公路建设要特别注意水土流失

2012-06-04 01:30田仁德
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:公路建设水土流失防治措施

田仁德

摘要:水土流失是指水力、重力和风力等外营力作用引起的水土资源和土地生产力的破坏及损失。公路建设水土流失是由人为扰动地面或不合理堆置固体废弃物而造成的水资源和土地资源的破坏及损失,人为因素较多,属人为水土流失范畴。本文阐述了公路建设工程对环境破坏的几种形式、水土流失量测算与分析的方法及对公路建设水土流失防治措施,从而提高人们对公路建设过程中环境破坏的认识。

关键词:水土流失、水土资源、土地生产力、公路建设、水土流失量、防治措施

Abstract: soil and water loss is refers to the hydraulic, gravity, and wind force caused by the camp thereof role water and soil resources and land productivity damage and loss. Highway construction of soil and water loss is by human disturbance ground or unreasonable piled up solid waste and cause water and land resources damage and loss, human factors more, is the artificial soil and water loss category. This paper expounds the highway construction projects to damage to the environment, water and soil erosion in the form of measuring and analyzing method and the highway construction of soil and water loss prevention and control measures, so as to improve the people on highway construction process the understanding of environmental damage.

Keywords: soil and water loss, water and soil resources, land productivity, road construction, water and soil erosion, prevention measures

中图分类号:S157.1文献标识码:A 文章编号:

1公路建设水土流失的表现形式

公路建设水土流失是公路建设过程中或建成使用中因扰动地表或岩石层,堆置废弃物等而造成的水土资源破坏及损失,是一种典型的人为加速侵蚀。其水土流失主要表现为重力侵蚀和水力侵蚀两种形式。

1.1 重力侵蚀

重力侵蚀是重力作用为主引起的土壤侵蚀形式,特别是在水流冲刷及下渗水分的共同作用下,再加上裸露岩体表面风化,爆破后引起的岩体松裂等因素,导致地表物质移动,造成诱发性的滑坡、泻溜、崩塌和剥落等多种重力侵蚀现象。

1.2 水力侵蚀

水力侵蚀是指在降雨和径流的作用下,土壤和土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全过程。主要表现为以下几个方面。

路堑及半挖路基施工后,使原来山坡坡长缩短,坡度相对变陡,当降雨强度大于土壤入渗速度或土体饱和后,坡面积水呈薄层状,在重力作用下沿斜坡流动,结果使植被度小且无工程防护的挖方边坡出现岩土侵蚀、剥落,形成瓦状排列的侵蚀沟,其侵蚀程度主要与岩土类型、雨量强度以及上方来水量大水有关。路堤边坡表面比较疏松,废弃堆积物表面均为松散状态,故在路面水或地表径流作用下易形成沟蚀现象。一般开始发育较快,以后逐步趋于缓慢。沟蚀侵蚀的发育及快慢与路堤边坡或废渣堆积物表面松散程度、雨量强度、汇流面积等有关。

公路施工时,首先损坏了原地貌,其次是根据设计标准挖高填低进行路基填筑,不成型的路基由于坡度大,表面松散而粗糙,故受到雨季降水作用后,造成路基范围内表层土壤冲刷和搬运,形成新的侵蚀模式,加重了水土流失量。土质路基施工中流失量大于石质路基,土石山区公路路基施工中的流失量大于平微区的流失量。

2公路建设水土流失量测算与分析

2.1 水土流失量测算方法

根据水土保持方面有关资料,目前用于公路建设水土流失量的测算方法有两种,即预测法和实测法。这两种方法均属经验计算,预测法主要适用于公路施工过程中的水土流失量测算,实测法则适用于建成后的公路水土流失量计算。

2.2 水土流失量测算的步骤

确定年直接增加流失量。即根据公路设计图或实际弃土弃渣量,计算之。据有关资料分析研究,公路建设固体废弃物年平均流失量一般在26.6~31.3%之间,一般按30%取值。

计算原地貌侵蚀模数。即根据当地不同的侵蚀类型,将公路平面划分为几个分区,利用加权平均的办法,计算出公路建设前施工区原地貌侵蚀模数。

计算扰动后侵蚀模数。地面扰动后的侵蚀模数受雨强、雨量、坡度、坡长、植被度以及土壤可蚀因子影响。

计算比较复杂。目前采用较多的美国土壤保持局提供的通用土壤流失方程式。计算年间接增加流失量。即公路施工区扰动后侵蚀模数与施工区面积的积。根据年直接增加流失量和年间接增加流失量可以计算出年平均流失总量和公路每公里年平均新增流失量。公路建成后,可以根据新的地貌特征进一步确定出公路使用阶段的逐年平均流失量。

3 公路建设水土流失防治措施

综合上述分析认为,公路建设水土流失主要是由于施工弃渣土、取土、采石、修筑路基边坡等人为破坏原地貌平衡后而出现大面积的裸露,在外界环境因素作用下造成的水土资源破坏和损失。因此,其防治必须从最大地限制水土流失着手,本着经济合理的原则,搞好公路沿线美化和绿化。具体措施如下:

3.1 路堑边坡防护

北方地区降雨量少,气候干旱,冷热交替明显,故易采用浆砌片石、锚板、喷浆(石方路段)加固坡度较陡的路堑边坡。南方地区降雨量大,四季温和,适宜植物生长,故建议采用浆砌片石(或砼块)、喷浆植草等技术措施,起到既防治水土流失,又协调周围环境的双重效果。

3.2 路堤边坡防护

由于路堤边坡一般缓于1:1.5,故不主张满砌工程护坡的做法。根据以往经验,满砌片石砌体用量是砌石拱型护坡的3倍;铺砌砼块是菱形护坡砼用量的2.6倍。故建议在路堤边坡上全部采用浆砌与培植攀根草本作物绿化相结合的做法,不但节约资金,而且美化自然。但种植草本作物要与路基边坡同时施工,精心保护,以防草籽或幼苗在雨水的冲刷下与表土同时流失。

加强山体和路面的综合排水设施建设,确保边坡不受外界水的冲刷。山体径流可采用路堑顶部截水沟排入路基涵洞,路面水可采用拦水带配合急流槽泄入边沟,但二者必须结合当地雨量、汇流面积等认真设计断面尺寸和数量,以防溢流。拱型护坡可采用内圈镶10cm高砼檐的做法,防止坡面积水对圈内顶面回填表土和植被幼苗的冲刷。

3.3 弃土弃渣场水土保持

公路建设直接水土流失主要是弃土或弃渣造成的,而且占到施工过程中总流失量的85%以上,因此弃土弃渣的水土保持是公路建设设计规划的一项重要内容。

弃渣应规划为离开河道。若受地形等因素的限制,沿河岸堆放时,应留足河床行洪断面,并临河增设防护墙;否则,在主河沟修筑过水涵洞,涵顶堆放弃渣,并周边护砌,顶面覆土绿化。长宽沟壑弃渣要分段排放,分级布设,平台左右侧面及外侧面预先增设浆砌护墙和护脚,表土覆盖,并设置内倾坡度,增加植被。 短窄沟壑弃渣,由于其集水面积小,洪水威胁程度不大,故可在沟口修筑谷坊或拦渣坝,形成沟谷台地,覆土造地。 荒滩弃土弃渣可在傍水的一侧修筑拦洪坝或挡土墙,以免影响行洪。路边荒地弃土弃渣,须在傍路一侧增设防护墙,表层覆土恢复植被,以防岩土被雨水冲刷后淤塞边沟及路面。

坡面弃土弃渣必须在弃体下侧修筑挡土墙,分级排放的要布设护坡工程,完毕后恢复植被。 可将无继续利用的取土场、采石场作为附近弃土弃渣的堆积场,填充后平整,并覆土复垦利用。 公路的规划和设计中,要认真合理地分析挖方和填方的分配系数,结合切实可行的施工组织设计,做好公路全线的土方调配工作,真正做到附近填方不欠方,挖方无弃方的效果。

3.4 临时工程水土保持

公路建设临时工程包括取土场、采石场、施工便道、便桥、临时建筑、仓库、堆料场、拌和厂等等。按照以往的情况,取土场大致归纳为如下三类:

河道取土场:必须严格按国家有关法律要求,经当地河道管理部门审批后,在适宜地点规范取土。取土结束后及时平整,防止地形突变,保证汛期行洪顺畅,无局部冲刷。

荒坡取土场:一般应削坡开阶,取土后台面栽植经济林,各级台面的外侧设挡水埂,灌木护坡。

农田取土场:平微区公路路堤填筑往往征用沿线农田作为借土场,取土前,务必将场内表土挖出,并置于场地四周边缘两米附近,堆成梯形并拍实,以防场外水流入。待取土场利用完成后,平整场底,然后再将原来堆于四周的表土还原、复垦。

采石场必须严格按计划数量开采,开采面积设计为阶梯形,采石结束后要在每一级平台上覆土植树,树成遮挡,不但可防治水土流失,也可改善自然景观。施工完毕后,其他临时工程要及时拆除干净,以防污染环境,淤积河道。有条件的要恢复耕地,否则也要种树种草进行绿化,防风固沙。

3.5公路两侧水土保持

公路两侧水土保持主要是公路绿化,绿化布局应掌握点、线、面相结合,乔、灌、草、花相结合,绿化、美化与标准化相结合的“三结合”原则。

绿化种类要选择一要多样化,一般每隔一定的距离(2~5km)可互换主栽树种;二要形态美观、抗污染、耐修剪、抗病虫害;三要注意落叶、阔叶、速生和慢生错落分布、高矮相间、草本植物扎根深大,使公路绿化既整齐,又美观,更牢固。

4结语

(1)由于公路建设的发展和地形及地质等建设条件的复杂性,公路工程对环境的破坏将是不可避免而必须面对的问题。

(2)本文尝试对公路工程中环境的破坏进行一点总结,期望对保护环境有所帮助。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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