求,但形成的裸露坡面水土流失相對嚴重,需要進行坡面防護,防護可采用植物護坡或工程植物綜合護坡。通常采取種植速生灌草、噴播植草和掛網噴播植生等。當坡面立地條件不太理想時,采用客土栽植,可考慮框格植草護坡,魚鱗坑栽植小喬灌并搭配栽植爬藤植物護坡,或在坡腳開挖水平溝或修砌種植槽,槽內栽植爬藤植物護坡。例如圖4即為展示高、低邊坡防護不同的植物栽植方式。

圖3 某項目施工生產生活區水土保持措施平面布置圖
當施工生產生活區位于寒冷地區或臨水邊坡時,下坡面防護還應考慮凍融、凍脹作用和水流沖刷冰壓力等作用,可采用格賓生態護岸等結構形式[15],即可保證坡腳的穩定性,其自身具有柔韌性和多孔結構特點,具有一定的生態保護功能。

圖4 某項目施工生產生活區水土保持措施剖面圖
斜坡防護工程在施工生產生活區場地平整后即可根據需要布設,并在施工運行期間發揮防護效果,待施工生產生活區使用完畢后,根據場地恢復方向,結合林草工程持續防護,并對破損裸露部位進行補植或補修。
生產建設項目施工生產生活區使用完畢后,未采取復耕的即要采取林草工程。根據GB 51018—2014《水土保持工程設計規范》和SL 575—2012,施工生產生活區植被恢復與建設工程級別執行3級標準。
根據適地適樹的原則,一般情況下,施工生產生活區原占用普通林地的則恢復成林地,林下進一步撒播草籽增加地表覆蓋。具體的樹種類型選用具有水土保持功能的鄉土樹種,鄉土樹種與水土保持樹種的結合選種不但保證了水土保持效果和成活率,還可防止外來物種的入侵[16]。若恢復方向指定為園林或經濟林地,則選用具有水土保持功能的園林樹種或經濟林樹種,喬木包括柳樹、銀杏、楓樹、側柏、板栗等,灌木包括金銀花、紫穗槐、沙棘、火炬樹等。在垂直配置上采取①喬木+灌木+草坪、②喬木+草坪、③灌木+草坪、④喬木+灌木+地被+草坪等組合搭配,充分利用生物多樣性,提高成活率和防治效果。常用水土保持草種包括紫花苜蓿、三葉草、狗牙根、結縷草、老麥芒、羊茅草等。
施工生產生活區林草工程還需根據當地降水量等自然條件布設,當降水量較低時,植被存活較困難,可選用耐旱的樹草種,或簡化植物搭配類型。例如西藏藏北地區,降水量低于200mm,施工生產生活區擾動后期僅考慮撒播草籽的恢復方式,草種也多選用紫花針茅、沙蒿等,并進行撫育管理,甚至采用礫石壓蓋抵抗風沙,林草植被恢復率和林草覆蓋率一般擬定的也相對較低。
施工期間,對于未進行土石方場平的施工生產生活區地表可采取鋪墊措施,可減少對地表的擾動,并對表土進行了保護;常用鋪墊材料包括土工布、鋼板和棕墊等,部分可重復利用。對于場地內堆放的臨時土方一般采用攔擋和苫蓋的防護措施。
各類生產建設項目的施工生產生活區設置受影響因素較多,在水土保持實踐工作中,要具體分析各施工生產生活區的功能性質、所處地形、空間布局,及后期恢復方向等,考慮可能造成的水土流失影響程度和范圍,從而確定必要和完善的水土保持措施體系,減少施工期的水土流失量,并達到經濟可行和效益合理。施工生產生活區防護及恢復到位,才能達到項目水土保持設施驗收標準,才能體現整個生產建設項目的生態文明建設高度。