劉宏強
(陜西省寶雞峽引渭灌溉中心,陜西 咸陽 721000)
西銅高速公路改擴建水土保持工程自南向北經過了渭河河谷平原地貌與渭北高原溝壑地貌,屬暖溫帶半濕潤季風氣候區,夏季多伏旱,初秋連陰雨。多年平均氣溫13.5℃,極端最高氣溫44.6℃,極端最低氣溫-20.8℃;年日照時數2 180 h;多年平均降水量580 mm,且50%以上集中于6-9月;多年平均蒸發量1 562 mm;在渭河河谷平原區≥10℃活動積溫為4 100℃~4 500℃,在渭北高原溝壑區≥10℃活動積溫為2 601℃~4 013℃,無霜期216天;全年多西北風,全年平均風速2.7 m/s,冬季西北風最大風速18 m/s;最大凍土深度15~45 cm。土壤類型主要有塿土、潮土、黃綿土、水稻土等類型。西安至銅川高速公路改擴建水土保持工程在中國植被區劃中屬暖溫帶半濕潤落葉闊葉林帶,林草植被覆蓋率為21%。
西安至銅川高速公路改擴建水土保持工程占地中土地利用類型主要包括水澆地、旱地、果園、菜地、莊基地、荒地和池塘等。路線所經區域沿線基本是關中平原地區,土地肥沃,資源寶貴,是糧、棉、果產區。路線占用的耕地地形平緩,加之地表由農田作物覆蓋,具有一定的抗水蝕作用,具有較強的水土保持功能。
高速公路水土保持工程路基開挖和填筑范圍、取土場、棄土(渣)場、臨時設施占地范圍,都不可避免地擾動原地貌和地表土層,破壞植被,使原有的保水、保土功能降低,造成新的水土流失。高速公路水土保持工程水土流失防治責任面積為705.89 hm2,建設區占地面積705.89 hm2(其中永久占地605.86 hm2,臨時性占地100,03 hm2),無直接影響區。防治區主要為公路沿線征地范圍、施工場地占地租地范圍、施工臨時用地范圍、取土取料場、棄渣場等。
西安至銅川高速公路改擴建水土保持工程沿線經濟發達,廠礦企業、經濟開發區較多,且具有相當規模。公路兩側村莊布局密集,綠化林帶經多年治理已基本形成,與公路渾然一體。因此,在路線布設時,最大限度少占耕地、少拆遷房屋、保證通暢的原則下,對各種可行的建設方案進行綜合比較,選擇體現公路建設與區域經濟協調發展的最合理的路線布設方案。充分考慮項目所經區域城鎮建設和工農業生產的發展規劃,為之留有足夠的發展空間,充分發揮該項目對沿線社會經濟發展的促進和帶動作用。正確處理好高速公路與地方道路的交叉與連接。
因此,從水土保持的角度,主體設計中選擇的全線貫通方案堅持地質選線,環境選線的原則,盡量繞避不良地質災害區,減少高填深挖路段,減少了占地數量,降低了對原生植被的破壞,對于沿線的環境敏感點力爭避讓。結合環境保護、水土保持、工程投資、工程安全等方面綜合考慮,設計上樹立了以人為本,堅持全面、協調、可持續的科學發展觀,根據沿線地形、地質、水文條件、結構物布設及環境保護及水土保持的要求,合理、靈活掌握了平縱面設計指標,增強了環保意識,充分體現了“安全、環保、舒適、和諧、暢通”的設計新理念。
防治措施布設主要是針對主體工程防治區、取土場防治區、棄土(渣)場防治區、臨時工程防治區這4個區進行。每個防治分區結合主體工程設計和各分區水土流失特點,布設了相應的工程防護措施、植物防護措施和臨時防護措施。在工程建設施工中,需嚴格按水土保持設施的建設與主體工程建設同時進行,在截(排)洪(水)溝等工程措施在路基開挖填筑前提前建設,并且考慮護坡工程措施和種植水保林草的滯后性,施工中采取必要的臨時防護措施,防止坡面雨水沖刷和臨時堆土的流失,做到預防為主,防止“先破壞,后治理”現象發生。
4.1.1 路基防護

主體工程設計通過優化路基平縱面設計,減少路基填方、節約路基占地的設計思想值得提倡。同時為保證路基的穩定,采取了護面擋墻工程防護,一方面既保證了路基的穩定,又有利于防止路基坡面匯水對路基邊坡的沖刷,從很大程度上遏制了水土流失的發生、發展。主體工程設計的路基防護措施具有很強的針對性,設計標準合理,并且所設計的防護措施在省內其他高速公路路基防護中普遍應用,施工工藝成熟,具有可操作性。
4.1.2 路基路面排水工程
西安至銅川高速公路改擴建水土保持工程排水系統由路基排水、路面排水與沿線的橋、涵共同構成,以達到及時排除路基范圍內的地表積水,保證行車道路面不積水以及邊坡不沖蝕。根據《公路路基設計規范》和《公路排水設計規范》的規定方法進行。
全線路基排水采用集中排水方式,路基地表排水采用邊溝、排水溝與急流槽等設施,路基范圍內出露地下水或者地下水位較高而影響路基、路面或者邊坡穩定時,設置級配碎石墊層、暗溝、滲溝等地下排水設施。路基排水設施用漿砌片石或水泥混凝土加固處理,挖方路段采用矩形邊溝,挖方平臺采用水泥混凝土截水溝。
在填方路段的路面水通過路拱橫坡利用路肩上設置的攔水帶,通過路堤坡面的急流槽排送至邊溝內。超高路段外側的路面水通過超高橫坡匯入設置在中央分隔帶的集水槽內,通過窨井經橫向排水管和邊坡急流槽引入邊溝或自然溝渠內。挖方路段和下挖通道內的水通過邊溝和涵洞引離路基。
主體工程設計針對填方路基和挖方路基的不同,設計不同的截排水工程,在措施針對性、標準合理性和可操作性等角度均能滿足主體工程相關規范的要求,同時也滿足水土保持的要求。
公路主體綠化設計風格體現自然與環境相容,顯現地域文化,以功能性與觀賞性相結合。綠化范圍為路堤、路塹、邊坡、互通式立交區等工程范圍內所有能綠化的場所。在“適地適樹、適地適草”的原則下,樹種、草種的選擇結合當地的地形、土壤和氣候條件,以當地優良鄉土樹種為主,適當引進新的優良樹種、草種,保證綠化栽植的成活率。
4.2.1 路側綠化
高速公路追求宏觀效果,兩側的行道樹以列植形成線條,指示道路方向的同時,用植物材料在立面上形成豎線條,加強視線的誘導,反映線形的變化,以達到良好的視覺效果。
4.2.2 互通立交區
互通立交區的綠化,是高速公路綠化的關鍵,各個立交綠化布置時服從立體交叉的交通功能,使司機有足夠的安全視線。在彎道內側要留出一定的視距,不宜種植高大喬木。立交區采用大色塊的組團,栽植喬灌木,集功能性與觀賞性一體,形成了四季有綠、春夏有花、高低錯落的各色植物組團。以鄉土樹種為主,適宜該地區生長的植物,便于高速公路的粗放式管理。選擇適合當地的紅葉李、云杉、紫荊、紫丁香、豐花月季等混合栽植。公路沿線設計完善的綠化美化措施,不僅起到蓄水保土、坡面防護作用,也營造了公路沿線的綠色風光帶,美化了區域環境。
根據西銅高速公路改擴建工程沿線的自然條件和水土流失特征,結合主體工程布設了工程措施、植物措施和土地整理復墾措施等各項防治措施,對于防止地表徑流對新生裸露面的沖刷,維護邊坡穩定,預防崩塌、滑坡及泥石流的發生,保護公路運行安全起著十分重要的作用,同時公路沿線完善的綠化美化措施,不僅起到蓄水保土、坡面防護作用,也營造了公路沿線的綠色風光帶,美化了區域環境。這些具有水土保持功能的設施對防治水土流失、蓄水保土、坡面防護起到了至關重要的作用,為實現人與自然的協調發展奠定了基礎。