黄土地区公路建设中取、弃土场水土流失的防治措施探讨.doc

黄土地区公路建设中取、弃土场水土流失的防治措施探讨摘要：公路建设中取土场和弃土场区域，因原生土石结构遭受破坏，新生结构疏松、孔隙变大，导致水土流失量增大，引发严重的水土流失。若不采取有效的防护措施，必然导致水土流失的加剧和生态环境的恶化，因此在取、弃土场建设工程中，必须采取有效的保护措施。关键词：；黄土地区；公路建设；取、弃土场；水土流失；防治措施近年来，在黄土地区公路建设中，经常出现取、弃土场水土流失等一些问题，直接影响到了公路建设质量和车辆运行的安全。公路建设工程是线性建设项目，对地面的扰动较大，施工过程中需要大量的路基开挖和土方取弃，都可能使地表裸露、土壤疏松、表土抗蚀能力减弱，使原生地貌和植被遭受破坏，特别是公路建设中取土场和弃土场区域。因原生土石结构遭受破坏，新生结构疏松、孔隙变大，导致水土流失量增大，引发严重的水土流失。若不对黄土地区公路的建设采取有效的防护措施，必然导致水土流失的加剧和生态环境的恶化，因此在黄土地区公路建设中取、弃土场建设工程中，必须采取有效的保护措施。一、黄土地区公路穿越区自然特点与公路建设面临的问题1. 黄土地区的特点及其对公路建设的影响黄土塬、梁、峁、沟壑和其他地貌特征，使路基高度变化剧烈，从而使黄土路基在空间分布上严重不稳定，大大增加了稳定黄土地区路基施工中的难度，给水土保持工作也增加了负担。其中，对公路工程地基路基影响比较大的主要分布在黄河中游的湿陷性黄土，这一区域主要在北纬34-41度，东经102-114度之间，其黄土的深度从几米到了几十米。公路建设中时常面临滑坡的威胁：特别是黄土地区多为水土流失严重区，地形复杂，沟壑面积大，水土流失严重，加上植被缺乏滑坡现象频发。在包茂段高速公路中，对滑坡段的处理中，采用护坡挡墙及线状植被建设等收到了很好的效果，有效的预防了滑坡的威胁。2. 黄土地区公路水土保持面临的问题黄土地区由于自然地质条件的独特性及其复杂性，不仅给水土流失治理工作提出了新的挑战，也使得黄土地区公路的养护增加了相当大的难度，且在公路的沿线每年都会出现各种不同程度的水土流失问题。一旦这些水土流失问题出现，其不但中断了排洪渠，甚至导致部分公路裂缝、沉陷、垮塌。因地质因素所带来的水土流失问题，有的是突发性的，如滑坡、崩塌等，有的是累进性的，如黄土湿陷，膨胀土等；因气候条件或气候因素引起的水土流失问题，如流沙、泥石流、地裂缝、翻浆；还有人类各种工程活动引起的人为水土流失问题，比较明显的是开挖边坡引起的滑坡、滑塌等等。3.黄土地区公路水土流失特点分析黄土地区公路建设工程属于线状工程，其水土流失具有与其他工程项目显著不同的特点，主要表现在以下五个方面：第一，黄土地区侵蚀的线性区域分布逐年变大。第二，受影响地区面临着遭受水蚀和重力侵蚀的双重威胁。第三，黄土地区植被破坏的范围变大，路线变长，被破坏的植被不易恢复。第四，基础工程土方工程量大，土壤受到了严重的侵蚀。第五，土壤受侵蚀较为严重的时期主要是在工程建设期。由于在公路建设过程中，公路上会出现大面积的外露松散土壤，而又没有植被覆盖，一旦持续的雨季，水土流失则随之而来，大面积则可导致严重滑坡、崩塌以致影响交通、淤积农田等现象。高速公路边沟挖出的土石方，部分弃土弃渣，如不采取措施，这部分的弃渣会被冲入河流，淤塞河道。水土流失导致土层变薄，土壤沙化，土壤退化，耕地减少，造成土地资源的破坏，导致环境退化，生态平衡失调，洪涝灾害频发等，都加剧了经济和社会发展之间的矛盾。若水土保持措施没有实施，将直接危及江河湖泊、灌溉、水渠、池塘、农田的安全，破坏环境，甚至危及沿线居民和主体工程安全。二、黄土地区公路建设中取土场水土流失防治措施1.黄土地区公路建设中取土场临时防护公路建设工程在施工期取土中削坡将会产生一系列的裸露坡面，不采取临时性的防护措施，一旦遇强降雨，可能造成的水土流失量是很大的。因此，我们根据黄土地区公路工程建设沿线的地形条件、气候特点，以及工程特点，对取土场适当采取一些临时性有效的水土保持措施，具体根据其工程特点不同而采取不同的方法。对于公路取土场内，出现的有肥力且具有较好土质的土层，可以在工程施工之前，将这些土层提前进行剥离，并做好临时性堆放，这样一来，既不会影响公路建设，又可以为后期工程的取、弃土场或其他临时工程地的覆土之用。而对于处在荒山荒坡上 排水沟或者截水沟等设置好，这样做的主要目的是，防治在公路建设后期，防治坡上和山上的汇水对取土坡面的冲蚀和损害。此外，为了避免雨水对取土场的破坏，应将裸露的取土场区的取土顶面和坡面做好相应的防护措施，如在降雨前需用塑料薄膜或彩条布进行满铺，这对避免降雨和径流对取土场的侵蚀起到到了很好的防护措施。2.黄土地区公路建设中取土场防护措施黄土地区公路建设工程中取土场进行水土保持的几种常用防护措施如下：采取削坡开级、土地整治、综合护坡、排水工程，以及生物措施等几种水土保持措施。(1)削坡开级削坡开级分为两种坡面的削坡开级。第一种为土质坡面的削坡开级。具体又分为直线形、折线形、阶梯形、大平台形等4种形式，根据不同的形式，采用不同的方法。第二种，为石质坡面的削坡开级，其在削坡后的坡比通常应该缓于1：1，且需要留出齿槽，在齿槽上安设排水明沟和渗沟。不管是土质削坡还是石质削坡，都需要主要在距坡脚1m处，开挖防洪排水沟，而在荒坡上和基岩山坡地的取土场，在取土后，较为容易因土质疏松而产生碎落或塌方的坡脚，应该进行阶梯削坡开级防护，每级平台宽度应大于或等于2m，平台成1-2%的倒坡，从而防止上来水直接下泄，且应设置弓背形平台，可以将横向排水沟沿平台内侧边缘设置，这样平台来的汇水容易流入到取土场两侧的周边排水沟内，另外，平台集水量通常较少，横向排水沟断面尺寸具体可以参照坡面来水情况计算确定，通常可以设置为30cm30cm矩形尺寸。（2）土地整治黄土地区公路取土场取土结束以后，要及时将取土场的土面进行平整、覆土，以便植被更好的恢复或更好的复耕。首先，应该根进行合理的规划，具体根据地块大小和平整程度而确定，地埂线可以根据等高线方向进行标示，对各单元的平地和边坡进行分块整理，并做到初步整平，随后进行覆土，土地可以选用整体薄层覆土和局部深层覆土两种方式来进行，与此同时，局部深覆土应具体到每个植树穴，其厚度可以根据不同的树种而设置不同的厚度，若种植植被的种类没有在主体工程设计中明确规定，通常采用60cm60cm60cm的植树穴规格。（3）综合护坡取土场在完成土场开级而形成坡面后，通常采用的防护方式为综合防护工程。不同的坡面，所采取的综合护坡方式也不同。首先，对于取土场的土质挖方边坡，坡脚应进行相应的护脚措施，可以采用干砌石护脚。坡面可以进行植被防护，可以在坡面进行挂网植草，或者也可以种植适宜的攀缘植物，来覆盖边坡。其次，对于石质边坡，由于坡面为岩石层，而岩石层都相当的坚硬，此情况下不适应进行防护，可以进行美化工程，例如在在坡角种植攀缘植物来美化环境。最后，对于严重风化后的坡面，且多为结构松散的实质坡面，应先清除松散物，并采取工程防护坡进行防护。(4)生物措施边坡生物防护指的可是是单独用植物，也可以指的是把植物和土木工程，以及一些非生命的植物材料相结合的固坡措施。生物防护措施所利用的固土固坡的原理，主要分为两个方面，一是力学效应，二是水文效应。从植被的力学效应角度上讲，植被深根有着非常好的锚固作用，加上土壤的牢固加固，外还有植被的浅根，起到了非常好的加筋作用，根系在土中错综盘结，综合起来，对土体就起到了非常好的加固作用。从植被的水文效应角度上讲，植被可以有效的吸收雨水，防治坡面被雨水的冲蚀，有效防治水土流失。三、黄土地区公路建设中弃土场的水土流失防治措施1.弃土场的临时防护在进行公路工程建设中，会出现大量的松散的弃土、弃渣，路面的结构遭受到了严重的破坏，根本无法承受雨水的的冲击，一旦出现大降雨或者上路段的径流下泄，而黄土地区公路复杂，抗冲击下非常差，这就会使得公路的土面严重的受到侵蚀，严重的会导致崩塌、泥石流或者其他严重的水土流失灾害。所以，对弃土场应提前进行临时的防护；具体需要注意以下几个因素，将弃土弃渣进行分层处理，然后将其进行压实或者拍实，提高土壤的抗冲击力；与此同时，加强对弃土弃渣的管理，禁止将其乱堆放，或在其堆放的四面坡脚设置干砌石护脚，此外，应和取土场一样，对弃土和弃渣裸露面进行覆盖保护措施，以减少和防止其被雨水和径流的侵蚀。2.弃土场防治措施公路建设工程中的弃土场的防治也是十分重要的。目前，比较常用的防护措施是减小边坡坡度、设置挡渣墙、拦渣堤、干砌石护脚,以及排水工程等等进行防护。（1）控制渣土体边坡坡度为确保渣土体稳定，在施工过程中需要严格控制堆渣土程序，杜绝在工程期间因弃渣土方式不当而产生渣土体的高陡边坡。鉴于弃渣土极为松散，弃渣土体边坡坡度应采用 11.75或12，当边坡高度大于5m时，每隔5m应设置24m宽的平台。（2）拦渣墙为了防止渣体的滑动，维护坡脚稳定，必须在弃土弃渣堆的边坡坡脚设置挡渣墙。由于公路沿线弃方多以石方和土方混合为主，因此弃渣场的挡渣墙应采用浆砌石等稳定性强的材料。（3）拦渣堤对于堆高超过5m的弃土弃渣堆或在岸边堆渣的弃土弃渣堆，必须设置拦渣堤防护。拦渣堤位置根据弃渣场下游的地形地貌和距河道、道路及村庄等远近而定，应综合考虑堤内容量、堤的长度和成本等内容。（4）综合护坡工程对于高度大于5m的弃土弃渣场边坡，应对每级坡面的坡脚采用干砌石方式进行防护，以保证该级坡面渣土体的稳定。护脚以上的坡面裸露部分采用挂网植草或厚层基材喷种防护；高度小于5m的边坡，可直接采用种树种草等生物措施进行防护。（5）排水工程为防止上游径流对弃渣土的冲蚀，应在弃土场上游边界外1.03.0m处修建截水沟，两侧修建纵向排水沟，截水沟将上游来水阻截后并将其导入两侧的排水沟中；弃土场的每一级平台上也应修建横向排水沟，将坡面径流集中并导入两侧排水沟；对于宽度较大的弃土场，可在渣土体边坡上每隔50m修筑一条辅助的纵向排水沟，以迅速将弃土场的汇水排除。排水沟采用浆砌石修筑，截面宽度根据弃土场周围汇水面积的大小而定，排水沟和截水沟的边坡坡度均采用11。由于拦渣墙采用浆砌石修筑，墙体上每隔一定距离必须设排水孔。四、结束语由于黄土地区，沟多坡陡、地形起伏破碎、植被覆盖率低、干旱频繁、暴雨多发、极易产生山体滑坡，岩石垮塌、泥石流等自然灾害，在此段建设高速公路困难重重，需解决的科学和技术难题众多。项目建设者，需要不断的加大了水土保持工作力度，正确协调了工程建设与生态建设之间的关系，将工程建设过程中造成的水土流失降到最低程度。本论文通过对黄土地区公路穿越区自然特点与公路建设面临的问题进行了分析，并为公路建设中取、弃土场水土流失的防治提出了相应的措施，为今后全面开展黄土地区公路水土保持工作打下了坚实的基础。总的来说，在公路建设中，水土保持是防止水土流失，维护，改善和合理利用丘陵区和风沙区土壤和水资源，促进经济和社会发展的一项重要工作。黄土地区公路建设将不可避免地影响环境，如保护不力，势必