周连兄,赵方莹,侯 魏,祝小明

(1.北京林业大学水土保持学院,北京 100083;2.北京林丰源生态环境规划设计院有限公司,北京 100083)

近年来,随着社会经济的飞速发展,公路建设突飞猛进。现阶段大部分公路建设产生的多余渣土在公路沿线随意堆弃,不仅严重影响了公路沿线的生态景观,而且破坏了项目区的植被,加剧了区域水土流失的发生。为此,对公路建设弃渣进行分类处理及建设弃渣场生态环境显得尤为重要。

1 公路弃渣类型

公路建设中不可避免地会产生大量的多余渣土,按照渣土后期处理方式可将渣土分为土石方、拆迁垃圾两类。公路建设中存在大量的土石方工程,尤其是在山区公路路基开挖、隧道和桥梁建设中,会产生大量的土石方,这些土石方除部分在项目内部调配使用外,其余的要全部运往项目外部弃置,这样会产生二次植被破坏和水土流失问题,而弃置渣土的场地也成为项目建设中防治水土流失的重点区域。公路建设中除产生多余的土石方外,还有旧路拆除及建筑物拆迁垃圾需要处理。目前,北京新建的大量城市道路和改建道路建设初期都需要进行地上建筑物拆除和刨除原有沥青路面,这些渣土因不能二次利用,对其的处置和其对环境的影响也是目前业内关注的焦点。

2 各类渣土处理方式分析

随着城市化进程的加快,北京各种资源变得越来越紧缺,尤其是土地资源。公路建设中产生的大量不可利用渣土需要寻找合理的处理途径,并且不能影响生态环境,这在一定程度上增加了渣土处理的难度。笔者根据多年编制公路建设水土保持方案的经验,考虑到北京市生态建设特点总结出如下渣土处理方式。

2.1 土石方处理

公路建设中产生的多余土石方通过合理调配后基本上都能加以利用,通常有项目内调配和项目间调配两种方式。

(1)项目内调配。项目内调配主要是在项目各标段间,通过业主和施工单位协调,对项目开挖形成的土方进行调配,尽可能减少外运土石方的产生,也可结合后期项目工程防护措施的实施,消纳部分土石方。如在山区道路的挡墙、排水沟、坡面防护等工程实施中可利用项目前期的开挖石料,在解决多余石方的同时也可节约材料,降低成本;另外,还可利用多余土石方在公路沿线合适位置设置观景平台和停车港湾,此理念在公路建设中已得到认同,同时也已在北京的平谷、延庆、门头沟、密云等山区公路中大量实践。

(2)项目间调配。土石方既可在项目内调配,也可在同一业主的项目间进行调配,使项目区资源得到最大化利用。即将建设的密云县西统路和密云县垃圾处理中心工程,同属一业主,工期一致。密云县垃圾处理中心工程因填埋区土方开挖有大量的剩余渣土需要外运,经协调正好可满足西统路的填方需要。同样由门头沟公路局承建的 108国道和担下路工程,也是在项目间进行了土石方合理调配,这两个项目弃渣明显少。

2.2 拆迁垃圾处理

对拆除地上建筑物和旧路刨除废料的处理,北京地区基本上是将其运送至各区县的建筑垃圾消纳场,然后由各区县市政管理委员会统一进行整治。目前北京共有 29家渣土消纳场,分布于各郊县,在公路建设中可就近选择消纳点。

2.3 取弃土场综合利用

考虑到项目占地和其对经济和生态环境的影响,弃渣场可与同一项目取土场综合利用。通过协调项目工期和各施工单位,利用先期取土形成的坑作为项目弃渣场,项目结束后根据周边情况进行土地整治。这样在综合利用取、弃土场的同时,减少了临时设施、临时场地的建设,既能满足项目取、弃土场的需要,又能减少项目建设成本和对植被的破坏。

3 弃渣场设置及生态建设方式

对于远离城市和郊县的公路,附近并没有专门设置的渣土消纳场,可根据项目自身情况对项目土石方及建筑垃圾、旧路刨除废料进行合理的土石方平衡计算和成本核算,尽可能在项目内部消纳,减少外运;若平衡后还有剩余,则需要结合当地规划和土地利用方向协同业主、地方政府相关部门一并确定弃渣场地,并在项目前期预留资金对渣场进行相应整治。

3.1 弃渣场设置原则

①渣场与建设项目弃渣集中点平均距离保持在 5 km以内,以减少运输成本;②弃渣场尽可能选在远离公路的一面,如不能避免,后期要加强生态恢复工作,以减少其对公路沿途景观的破坏;③尽可能选择项目沿线废弃砂石坑作为渣场;④弃渣场占地为荒地最佳,禁占农地和经果林地;⑤沟道型弃渣场上游的汇水面积要小,下游无建筑群;⑥沟道弃渣场一定要保证其自身的安全和稳定,不能对下游产生重大威胁;⑦渣场后期整治要经济合理,并与周边环境相协调。

3.2 弃渣场型式及生态建设方式

弃渣场的型式基本分为沟道弃渣场和废弃砂石坑弃渣场两类,对其的整治需结合弃渣场后期用地方式设计相应的生态建设模式。

3.2.1 沟道弃渣场

(1)工程措施。对于沟道弃渣场首先要设置挡渣墙:先根据渣场地形确定挡墙位置,再根据地质、地形确定挡墙尺寸和型式,最后根据挡墙尺寸、渣场本身等级进行抗滑、稳定计算。同时,要结合所在地地质、土壤及周边环境对挡墙进行抗滑、抗倾覆及地基承载力校核,校核后再确定挡渣墙尺寸和材质。其次要设置完善的排水系统。一般地要在渣场周边的边坡设置完善的截、汇、排水系统,同时要做好排水沟下游与自然沟道的衔接,截、汇、排水沟的具体尺寸需根据沟道上游汇水面积和所在地水文资料计算确定。

(2)植物措施。①弃渣场原地貌为荒地的,后期植被恢复要乔、灌、草结合并注重终期植物群落与周边环境相协调。设计过程中在对项目区及周边植被类型进行调查的基础上,选择合适植物种,北京常见的乔木有油松、杨树、旱柳、榆树等,灌木有山杏、山桃、臭椿、胡枝子、黄栌等,草本有苇状羊茅、五芒雀麦、冰草、碱茅等,地被有紫花苜蓿、二月兰、马蔺、鸢尾、大花秋葵等。②弃渣场原貌为荒地、周边有经果林的区域,后期植被恢复根据当地农业发展情况建设经果林,建成后交由地方经营,以提高当地农民收入。目前北京郊县可选择的经济树种有桃、梨、核桃、樱桃、板栗、葡萄等。弃渣场后期土地为建设用地的,项目弃渣完毕后,为减少水土流失和减轻对周边生态环境的影响,植被恢复以撒播混合草籽为主,可选择苇状羊茅、五芒雀麦等。

(3)临时措施。临时措施主要是为避免水土流失和扬尘而设置的。常采用的临时措施有临时拦挡、覆盖、排水等措施,临时拦挡工程有临时土埂、码放装土编织袋、干砌石挡墙等多种方式;临时覆盖有撒播草种、无纺布(纤维网)覆盖和碎石覆盖等;临时排水沟有土质排水沟、草边沟等。

3.2.2 废弃砂石坑

利用废弃砂石坑做为弃渣场的,在弃渣过程中除要注意临时防护外,还要加强后期的植被恢复建设。植被恢复的思路结合周边土地利用类型和后期的土地利用方向确定,有一点要注意的是对于后期考虑恢复为耕地的,堆渣结束后要先采取相应措施以提高土地肥力。