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高速公路建设水土流失成因与水土保持方案

2021-07-29黄海云

中国科学探险 2021年3期
关键词:水土流失水土保持成因

黄海云

摘要:随着我国经济的快速发展,基础建设工程也得到了快速增长,尤其对于高速公路来说,需求量是非常大的,在我国高速公路的具体建设过程中,最容易出现的问题就是水土流失的问题,这就会导致高速公路沿线的生态环境遭受到一定程度的破坏。本文主要阐述了高速公路在建设过程中出现水土流失的原因,以及有关水土流失的相关类型,进一步提出相对应的水土流失治理方案,以期为我国的基础建设提供一定帮助。

关键词:高速公路;水土流失;成因;水土保持;方案

高速公路的迅速扩张,不仅改善了城市和乡村的交通状况,还进一步地拉动了城乡经济的快速发展。但是,我国高速公路项目建设的周期比较长,并且工程量巨大,这就破坏掉了原先的植被和原生的地形地貌。由于地表长时间的裸露,地表层面的抗腐蚀能力就有所降低,这就对高速公路沿线的生态环境造成了非常严重的影响。所以,在高速公路的建设阶段,相关工作人员需要结合实际情况,对相关的影响因素进行合理有效的分析,编制出专项的水土保持方案,这样才能有效地落实相关措施,减少高速公路的水土流失量。在具體的操作过程中,需要坚持环保的理念,避免对环境造成严重的破坏。

1    高速公路水土流失的具体成因

1.1 边坡防护不到位

在高速公路的建设过程中,比较容易出现水土流失的一个地方在公路的边坡上。由于受到天气情况或者大自然的影响,在雨雪天气的情况下,就很容易出现径流对坡脚形成冲刷而造成比较严重的水土流失情况[1]。

1.2 线性施工作业面大

在建设高速公路时,往往采取的是主线开挖工程,这样的操作方式有一个比较大的缺点就是很容易出现大面积的水土流失情况。在强降雨的天气里,路基在水流的不断冲刷下,造成侵蚀面,时间长了侵蚀面越来越大,慢慢地就会形成沟壑,造成恶性循环。对于路堤来说,高度不同,所造成的侵蚀程度也是不同的。如果高速公路的路堤越高,那么受到的侵蚀就会越严重[2]。

1.3 取弃土场设置缺陷

高速公路的项目一般位于山岭地区,山岭地区的地形起伏比较大,地质条件是十分复杂的,山和山之间的相对高差比较大。高速公路在具体的施工过程中,由于受到地质条件的限制,土石方的大量填挖、经过调配平衡之后产生的弃石,由于不能作为填方的材料,就会被丢弃掉,这些在开挖之后形成的挖损边坡,坡度是比较大的,并且土质十分松散,一旦遇到了状况极差的降雨降雪天气,就会容易受到侵蚀。这样就造成了比较严重的塌方,甚至是泥石流灾害,故而会在一定程度上影响到整个区域的生态安全。

2    高速公路建设的水土流失类型

2.1 水力侵蚀

在高速公路的水土流失中,降雨是其中非常重要的一个因素。雨水对侵蚀面的强力冲刷是造成水力侵蚀的一个关键原因。雨滴对土壤的滴溅会对高速路段内的任何裸露地面产生溅蚀的作用,这样就会在一定程度上造成比较严重的土质疏松,会进一步增加土壤之间的空隙。在出现了强降雨之后,雨水会汇集成为径流,裸露的地表受到径流的冲刷会遭受到进一步的侵蚀,在边坡较高的情况发生时,就会形成比较大的冲沟侵蚀。高速公路如果存在比较高的边坡,就会形成一个比较大的冲沟侵蚀面。在建设高速公路时,会出现采石取土的行为,这就破坏到了地表植被,植被也就起不到涵养水土的作用了[3]。

2.2 重力侵蚀

因为重力因素导致的土壤侵蚀现象称之为重力侵蚀。高速公路在具体的建设过程中具备一定的复杂性,由于高速公路的施工作业面积比较大,这就使得施工段本身的地形地貌出现了很大程度的改变,破坏了土地原有的特征,再加上重力的影响,山体就很容易出现崩塌、滑脱的现象。

2.3 水力重力的共同侵蚀

在高速公路的具体施工过程中,公路的两侧一般会留出一些裸露的开挖面,再加上植被遭到了破坏,且存在一定数量的破碎体和堆积物,十分容易出现侵蚀。在山区,由于取土、采石、路基的深挖高填,造成原始的山体被破坏,稳定性严重不足。在工程的具体建设过程中,产生的废渣和废土,在雨雪天气吸收到了足够多的水分,形成了湿润线。在山体原有的平衡受到破坏之后,在雨雪和重力的双重作用之下,很容易出现坍塌、泥石流和滑坡现象。

2.4 风力侵蚀

相关研究表明,裸露的边坡地带风速比没有裸露的风速大大约8倍左右。风速越大,所造成的风蚀现象也就更加严重。在高速公路的具体建设过程中,由于地表的扰动比较大,土壤会受到一定程度的破坏,再加上强大的气流会裹挟着湿气,这样就会对土料场造成比较严重的风蚀现象。

3    高速公路建设过程中的水土保持策略

3.1 合理选取施工路线

在对高速公路进行施工之前,相关工作人员需要对整个工程场所进行勘察,这样能有效地避开一些基本的自然保护区。在对路线进行确定时,需要结合当地的基础地形、生态环境、地貌,做出科学的路线规划,这样才能减少高填深挖段工程土石的方量,节约人力、物力和财力。

3.2 取土场的土地治理

在对取土场行开挖时,可以尽量将边坡的高度降低。如果在开挖的过程中出现了坡面不稳定的情况,就需要按照适当的比例将坡度进行削减,在具体的消减过程中一般是分为3级,从上至下逐步地增加每一季的坡度比例。对于坡脚进行施工时,可以采用浆砌片石为主要的材料,对边坡的部位,需要结合土壤的实际情况种植乔灌木对地表做进一步的覆盖,在种植时需要选择适合当地生长的植物进行种植,这样能提高植被的成活率。在取土场的平台中间以及坡脚的部位需要设置相应的排水沟,这样能有效地预防雨水对相关部位的冲刷,这样能保证排水沟的畅通。如果说坡度的开挖比较大的话,就需要在平台处设置一般的挡水土埂,在具体的施工过程中,还需要合理的规划土地的应用,这样才能加快植被和土壤的恢复,在完成了取土工程之后,需要采用科学的方式对场地进行恢复。在做好水土保持的工作之后,后期在山坡的同侧处理为反坡,这样可以达到日后覆土的要求。在原来的坡面进行了覆盖之后,可以有效促进植被的恢复,之后再种植相关的林木,这样能达到水土保持的最低要求[4]。

3.3 弃土场的治理

在高速公路的具体建设过程中,一般要做好对弃土场的治理工作。首先,需要将弃土场上的坡顶平台进行预处理,一般采用的是浆砌片石进行加工,需要注意的是如果说弃土场的坡度比较大,在进行防护时,需要选择合理的破角进行修建。在平台和边坡的处理中可以适当地种植一些植被,需要选择能适应当地生长的植被,这样才能起到涵养水土的作用。在坡脚的周围需要设置排水沟,排水沟要和周围的边沟保持相连性,这样排水才能更加顺畅。对弃土场进行处理时,要选择先处理土壤,这样才能帮助土地尽快恢复之前植被的覆盖状况。为了进一步达到土壤改良的要求,可以在进行治理之后,对地面进行草籽和乔灌木的播种,在土地恢复之后可以作为林地进行使用。比如,在对某高速公路进行弃土场治理时,需要以当地的地形作为主要的前提,使用有效的方法将当地的耕地进行合理改良。一般的做法为,抽干低洼处的积水,将路基上产生的淤泥运至沼泽地,在沼泽地附近开挖排水沟用来储存积水,在今后也可以作为田地进行使用,这样的田地具备十分充分的水肥能力。这样不仅处理好了弃土场的各种问题,还为之后的田地提供了比较充足的养分。

3.4 制定路基护坡植被的合理方案

在路基的边坡可以适当地种植一些植被,这样能避免水土流失情况的出现,还能进一步降低风力的侵蚀,可以铺设生长能力比较顽强的草皮,或者种植一些狗牙根、百喜草、结缕草、黑麦草、早禾熟等。此外,相关工作人员在水土防治工作中要采用三维网喷播的方法对种子进行播种,所喷播的种子中需要掺加大约40%左右的低矮灌木。在经过后期的观察之后,选择混合的喷播方式可以有效保持水土,并有利于边坡的稳定的。此外,在边坡种植了植被之后,不能忽视对植被的养护工作,只有将这一工作做好,才能进一步地提升植被的成活率,从而达到保持水土的目的。与此同时,在选择植被的品种以及植被的播种过程中,工作人员需要遵循自然规律和当地的天气状况,选择适合当地生长环境的植被,这样才能在短时间内恢复地表土地,保护生态环境。

4    结语

综上所述,在高速公路项目的具体建设过程中,往往会因为很多原因造成比较严重的水土流失现象,这在施工中是不可避免的。但是,工作人员需要结合实际情况采取不同的施工方案,这样能预防出现水土流失的现象,减少水土流失对环境的影响,将高速公路的具体价值发挥到最大,进而才能造福广大人民群众。

参考文献

[1] 伏文兵,王凱,李尤孟.高速公路建设水土流失与水土保持研究[J].工程建设与设计,2020(13):107-109.

[2] 江丽.高速公路项目水土流失成因与水土保持策略[J].低碳世界,2020,10(6):184,186.

[3] 彭雪芹.高速公路建设水土流失分析及水土保持研究[J].江西农业,2019(14):55,61.

[4] 吴赛.试分析高速公路建设水土流失及水土保持[J].神州,2019(36):266.

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