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福建闽清县省道改建工程水土保持措施浅谈

2021-04-16童光辉

陕西水利 2021年3期
关键词:片石边沟植草

童光辉

(南平禾泽环境生态工程咨询有限公司,福建 南平 353000)

1 工程概况

211 省道闽清罗山至渡塘段由原X115 县道改扩建形式实施,起点位于闽清县下祝乡罗山与后岭村交界处,终点至于下祝乡渡塘村,于2019年2月开工建设,2021年1月底完工,工期为2年。项目由路基工程区、桥涵工程区、弃渣场区、施工生产生活区、表土堆场区、临时中转场区和施工便道区组成,总占地面积34.04 hm2,其中永久占地26.60 hm2,临时占地7.44 hm2。本项目土石方总挖方量89.28 万m3;土石方总填方量72.63 万m3;内部调配2.86 万m3;弃方16.65 万m3,项目共设3 个弃渣场。

全县现状植被以次生林为主,植被茂密,覆盖率达65%,年平均降水量1485 mm,平均气温19.68℃,平均风速在1.3 m/s~1.5 m/s 之间,为亚热带季风湿润气候区,工程所在区域以水力侵蚀为主,项目区原生地貌土壤侵蚀模数为340 t/(km2·a)。

2 水土流失特点

2.1 水土流失自然因素

项目区属山间沟谷及低山丘陵地貌,地形起伏变化大;工程所在区域降雨集中且雨强较大,水力侵蚀严重;道路沿线土壤主要以红壤为主,土壤中有机质少,酸性强,黏性大,对地表依附能力低,极易被冲刷。

2.2 工程建设水土流失

道路工程作为线性生产建设项目,水土流失多发生在建设期,水土流失兼具“点状”和“线状”综合表现特征。道路建设区沿线植被破坏大,水土流失总量大、易集中突发、且危害严重;弃土场区土方工程量大,需采取工程和植被综合防治措施,是水土流失重要防治点。

3 水土保持防治措施

本项目水土流失防治责任范围38.22 hm2,其中项目建设区面积为34.04 hm2,直接影响区面积为4.18 hm2,共划分为路基和桥涵工程区、弃渣场区、施工生产生活区、临时道路区、表土堆场区、临时中转场区共6 个水土流失防治分区,各分区综合运用工程、植物、临时相结合的措施进行水土流失防治。

3.1 路基和桥涵工程区

3.1.1 植草护坡

共计植草护坡面积120514 m2,其中:撒播草籽护坡9259 m2,拱形骨架植草护坡72948 m2,液压喷草植草护坡14649 m2,TBS 镀锌网植草护坡23659 m2。

(1)撒播草籽防护

适用于高度小于4m、坡面冲刷不严重的路堤。草籽采用人撒播,撒播应均匀、无遗漏、不重复。撒播后当天应及时覆盖无纺布,从上带下平整覆盖,坡顶延伸30 cm 用土压住,两副相接叠加10 cm,然后用竹筷固定,固定间距为100 cm。待草长到5 cm~6 cm 或2~3 片叶时,揭去无纺布,揭布前应控水,揭布后及时补水,最好选在下午3 点后揭布。喷播1 d~2 d 后开始养护,养护初期应让坡面保持湿润状态,时间为45 d ~60 d,每天浇水,早晚各一次,早晨养护时间应在10 点以前完成,晚上养护在下午4 点后开始,避免在强烈阳光下进行喷水养护,待草长到10 cm 以上时靠自然降水,若连续高温干旱时间超过5 d,应及时浇水。初期注意拔除杂草,后期在开春和入冬前视草的长势进行施肥。

(2)拱形骨架植草护坡

适用于路堑边坡和高度大于4 m 的路堤,施工前清除坡面浮土、松石,填平较大的凹坑,整平坡面后在坡面上放线,挖沟砌筑浆砌石拱形骨架,浆砌片石选用未风化的硬质石料,浆砌石应与坡面无空隙,且砌筑后相邻坡面之间整体平顺。路堤边坡拱形骨架喷播草灌籽边坡防护必须在路基沉降稳定后施工,中间护坡道采用M7.5 浆砌片石铺砌,并预留种树位置。拱形骨架内喷播植草,混合料配合比(植生土、土壤稳定剂、保水剂、肥料、混合草籽、水等)应根据边坡坡度、地质情况和当地气候条件确定,混合草籽用量每1000 m 不小于25 kg,及时对草坡进行养护与施肥,确保草坡成活率达到90%以上。

(3)液压喷播植草护坡

适用于路堑边坡植灌。坡面平整及清理后,液压喷播种子。把水加到物料罐的1/3 处,打开循环压力泵,加入木纤维、草籽进行循环搅拌,随着罐内水量加大再加入粘合剂和保水剂进行搅拌,保水剂应充分吸收水分后待用。罐内水加满后,加入肥料,将罐体内的浆料持续搅拌5 min~10 min。喷播时由高向低,握紧喷头,左、右方喷洒,喷洒幅宽5 m~6 m,幅高1 m。喷下的种子泥浆应当具有良好的附着力及明显的颜色,不遗漏、不重复且均匀。无纺布覆盖和养护同撒播草灌籽边坡防护。

(4)路堑边坡(锚杆)TBS 植草(灌)防护

适用于边坡坡率缓于1∶0.3 的框架内土石混合边坡,贫瘠土质边坡、风化岩质等边坡。

施工工序:①整平坡面,清除危石浮土,打入挂网锚杆(必要时再打入系统锚杆),挂上镀锌铁丝网;②湿润坡面,喷射第一层基材混合物,即含种子面层基材(t-2)cm;③喷射第二层基材混合物,即含种子面层基材;④盖膜养护,用300 g/m2的无纺布覆盖好,然后用8#铁线做成的“U”型钉进行固定,固定间距100 cm;⑤揭膜,养护。

3.1.2 截水沟

边坡截水沟设置在开挖边坡上方5 m 的范围,用于排放边坡上方的雨水,截水沟采用梯形断面,断面尺寸为底宽50 cm×高50 cm,边坡比1∶0.5,M7.5 浆砌片石,共设置截水沟441 m。

3.1.3 边沟

根据填方和挖方边坡排水需求在挖填边坡底部设置边沟,与路基两侧的桥涵进出水口相连,边沟拟采用矩形断面,路堤边沟断面尺寸为:底宽60 cm×高60 cm,路堑边沟断面尺寸为:底宽60 cm×高50 cm,C20 现浇砼结构,共设置路堤边沟3091 m,路堑边沟9692 m。

3.1.4 急流槽

急流槽布设在开挖边坡中部或两侧,急流槽采用矩形断面,断面尺寸为底宽60 cm×深度80 cm,采用M7.5 浆砌片石砌筑,翼墙砌筑厚度0.30 m,底部砌筑厚度0.25 m,出口铺设砂砾垫层,共设置急流槽1012 m。

3.1.5 消力池

急流槽与边沟交接处设置消力池,消力池尺寸长1.0 m,宽0.3 m,深0.8 m,C20 片石砼结构,共设置消力池3 座。

3.1.6 临时措施

路基两侧开挖临时排水沟,用于施工期间雨水的排放。桥梁和涵洞工程周边,周边雨水的排放。并与道路排水沟顺接。临时排水沟出口处修建沉沙池,将路基两侧汇集的雨水沉淀后排出。项目桥墩施工采用钻孔灌注桩施工,施工过程中会产生冒浆排放,因此在施工过程需要将产生的泥浆回流至泥浆池进行收集并回收利用。本防治区共设置泥浆沉淀池10 座,每座桥梁各设2 座,泥浆沉淀池采用土质结构,边坡比1∶1,底宽2 m,底长3 m,深1.5 m。在施工期间,路基开挖和回填裸露边坡极易造成水土流失,为防治降雨期间产生的水土流失,对裸露边坡采用密目网临时苫盖,考虑到综合利用,共需要密目网15000 m2。

3.2 弃渣场区

3.2.1 挡渣墙

为防止土体堆放过程中的滑坡、坍塌,主体设计在弃渣场下方设置挡渣墙,起到拦挡作用,土方堆放过程中采取放坡处理。

挡渣墙采用M7.5 浆砌片石砌筑,见图1。共计布设挡墙渣总长65 m,其中:1#弃渣场挡渣墙长23 m,2#弃渣场挡渣墙长17 m,3#弃渣场挡渣墙长25 m。

图1 M7.5 浆砌片石挡墙(尺寸单位:m)

3.2.2 截水沟和平台排水沟

在弃渣场周边设置截水沟,底部设置排水盲沟和渗沟,用于排放渣场周边及底部的雨水,此外由于弃渣堆高较大,故对其进行分级堆放,每级布设1.8 m 平台,平台内侧布设排水沟,用于排放渣体坡面的雨水,平台排水沟两端与周边截水沟相连。

截水沟采用梯形断面,采用M7.5 浆砌片石砌筑,断面尺寸为:60 cm×80 cm,边坡比1∶1,总长1288 m;平台排水沟采用M7.5 浆砌片石矩形断面,宽0.4 m,深0.4 m,总长317 m。

3.2.3 沉沙池

在截水沟比降较大位置,增加沉沙池(图2),防止高速水流对截水沟的冲刷。沉沙池采用M7.5 浆砌片石砌筑,砌筑厚度0.3 m,断面尺寸:长2.5 m×宽1.5 m×深2.0 m。本防治区共设置浆砌片石沉沙池8 座。

图2 沉沙池照片

3.2.4 植被恢复

弃渣场在堆放完成后,对占用的耕地进行复耕,占用的林地进行覆土绿化。绿化采取乔灌草相结合的方式恢复植被,见图3。共计植被恢复面积2.24 hm2,其中:栽植乔木2104 株,其中栽植灌木3150 株,撒播草籽2.66 hm2。乔木采用马尾松、杉木,灌木树种选择胡枝子、毛杜鹃、夹竹桃,草种选择狗牙根和黑麦草按1∶1 混交。

图3 植被恢复布置图

3.2.5 密目网苫盖

土方堆放期间,为防止大风天气造成的尘土飞扬和暴雨期间造成的泥土冲刷,对弃渣场采用密目网苫盖措施,铺盖密目网15000 m2,见图4。

3.3 施工生产生活区

3.3.1 砖砌排水沟

共需砖砌排水沟长740 m,矩形断面结构,宽0.3 m,高0.3 m,M7.5 浆砌砖厚12 cm。

图4 表土堆场防治措施断面图(尺寸单位:cm)

3.3.2 砖砌沉沙池防治区共设置沉沙池4 座,每个施工生产生活区各设4 座。沉沙池断面尺寸:长2.0 m,宽1.5 m,深1.5 m,M7.5 浆砌砖厚12 cm。

3.4 表土堆场区

3.4.1 编织袋挡墙和密目网苫盖

3.4.2 土质排水沟

表土堆场周边设置临时土质结构排水沟,共需土质排水沟长740 m,底宽0.3 m,高0.4 m,边坡比1∶1,排水沟开挖后拍实,排水沟内定期清理。

3.4.3 土质沉沙池

共设置沉沙池4 座,每个表土堆场各设1 座。沉沙池采用土质梯形断面,沉沙池断面尺寸:长1.0 m,底宽0.5 m,深1.2 m,边坡比1∶1。平面图见图5。

图5 土质沉沙池平面图

3.5 临时道路区

3.5.1 土质排水沟

施工便道外侧设置临时土质结构排水沟,共需土质排水沟长750 m,底宽0.4 m,高0.4 m,边坡比1∶1,排水沟开挖后拍实,排水沟内定期清理。

3.5.2 土质沉沙池

本防治区共设置土质沉沙池3 座,尺寸与表土堆场区沉沙池相同。

3.6 临时中转场区

3.6.1 干砌石挡墙

路基开挖土方在临时堆放期间,为防止堆放过程中产生二次水土流失,堆场周边采用干砌石挡墙拦挡的防护措施。干砌石挡墙采用梯形断面,高1.5 m,顶宽0.5 m,两侧坡比1∶0.5,本防治区干砌石挡墙长约856 m。土方平均堆高约2.5 m~3.0 m,堆倒边坡1∶1.5。见图6。

图6 临时中转场防治措施断面图(尺寸单位:cm)

3.6.2 土质排水沟

土质排水沟长870 m,断面形式和施工要求同表土堆场区。

3.6.3 土质沉沙池

本防治区共设置沉沙池3 座,沉沙池尺寸与表土堆场区沉沙池相同。

4 结语

项目水土保持措施实施并发挥效益后,项目扰动土地整治率可达99.03%,水土流失总治理度可达99.75%,土壤流失控制比可达1.32,拦渣率可达99.70%,林草植被恢复率可达99.32%,林草覆盖率可达42.89%,重塑项目区内地表面的新增土壤侵蚀及固有自然侵蚀,带动周边地区土地升值,促进当地社会经济的发展,取得良好的生态、社会、经济效益。综上所述,运用工程、植物、临时措施对该省道改建工程进行水土流失治理进行水土流失治理,可有效治理道路建设产生的水土流失。同时应加强施工单位的施工管理,严格禁止乱挖乱弃,做好施工区临时防护和临时排水,雨水经沉淀池沉淀后排放,施工单位临退场前需负责做好施工场地的清理工作。水土保持工程监理应重点做好工程措施及植物措施的日常监督和分阶段验收工作,确保工程做到先拦后填,并保证植物措施的防护效果。在具体工作中若发现问题,要及时与各相关单位取得联系,尽早采取有效措施。应根据批复的水土保持方案,编制监测计划,开展监测工作,定期将监测成果向地方水行政主管部门报告,同时负责编制项目水土保持监测专项报告,作为项目水土保持设施竣工验收的依据。

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