公路工程中的水土保持措施

 摘要:公路工程是水電工程的一部分，其建設(shè)同樣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失，對(duì)施工地周邊和下游的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響�；�于公路工程建設(shè)中水土流失的危害性分析，從工程技術(shù)措施、植物措施和臨時(shí)措施等三個(gè)維度，深入探討了公路工程建設(shè)過(guò)程中的水土保持措施，可有效減少水土流失、提高土保持水平。

關(guān)鍵詞:公路工程;水土保持;工程技術(shù)措施;植物措施;臨時(shí)措施

近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路建設(shè)步入了快速發(fā)展時(shí)期，無(wú)論是通車(chē)?yán)锍踢�是工程質(zhì)量都有了大幅提高。大規(guī)模的公路建設(shè)對(duì)緩解交通運(yùn)輸壓力，促進(jìn)各地人員和貨物的溝通交流，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展都具有十分重要的意義和作用。但是，大規(guī)模的公路建設(shè)也不可避免地帶來(lái)一些負(fù)面環(huán)境效應(yīng)，而水土流失是其中最常見(jiàn)的問(wèn)題［1］。與其他建設(shè)項(xiàng)目相比，公路工程屬于線性工程，具有路線長(zhǎng)、跨越地貌類(lèi)型多、土石方量大、取土和棄土場(chǎng)多等特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)均會(huì)對(duì)公路工程的水土保持工作帶來(lái)不利影響［2］。為此，加大公路工程建設(shè)中的水土保持措施研究，不僅可以為公路建設(shè)項(xiàng)目的水土保持方案編制提供有益思考，同時(shí)也可以為今后的公路水土保持研究提供有益借鑒。

1公路工程建設(shè)中水土流失的危害性

公路作為一種大規(guī)�；�礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要作用是巨大的，而公路建設(shè)造成的水土流失問(wèn)題也是不容忽視的，鑒于公路建設(shè)對(duì)環(huán)境、地貌、土壤結(jié)構(gòu)、植被的破壞和影響，其造成的水土流失危害也十分嚴(yán)重［3］。1)改變水文特征，誘發(fā)水土流失。公路工程建設(shè)需要大量的土石方開(kāi)挖、回填和碾壓施工，會(huì)對(duì)施工地區(qū)原有的地貌狀態(tài)以及自然水文系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響和破壞［4］。同時(shí)，公路建設(shè)會(huì)在項(xiàng)目區(qū)大量增加不透水地面面積，在遭遇強(qiáng)降雨的情況下，會(huì)造成地表產(chǎn)流歷時(shí)縮短，流量曲線極具升降，進(jìn)而對(duì)河道溝渠的排水過(guò)程造成較大的壓力。此外，由于工程建設(shè)過(guò)程中的開(kāi)挖行為，會(huì)對(duì)原地層造成不同程度的擾動(dòng)，為產(chǎn)生新的土壤侵蝕面提供條件，進(jìn)而誘發(fā)新的水土流失。2)造成河道淤積，加劇洪澇災(zāi)害。公路施工，特別是山丘區(qū)公路施工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生數(shù)量較大的棄土、棄石和棄渣，這些工程廢棄物有時(shí)會(huì)就近傾倒于河道或河谷，導(dǎo)致河流的含沙量明顯增加［5］。另一方面，公路工程施工中產(chǎn)生大量棄土和棄渣場(chǎng)地往往得不到有效管理，在降雨或人為因素的作用下產(chǎn)生的泥沙就會(huì)隨水流進(jìn)入河道，并在河道的寬淺處或河口等流速小的地方沉積，最終加劇了河道的淤積，進(jìn)而對(duì)下游的防洪和航運(yùn)造成不利影響。據(jù)測(cè)算，我國(guó)每年僅在交通設(shè)施建設(shè)中，就有近5000萬(wàn)t泥沙進(jìn)入河道，給江河水系造成嚴(yán)重隱患。3)占用土地資源，危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。公路工程是典型的地表工程，在建設(shè)過(guò)程中必將對(duì)地表環(huán)境造成不同程度的破壞。具體而言，公路工程建設(shè)往往需要將淺層土壤轉(zhuǎn)移，進(jìn)而造成土壤中的有機(jī)質(zhì)隨著土壤遷移，進(jìn)而擾亂施工區(qū)內(nèi)的碳平衡，在降雨的情況下還會(huì)造成下游的有機(jī)質(zhì)富集，破壞生態(tài)環(huán)境。另一方面，在通過(guò)農(nóng)田的公路路段建設(shè)中，會(huì)占用和破壞大量耕地，對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的不利影響。4)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，影響公路安全。公路建設(shè)需要穿越平原、山丘和山谷等各種地貌地區(qū)，對(duì)工程建設(shè)有阻擋的山丘和谷地需要進(jìn)行夷平、削切和填充，從而產(chǎn)生大量的新坡面和斷面，從而改變當(dāng)?shù)卦�有的地形地貌，在地質(zhì)脆弱地區(qū)，這種改變極易破壞山體穩(wěn)定，誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害［6］。例如，1996年投入運(yùn)營(yíng)的石太高速，由于邊坡防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低，在當(dāng)年的8．3特大暴雨中發(fā)生大小滑坡近百處，直接經(jīng)濟(jì)損失近千萬(wàn)元。

2公路工程中水土保持的具體措施分析

鑒于公路工程建設(shè)造成的水土流失的嚴(yán)重性和危害性，有必要的工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中采取科學(xué)、合理有效的水土保持措施。結(jié)合公路工程建設(shè)的特點(diǎn)以及對(duì)相關(guān)研究結(jié)論的借鑒，從工程措施、植物措施和臨時(shí)措施三方面對(duì)公路工程中水土保持的具體措施進(jìn)行分析和探討。

2．1公路工程中水土保持的工程措施

公路工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，邊坡是水土流失防治的重點(diǎn)和關(guān)鍵部位，針對(duì)該部位的水土流失特征，采用工程措施是最為直接和有效的手段［7］。其中，比較常用的工程技術(shù)類(lèi)型有六種。①坡面防護(hù)技術(shù)，主要是通過(guò)抹面、捶面以及噴護(hù)技術(shù)，提高坡面的防沖刷能力。例如，噴護(hù)防護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于易風(fēng)化軟巖、裂隙以及坡面不平整、節(jié)理發(fā)育、破碎較嚴(yán)重的石質(zhì)路塹邊坡。②砌石防護(hù)技術(shù)，主要包括護(hù)面墻、干砌石防護(hù)以及漿砌石防護(hù)。其中，漿砌石防護(hù)具有材料易得、施工簡(jiǎn)單以及堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)，在公路邊坡防護(hù)中應(yīng)用較為廣泛，當(dāng)然，在缺乏石料的平原地區(qū)，可以用預(yù)制混凝土塊代替石塊。③錨固防護(hù)，主要應(yīng)用于破碎的硬質(zhì)巖石坡面以及層狀結(jié)構(gòu)不連續(xù)地層以及坡面巖石與基巖分離容易下滑的公路路塹邊坡，如果邊坡巖石破碎、節(jié)理發(fā)育，可以增設(shè)掛網(wǎng)噴護(hù)措施。④抗滑樁防護(hù)，主要用于易發(fā)生滑坡的公路邊坡，其基本原理是在滑坡的適當(dāng)部位設(shè)置穿過(guò)滑面進(jìn)入穩(wěn)定層的抗滑樁，形成錨固段，阻止坡體的滑動(dòng)。⑤擋土墻防護(hù)，按照不同的防護(hù)要求，可以選擇重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、柱板式擋土墻和錨桿式擋土墻。⑥綜合防護(hù)，也就是根據(jù)邊坡的防護(hù)需求，采取多種不同防護(hù)方式的組合，以提高防護(hù)效果。例如，在缺乏石料的土質(zhì)邊坡，可以采取混凝土空心塊配合植物防護(hù)的綜合防護(hù)方式。降雨是造成公路邊坡破壞的主要原因，對(duì)于公路的土質(zhì)邊坡，在水流的作用下土體會(huì)分解成細(xì)小的顆粒，進(jìn)而在水流的推移作用下，會(huì)形成眾多的沖蝕、凹陷和洞穴，久而久之就會(huì)形成沖溝，進(jìn)而誘發(fā)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致坡體失穩(wěn)。因此，在上述邊坡路段，應(yīng)該采取截水溝、急流槽、排水溝等合理的排水措施。當(dāng)然，各種排水措施要相互配合，形成完整的排水系統(tǒng)，并與公路排水、路基路面綜合整治以及防護(hù)加固工程措施相互配合，提高公路邊坡的水土流失防治水平。

2．2公路工程中水土保持的植物措施

對(duì)公路邊坡采取植物措施，具有工程防護(hù)措施無(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在美化環(huán)境、改善環(huán)境因子以及局部小氣候，如果采取經(jīng)濟(jì)類(lèi)植物還可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益［8］。因此，在公路工程水土流失防治中，將工程技術(shù)措施和植物措施結(jié)合使用，可以發(fā)揮出更好的防治效果。雖然植物措施具有上述諸多優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際工程建設(shè)中，大多數(shù)植物僅可以滿(mǎn)足以上個(gè)別條件，選擇合適的水土保持植物就顯得尤為重要。結(jié)合公路工程的特點(diǎn)建議在植物選擇方面應(yīng)該堅(jiān)持如下原則:一是氣候和土壤條件適應(yīng)原則，這也是保證植物在栽植后可以成活和生長(zhǎng)以發(fā)揮其水土流失防護(hù)作用的基礎(chǔ);二是堅(jiān)持抗性強(qiáng)、耐貧瘠和耐粗放管理原則，因?yàn)楣�路工程施工范圍�?nèi)的生態(tài)環(huán)境較差，且公路邊坡的土壤往往十分貧瘠和干旱，因此選擇的植物只有滿(mǎn)足上述條件，方可良好生長(zhǎng);三是抗污染能力強(qiáng)的原則，在公路工程建成投運(yùn)之后，公路上的車(chē)流量和人流量大，周邊環(huán)境污染嚴(yán)重，特別是會(huì)有比較嚴(yán)重的汽車(chē)尾氣污染，只有抗污染性能好的植物才能在上述條件下長(zhǎng)期生存;四是多年生、根系發(fā)達(dá)、防護(hù)作用好的原則，因?yàn)橐荒晟�植物冬季�?huì)死亡，難以起到良好的土壤流失控制作用，而只有多年生、根系發(fā)達(dá)的植物才能起到固結(jié)土壤，防護(hù)邊坡的目的;五是鄉(xiāng)土植物為主，外來(lái)植物為輔的原則，鄉(xiāng)土植物一般經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的生存考驗(yàn)，與其他植物相比具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力，也才能適應(yīng)公路工程中較為惡劣的生長(zhǎng)環(huán)境。前文提到，不同的植物種類(lèi)在防治水土流失方面的作用也有所不同，因此在選用植物措施時(shí)應(yīng)該針對(duì)不同的工程利用形式選擇合適的植物種類(lèi)。例如，公路的中央隔離帶主要以防炫為主，同時(shí)還可以起到誘導(dǎo)方向、豐富景觀的目的。但是，中央隔離帶的自然環(huán)境最為惡劣，對(duì)植物的生長(zhǎng)最為不利，因此，應(yīng)該選擇淺根系、側(cè)根發(fā)達(dá)、對(duì)土壤要求低、易成活、耐嚴(yán)寒、抗污染、生長(zhǎng)緩慢的樹(shù)種，例如側(cè)柏、圓柏、黃刺玫、丁香、榆葉梅、連翹等植物為最佳選擇。再比如，公路的護(hù)坡主要起到穩(wěn)定路基，減少水土流失、隔離外界干擾的作用，可以采取喬。灌結(jié)合的方式，選擇形體美、易成活、速生的喬木或適應(yīng)性好的灌木，例如，杜松、國(guó)槐、山桃、山杏、樟子松等植物都是不錯(cuò)的選擇。

2．3公路工程中水土保持的臨時(shí)措施

公路工程在進(jìn)行路基填方工程施工過(guò)程中，需要先對(duì)表土進(jìn)行剝離，然后進(jìn)行路基填筑，這些剝離的表土一般會(huì)在公路路基的一側(cè)集中堆放，待公路工程施工完成后再進(jìn)行回填。在這些土體對(duì)方過(guò)程中，有必要采取水土保持臨時(shí)措施。例如，為了防止土體在降雨條件下的滑塌流失，可以在堆積體周邊的坡角部位利用土工袋壘砌擋土墻進(jìn)行臨時(shí)性防護(hù)嗎，在上部則覆蓋土工布，防止土體長(zhǎng)時(shí)間堆放過(guò)程中的水蝕和風(fēng)蝕，對(duì)降雨量較大的地區(qū)和施工季節(jié)，還應(yīng)該在周?chē)�設(shè)置臨時(shí)排水溝。此外，對(duì)于堆土場(chǎng)和取土場(chǎng)，在施工完畢之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)占地進(jìn)行必要的植被恢復(fù)。在公路施工，特別是大型公路工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，需要建設(shè)大量的施工便道，主要包括路基施工便道、取土場(chǎng)施工便道、連接營(yíng)地和拌和站的施工便道等。在工程施工結(jié)束后要立即進(jìn)行植被恢復(fù)工作。以種草恢復(fù)措施為例，應(yīng)該對(duì)施工便道進(jìn)行深翻和平整，在春季或雨季進(jìn)行人工或機(jī)械撒播作業(yè)，在出苗后加強(qiáng)灑水車(chē)澆水等后期管理。對(duì)于施工營(yíng)地和拌和站，在施工結(jié)束后要清理場(chǎng)地，將表層的瀝青廢渣、砂石等廢棄物清理、填埋，然后進(jìn)行土地翻松、覆土改造，再根據(jù)工程施工前的土地類(lèi)型進(jìn)行植被恢復(fù)工作。

3結(jié)語(yǔ)

公路工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響是不可避免的，而如何降低這一影響是需要重點(diǎn)關(guān)注的課題。做好工程施工建設(shè)過(guò)程中的水土流失防治工作，不僅可以提高工作效率，減少施工期和運(yùn)營(yíng)期的水土流失，還可以減少工程建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響，提高工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的友好度。因此，公路工程的施工單位必須要加強(qiáng)施工過(guò)程中的管理舉措，加大水土保持法律宣傳，提高水土保持意識(shí)，規(guī)范施工行為，保證各種水土保持措施能夠落到實(shí)處，將工程建設(shè)的環(huán)境影響降到最低限度。

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