某公路工程水土保持措施與效益分析

王保定,蔡勛星，雷明琴，王勤

(1.南陽市水土保持監測站,河南 南陽 473000；2.南陽市白河橡膠壩管理處,河南 南陽 473000；3.洛寧縣洛北渠道管理所，河南 洛寧 471700；4.新蔡縣水利局，河南 新蔡 463500)

1 引言

在生產建設活動中，人們不可避免地存在對土地不合理的利用、破壞地面植被和穩定的地形等問題,如開礦、修路等基本建設不注意水土保持，破壞了地面植被和穩定的地形，有些還將廢土棄石隨意傾倒，造成大量新的水土流失。為解決這些問題，按照《中國水土保持法》的要求，生產建設單位編制水土保持治理方案，合理布設水土保持防治措施。以澠池至淅川高速公路淅川互通式立交(北)連接線道路工程為例，分析在公路工程建設中水土保持措施的應用及成效。

2 項目概況

澠池至淅川高速公路淅川互通立交(北)連接線道路工程位于河南省南陽市淅川縣上集鎮及毛堂鄉境內，項目起點位于淅川縣現狀釩礦大橋東側G208與渠首大道平交口處，起點樁號K1+788.40；終點位于淅川縣毛堂鄉，與現狀G208順接，終點樁號K5+269.09。項目路線全長3.48 km，路面采用瀝青混凝土路面，設計公路等級為一級公路，設計速度50～80 km/h。全線設有橋梁3座，全部為新建，分別為：礬礦大橋長288 m，下河中橋長57.08 m，礬礦大渠小橋長18.04 m。涵洞3道，平面交叉25處。

項目由路基工程、橋涵工程、施工便道和施工生產生活區4部分組成。總挖方量50.09萬m3，總填方量13.13萬m3，棄方36.96萬m3，棄方全部用于河南省淅川縣移民大橋工程路基填筑，土方實現綜合利用。工程總占地面積25.36 hm2，其中永久占地24.11 hm2，臨時占地1.25 hm2。

3 水土流失分析與預測

3.1 水土流失現狀

該項目區位于西南紫色土區—秦巴山山地區—丹江口水庫周邊山地丘陵水質維護保土區，容許土壤流失量為500 t/(km2·a)。依據《全國第二次土壤侵蝕遙感調查圖》，結合外業實地調查，項目區土壤侵蝕類型為水力侵蝕，侵蝕形式主要有濺蝕、面蝕和溝蝕，以輕度水力侵蝕為主。平均土壤侵蝕模數為1 200 t/(km2·a)。根據《全國水土保持規劃國家級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果》，按照《生產建設項目水土流失防治標準》有關規定，項目區水土流失防治執行西南紫色土區水土流失防治一級標準。

3.2 水土流失預測

澠池至淅川高速公路淅川互通立交(北)連接線道路工程建設造成的水土流失危害主要是加劇項目及周邊地區的水土流失，對周邊水土資源和生態環境的影響，對下游河(溝、渠)道及防洪的影響。經預測，工程施工期擾動原地貌、破壞地表及植被面積總計24.97 hm2；經土石方平衡分析計算，工程挖填平衡后，需棄方36.96萬m3，棄方全部用于河南省淅川縣移民大橋工程；工程建設擾動地貌后可能造成土壤流失總量2 400.02 t，新增土壤流失總量1 630.70 t，其中施工期新增1 332.54 t，自然恢復期新增298.16 t；水土流失重點防治時段為施工期，重點防治部位為路基工程。

4 水土保持措施合理應用

4.1 合理劃分防治分區，開展分區防治

按照防治區劃分原則，將澠池至淅川高速公路淅川互通立交(北)連接線道路工程劃分為4個防治分區，即路基工程防治區、橋涵工程防治區、施工便道防治區和施工生產生活區防治區。

4.2 建立科學完整的防治體系

按照“預防為主、保護優先、防治結合、先攔后棄”的原則，在分析評價主體工程中具有水土保持功能措施的基礎上，針對工程建設引發水土流失及其危害程度，結合同類項目的水土保持經驗，對不同分區采取不同的具體防護措施。

路基工程防治區：施工時先剝離表土，集中堆放，并采取臨時防護措施；路基邊坡施工裸露面采用防塵網覆蓋；施工后期路基一般挖方路段才設置漿砌石梯形排水溝，路基一般填方路段設置矩形蓋板排水溝，深挖路段塹頂設截水溝、平臺排水溝，在路基邊坡設置急流槽；路基邊坡采取植草防護或拱形骨架+植草防護，施工結束后利用剝離的表土對中央分隔帶、綠化帶、土路肩和人行道進行覆土綠化。

橋涵工程防治區：施工期橋涵區設泥漿沉淀池與排水溝；施工結束后回填沉淀池。

施工便道防治區：施工時先剝離表土，轉運至路基兩側并臨時防護；施工過程中，施工便道設置臨時排水溝；施工結束后，土地整治，表土回覆、復耕。

施工生產生活區：施工時先剝離表土，集中堆放，采取攔擋、覆蓋等臨時防護措施；施工過程中，施工場地周邊設置臨時土排水溝和沉砂池；施工結束后土地整治，表土回覆，利用剝離的表土對區內空閑地進行覆土綠化。

4.3 分區布設防治措施

在各個防治分區，因地制宜、因害設防地布設水土保持防治措施，以達到有效防治水土流失的目的。

對路基工程防治區采取的工程措施：根據對主體工程設計中具有水土保持措施界定，主體設計對路基進行了重點防護并布設了排水系統，主體設計措施：漿砌石拱形骨架植草+灌木護坡長888 m，漿砌石梯形排水溝長1 600 m，矩形蓋板排水溝長1 515 m，截水溝長1 120 m，平臺排水溝長360 m，急流槽長598.40 m。方案新增措施：表土剝離7.23 hm2，表土回覆1.45萬m3。植物措施：主體設計對路基邊坡進行了重點防護，工程量有拱形骨架+植草灌護坡，植草灌0.81 hm2，種植紫穗槐6 460株；植草+灌木護坡，植草灌1.92 hm2，種植紫穗槐15 313株。方案新增措施：人行道側分帶、中央分隔帶，種植喬木1 940棵，種植灌木共260 030株。臨時措施：為防止在施工過程中造成水土流失，在路基開挖時在路基一側設置底寬0.30 m，深0.30 m，邊坡1∶1梯形臨時排水溝，排水溝長3 081 m，路基邊坡施工裸露面防塵網覆蓋35 000 m2，袋裝土攔擋長3 032 m，防塵網 24 000 m2。

橋涵工程防治區：在新建大中小橋梁鉆孔灌注樁基礎施工時會產生鉆渣泥漿，為盡可能減少水土流失，在基礎附近布設5 m×3 m×2 m泥漿沉淀池進行泥漿沉淀，內側各面鋪設塑料布防滲，并用木樁固定，泥漿沉淀池挖方堆放在泥漿沉淀池周圍，施工結束后及時回填。方案新增臨時措施：泥漿沉淀池12個，擋水土埂長192 m。

施工便道防治區：項目施工便道總長4.22 km，為防止在施工過程中造成水土流失并保護好表土資源，方案新增工程措施：表土剝離0.26 hm2，土地整治0.26 hm2，表土回覆0.05萬m3。方案新增臨時措施：土質排水溝底寬0.30 m，深0.30 m，坡比為1∶1，土質排水溝長600 m。

對于施工生產生活區防治區，方案新增工程措施：表土剝離0.60 hm2，土地整治0.60 hm2，表土回覆0.12萬m3。方案新增植物措施：空閑地植草綠化0.60 hm2。方案新增臨時措施：臨時排水溝長1 600 m，沉沙池2個，擋水土埂長48 m，袋裝土攔擋長240 m，防塵網覆蓋1 600 m2。

5 水土保持措施效益分析

澠池至淅川高速公路淅川互通立交(北)連接線道路工程社會效益：在工程建設過程中，通過采取綠化、復耕和排水等水土保持措施，公路兩側路基邊坡無裸露面，周邊區域得到有效防護，能有效降低旱、澇等自然災害的發生頻率，減少水土流失，減少下游河道含沙量，延長公路工程的使用壽命，保障周圍農田、村莊居民安全，使項目區生態環境得到明顯改善，同時也將對當地水土保持工作起到積極的促進作用。生態效益：項目位于丹江口庫區及上游國家級水土流失重點預防區，水土流失防治執行西南紫色土區水土流失防治一級標準，水土流失防治目標為水土流失治理度97%，土壤流失控制比達到1，渣土防護率94%，表土保護率92%，林草植被恢復率97%，林草覆蓋率25%。

各項水土保持措施實施后，設計水平年可治理水土流失面積11.42 hm2，整治擾動土地面積11.31 hm2，林草植被建設面積7.83 hm2；減少土壤流失量218.99 t。經計算分析，設計水平年項目區水土流失治理度99%，土壤流失控制比達到1，渣土防護率達到96.50%，表土保護率達到99.90%，林草植被恢復率達到99.70%，林草覆蓋率達到31.36%，水土保持措施實施后，水土流失得到有效治理，六項指標均達到或超過防治目標值，項目區的土壤侵蝕強度減少到區域土壤容許流失強度值以下。

6 結語

綜上所述，以澠池至淅川高速公路淅川互通式立交(北)連接線道路工程為例，分析了在公路工程建設中水土保持措施的應用及成效，生產建設單位落實了水土保持方案設計的各項水土保持措施，防治體系完善，措施布局合理，防治效果顯著。