鐵路建設項目設計階段深化水土保持要求的重要性
——以龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施深化設計為例

黃長海

(中國鐵路南昌局集團有限公司 福建鐵路建設指揮部,福建 福州 350011)

鐵路建設具有線路長、地表擾動范圍廣、動用土石方量大等特點,做好鐵路建設項目水土保持工作是貫徹新發展理念、推動生態保護和高質量發展的必然要求,是黨的二十大精神和習近平生態文明思想的具體實踐。2023年,水利部辦公廳、國鐵集團辦公廳聯合下發《關于加強鐵路建設項目水土保持工作的通知》(辦水保〔2023〕3號),明確要“深化設計階段水土保持要求”。筆者以龍巖—龍川鐵路龍巖—武平段(以下簡稱“龍龍鐵路龍武段”)隧道棄渣場截排水措施施工圖深化優化為例,闡明“深化設計階段水土保持要求”的必要性和“加強鐵路建設項目水土保持工作”的重要性。

1 概況

龍龍鐵路龍武段全線位于福建省龍巖市上杭和武平縣境內,新建正線全長64.336 km。線路橫跨汀江水系,穿越上杭國家森林公園普陀景區,途經省級水土流失重點治理區白砂、臨城、湖洋和十方等鄉鎮。項目區屬中低山地丘陵地貌,沿線地面高程250～800 m,地形起伏較大;屬亞熱帶季風氣候區,年均氣溫19.6～20.2 ℃,年均降水量1 645.5～1 706.5 mm,土壤以山地紅壤、黃壤為主。

項目于2019年9月底開工建設,計劃總工期48個月,總投資約81.08億元,其中土建投資約68.00億元。全線共設計隧道23座,總長40.735 km,隧線比達63.32%。其中,雙線隧道22座,總長36.324 km;燕尾隧道1座,總長4.411 km。隧道工程總占地面積約16.60 hm2,土石方挖填總量約582.25萬m3,共設置棄渣場10處。統一在隧道棄渣場設計了外圍截洪(水)溝和渣頂中心溝等措施,且渣頂中心溝均采用了相同的結構形式和斷面尺寸。

2 深化設計

2023年4月,項目建設單位聯合EPC工程總承包單位組織各參建單位,現場踏勘已啟用的隧道棄渣場堆渣情況,發現渣場中心溝的原有設計缺少對上游匯水變化的綜合考慮,存在不足,在對照水土保持方案批復要求(滿足防洪排導設計標準要求)和土地復墾實施方案(最大限度恢復耕地面積指標)的基礎上,對8座隧道棄渣場截排水措施施工圖逐一進行了深化設計,見表1。由表1可知,深化設計后,共減少渣頂中心溝4 222 m,結構形式為M10漿砌石、梯形,斷面尺寸為頂寬5 m、底寬2 m、溝深1.5 m、壁厚35 cm;增設馬道排水溝649 m,結構形式為C20混凝土、矩形,斷面尺寸為寬0.5 m、溝深0.5 m、壁厚20 cm。

表1 隧道棄渣場截排水措施施工圖深化設計情況

3 深化設計后實效

1)工程總體減量不減效。相較于批復的水土保持方案,雖然截排水措施布設的總體規模有所減少,但是渣場級別和排洪工程級別均保持不變,截排水措施的防御標準沒有降低,既能確保棄渣場行洪、運行安全,又能滿足水土保持方案的要求。同時,結合當地水行政主管部門的意見和建議,增設了馬道排水溝,進一步完善了堆渣坡面的排水體系,有效避免了坡面徑流造成的沖刷,進一步彌補了方案編制階段設計深度的不足。

2)批復的水土保持方案明確要求棄渣場防治區應在堆渣完成后,按照原有土地利用類型進行土地復墾或植被恢復。經分析計算,通過棄渣場截排水措施深化設計后,大幅減少了渣頂中心溝布設,有效減少截排水溝構筑物硬化占地面積21 110 m2(見表2),增加了土地復墾或植被恢復面積,滿足了水土保持方案和土地復墾方案的要求。

表2 深化設計后減少渣頂中心溝構筑物硬化占地面積

3)節約棄渣場工程措施費用,有利于工程造價的總體控制。通過測算,減少渣頂中心溝后,將減少漿砌石砌體約8 064 m3;而增加馬道排水溝后,將增加混凝土砌體約247 m3。按照批復的水土保持方案措施單價進行投資變化分析,共計可節約防護措施費用約272.17萬元,有利于工程造價的總體控制,見表3。

表3 深化設計后對應措施投資變化

4)加快棄渣場防護措施施工進度,減少新增水土流失。相關渣場截排水措施工程規模總體上的減少,能進一步加快棄渣場防護措施的施工進度,從而有利于棄渣場盡快進行復耕和植被恢復,減少棄渣場地表裸露的時間,降低新增水土流失的風險。

4 深化設計階段水土保持要求的重要性和意義

1)完善前期設計不足,查漏補缺。由于批復的水土保持方案的編制深度尚屬可研階段,很多防護措施往往因設計深度不夠而存在一些不足。而深化設計階段水土保持要求,進一步明確方案批復后初步設計、施工圖設計等后續階段還要開展水土保持規劃編制工作,以完善前期設計的不足,確保水土保持措施設計質量。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施經深化設計后,增設了馬道排水溝,及時彌補了堆渣坡面排水體系的缺漏,對完善前期設計不足,起到了十分明顯的查漏補缺作用。

2)貼合工程建設實際,與時俱進。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場隨著隧道石渣資源化綜合利用,較水土保持方案批復的設計堆渣量均有不同程度的減少,形成的堆渣終了情況也發生了變化,這就要求棄渣場截排水溝的布設也要進行相應的調整,而這些調整就是深化設計階段水土保持要求的具體體現,所以說深化設計階段水土保持要求具有貼合工程建設實際,保持設計與時俱進的作用。

3)有條不紊地落實水土保持方案實施。深化設計階段水土保持要求初步設計階段應依據水土保持方案、相關標準規范編制水土保持規劃,深化水土保持措施設計,將水土保持投資足額列入工程概算;要求施工圖設計階段明確水土保持措施布設、工程量和施工組織安排,確定棄渣場防護措施等。龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施的優化深化,就是通過落實深化設計階段水土保持要求,一步步加深設計、優化設計,有條不紊地推進和落實水土保持方案的實施。

4)有的放矢地強化鐵路建設項目水土保持工作。深化設計階段水土保持設計要求,通過初步設計、施工圖等階段一步步推進和落實水土保持方案,在這個過程中起到了強化鐵路建設項目水土保持工作的目的,同時也能及時解決在施工過程中發現的問題,做到有的放矢。

5 結束語

龍龍鐵路龍武段隧道棄渣場截排水措施施工圖深化設計后,減少了大部分棄渣場渣頂中心溝的布設,因勢利導增設了馬道排水溝。這些深化設計工作的開展,既能確保棄渣場行洪、運行安全,滿足水保方案要求,又能有效減少截排水溝構筑物占地面積,滿足土地復墾、植被恢復的要求,還能節約棄渣場工程措施費用,進一步降低工程造價。由此可見,深化設計階段水土保持要求對加強鐵路建設項目水土保持工作具有十分重要的意義。在鐵路項目建設過程中不斷深化設計階段水土保持要求,不僅能彌補水保方案編制階段設計深度的不足,還能結合工程建設實際變化情況及時調整優化設計,有條不紊地推動水土保持方案實施,做到有的放矢。