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1、高速公路建设的水土保持措施研究工程技术与产业经济 舒华英 燕惠英 约3492字 摘 要:高速公路作为一种现代化的道路交通基础设施在国民经济建设中发挥着重要作用由于高速公路建设过程中大规模的土地扰动破坏了原有地形地貌自然植被消失带来水土流失等严重问题因而良好的水土保持方案是高速公路建设过程中一项十分重要的工作。在分析驱动高速公路建设水土流失的主要因素的基础上提出了高速公路修建过程中一系列有效的水土保持措施对增强工程的耐久性、促进人与自然和谐发展有着重要的意义。 关键词:高速公路 水土流失 水土保持 中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1007-3973 2010 07-011-02 1高
2、速公路建设水土流失原因 1.1高速公路边坡植被破坏 在高速公路修建过程中开挖和回填必可避免会出现很多人工开挖边坡与自然边坡相比这些裸露的边坡没有植被附着水的入渗使边坡岩土体将承受孔隙水压力和裂隙水压力的作用。而水压力增加了边坡的下滑力使边坡稳定性降低同时岩土体受雨水侵蚀后软化使岩土体强度降低因而减小了抗滑力当超过极限状态时便造成边坡的水土流失。此外在施工过程中取土及筑路材料的开采将对地表植被造成严重破坏从而也会使抗蚀能力变差。 1.2 水的冲刷作用导致水土流失 如果高速公路沿河而建则高速公路路堤会由于长期遭受河水冲刷而导致水土流失冲刷防护工程一般分为岸坡防护、倒流构造物防护和改移河道三种类型此
3、外当高速公路建设工程中一次性防护和排水问题没有处理好同样会由于多次降雨侵蚀冲刷导致土壤流失。 1.3 工程因素导致水土流失 在高速公路建设过程中路基的开挖和填筑会对沿线的原始地貌造成较大的扰动破坏了地形地貌自然植被消失导致坡面径流速度加大冲刷力增强引起水土流失。 1.4 弃土弃渣 高速公路工程建设过程中弃土、弃渣一般都采用松散状态丢弃。在没有应用边坡防护措施之前由于弃土、弃渣结构性差、土质松散、孔隙率大且表面无植被保护遭遇大雨冲刷时易造成严重的冲沟侵蚀从而造成大面积的水土流失。 2 高速公路边坡水土防护设计原则 为了能使高速公路边坡防护既能满足水土防护功能又能起到美化边坡的目的设计时应掌握以下
4、几个基本原则: 1尽可能减少浆砌片石全防护增加植被防护 2较低的路堤可单独采用植草防护 3较高的路堤可采用圬工与植草相结合的综合防护 4对必须采用工程全防段的路段比如桥头和沙性严重的边坡可采用较美观的浆砌预制混凝土块或干砌实心六角块来取代浆砌片石全防护 5植被防护应以“四季常绿三季有花节约成本”为原则以控制水土流失美化环境为目标采用单一种植和混合种植两种形式可分别进行植被全防护和综合防护设计。 3水土流失防治目标 1水土保持设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用 2采取各种防治措施尽量减少施工工程中造成的水土流失同时及时防治工程建设范围内的水土流失处理好弃土弃石防止对周边地区环境造
5、成不利负面影响 3采用植被和工程相结合在解决高速公路水土流失问题的同时做好公路绿化创造良好的行车环境。 4 高速公路水土保持措施 4.1工程防护与生物防护相结合的综合水土保持措施 植被防护是一种施工简单、费用低廉、效果较好的坡面防护措施。植物能覆盖表土防治雨水冲刷调节土的湿度防止产生裂缝固结土壤避免坡面风化剥落防止水土流失同时还能起到保护环境美化路容的作用。 在高速公路建设工程中把开挖填土和路基填筑形成的边坡作为水土保持的重点首先根据不同路段和边坡采取浆砌片石挡墙、护面墙、六角空心砖护坡等形式进行防护同时建造防洪系统减小雨水对边坡的冲刷然后采用液压喷播植草进行生物防护由于草生长快、防风固土效果
6、明显特别是树木和灌木长大后更进一步稳定了边坡彻底消除了水土流失、恢复了植被。 4.2沿河路堤水土保持措施 当高速公路沿河而建时沿河路堤会受到流水冲刷必须采取冲刷防护措施。冲刷防护工程一般分为岸坡防护、倒流构造物防护和改移河道三种类型。山区狭窄河谷地段不宜设置导流构筑物也难于改移河道宜优先采用岸坡防护方案。 常用的岸坡防护有:1草皮护坡:草皮护坡多采用叠砌台阶式叠砌钱先平整坡面并用柳枝尖桩或竹尖桩钉紧在坡脚部分一般铺草皮2-3层。2抛石防护:抛石防护对于经常浸水且水深较深地段的路基边坡防护。3干砌片石护坡:干砌片石护坡砌筑前应先夯实整平边坡砌筑石块要互相嵌紧。4浆砌片石护坡5石笼防护:石笼防护优
7、点是具有较好的柔性而且可利用较小的石料当水流中含有大量的泥沙时石笼中的孔隙很快淤满形成一个整体的防护层。合理选用岸坡防护方式对水土保持有很好的效果。 4.3工程施工控制水土流失 填方段在路基横断面形式上采用整体式和分离式两种断面形式减少土、石方工程量从而上、下行线独立行驶既美化了环境又利于水土保持拱形护坡并辅以植草皮防护在路基坡脚护坡道上植乔、灌木等多种防护措施从而防止了边坡冲刷、水土流失 路面的水土流失主要发生在基层摊铺之前。因此路面的水土保持措施主要是在基层摊铺前采取临时拦渣或导排水措施。在补充完善了基层摊铺前的临时水保措施的情况下路面工程对水土流失影响甚微。 挖方段工程设计上以挖做填纵向
8、做到土、石方量平衡为防止水土流失对路堑边坡喷花草种子进行处理。深挖的路堑采用分级设置护面墙每级平台用植物进行绿化且在路基坡口外公路植树增大绿化带防止水土流失。 高速公路全线设置拦水缘石、路肩急流槽、纵向排水沟、边沟、纵向涵等排水构造物形成完整的排水系统。路基排水综合考虑地表排水和地下排水使各种排水设施形成一个功能齐全、设置足够排水能力的完整排水系统路堤段和土质路堑段在中央分隔带内设置纵向盲沟纵向盲沟内通过间隔50m设置一道横向排水管引出分左右两侧交错布置。 4.4 高速公路隧道和桥梁水土防护措施 高速公路隧道口的开挖面应采取有效的防护措施其弃碴主要用于隧道洞口前的填方路堤多余的弃碴选择邻近山凹
9、的洼地处按一定几何形状堆放这样最大限度减少了水土流失且避免了水土流失带来的环境破坏。 高速公路设计中应对跨越的大中型河流作洪水调查、分析在桥台及桥墩施工过程中基础的开挖将会对一定范围内的土层造成比较大的扰动因为地表植被和土壤结构被破坏造成土壤抗侵蚀能力降低。特别是水中桥墩台的施工更易导致水土流失的发生。因此桥梁施工准备期间应修建沉沙池灌桩的出浆沉淀后循环利用。沉沙池要定期清渣废渣运至弃土场集中堆弃。沉沙池的设置及废渣的集中堆弃均有效的减少了水土流失。并且尽量不改变现有河流的自然状态 不降低原有河流沟渠的使用功能并考虑沟渠泄洪。 4.5 弃土场和弃石场的水土保持措施 弃土场的选择应结合路基防护和
10、环境保护综合考虑 尽量选择在山谷低洼的荒地并注意不得破坏或堵塞原有的排水通道减少弃土场占地面积并对弃土场进行平整、绿化弃土场边坡防护以放缓边坡至自然稳定角进行植被防护为主。弃土场防护以上截下拦为原则在弃土前修好挡土墙和截、排水沟。考虑到弃土场的排水挡土墙应选择透水性好的干砌坝体保证良好的渗透性和稳定性对于弃渣考虑先筑拦渣坝弃渣结束时将渣堆加以整理并在渣堆上植树种草提高植被覆盖率减少水土流失。 5 结语 水土保持工作是高速公路建设过程中的关键环节在主体工程设计中应始终贯穿水土保持的理念重视水土保持的重要意义。高速公路边坡水土保持工作应采取“点”“线”结合的方式利用工程防护和植物防护相统一的办法进行同时尽量考虑在公路用地范围内栽植与周围环境一致的乔木和灌木。这样既不破坏原有的自然景观又能体现旅游公路的特色。在隧道、桥梁和路堤等地方应严格设计防护方案制定整套有效的排水系统防止水土流失。 参考文献: 1黎华寿等.水土保持工程植物运用图解M.北京:化学工业出版社2007. 2周祥.开发建设项目水土保持与绿化基础工程技术J.中国水土保持20063:38- 39. 3杨学震.水土保持生态修复是以生态恢复为目标的中长期时间尺度的水土流失综合治A.见:全国水土保持生态修复研讨会论文汇编C.北京:中华人民共和国水利部水土保持司中国科学院资源环境科学与技术局2004.358360.
