摘要:近年来,为推动城市化与工业化发展进程,政府逐年加大对高速公路工程的建设力度,以构建起以高速公路为核心骨干的现代化城市交通体系,取得了诸多显著成果。但多数高速公路的施工规模较大,所产生大量弃渣未得到有效处理与综合利用,不但使得施工成本较为高昂,还对生态环境造成严重污染破坏。为解决这一问题,本文对高速公路工程弃渣与生态保护问题开展系统性研究,以供参考。
关键词:高速公路工程;弃渣;生态保护
一、高速公路工程弃渣与生态保护概述
1.工程弃渣特点
(1)自然环境复杂。当前,多数高速公路工程的部分路段地处于山区或是生态敏感区,周边自然环境较为复杂,对废渣场选址工作的开展造成了限制。而在废渣场选址不当时,不但会加大工程量与施工成本,还有可能对生态敏感区造成破坏影响。
(2)再生利用价值大。在高速公路工程中,废渣泛指隧道掘进、基坑开挖等环节中产生的弃石、弃土。其中,部分废渣的性能质量较为良好,是多种施工材料的原材料,具有一定的利用价值。例如,在某高速公路工程中,隧道掘进环节产生的废渣以变质岩为主,是路基填料的主要来源。针对于此,企业选择对部分废渣进行破碎、加工处理,制作为优质变质砂岩,作为路基填料使用。
(3)占地面积量大。高速公路由于隧道占比高,隧道约产生隧道洞渣,需要弃渣场堆放,若利用不当,洞渣的堆放不仅大量侵占土地资源,改换原地表环境,导致水土流失,造成极其严重的生态危害,更迫于地处狭窄地段,无地可占的局面。
2.工程弃渣对生态环境造成的影响
多数高速公路工程的施工规模较大、所产生废渣量极为庞大,如完全将废渣进行填埋、堆置处理,将对周边生态环境造成较大负担,有可能出现侵占河床、干扰行洪等问题。同时,由于弃渣总量大,导致多数弃渣场的占地规模较大,客观层面上侵占了农田等功能性区域的空间,并对地表植被造成严重破坏。长此以往,将加大生态系统负担,提高泥石流等自然灾害的出现率。
3.弃渣场设计原则
(1)节约用地。由于多数弃渣场占地面积较大,如若出现弃渣场选址不当问题时,将会侵占农田等功能性区域的空间,造成额外的经济损失,与我国可持续发展理念相违背。因此,企业应遵循节约用地设计原则,优先将弃渣场设置在盐碱地、河滩、荒坡等使用价值较低的区域中。
(2)安全。将弃渣场设置在远离城乡、高速公路、各类建筑物的区域中,并保证弃渣场结构具有良好的稳定性能,将弃渣场滑塌等安全事故的出现率控制在较低程度内。此外,当出现各类安全事故时,由于弃渣场分布位置较为偏僻,也将最大程度减小损失。
(3)环保。在弃渣场设计环节,应严格遵循相关施工规范,最大程度降低弃渣场对周边生态环境造成的污染破坏程度。例如,在弃渣堆垫场地周边区域中设置截排水、护坡等设施,将不具备利用价值的弃渣在特定区域进行集中堆置、禁止在河流水域及管理区域内设置弃渣场。
(4)就近布置。在符合相关选址要求、不影响工程施工的基础上,企业尽可量缩小施工现场与弃渣场之间的运输距离,从而将弃渣运输成本控制在合理范围内。
4.弃渣场选址策略
(1)地质选址。在弃渣场修建、使用过程中,受到环境因素影响,有一定可能出现弃渣场崩塌、滑坡等安全事故,进而造成严重经济损失与人员伤亡。因此,企业必须在地质结构较为稳定、地质条件良好的区域中设置弃渣场,减小各类安全事故的出现率。同时,还应根据弃渣场选址区域的地形条件,采取适当的设计措施,在保障弃渣场结构稳定的基础之上,减小对生态环境的破坏程度。例如,在某高速公路工程中,企业选择两处弃渣场选址区域。在沟谷狭窄地带,将沿河流流向设置格宾挡墙。在葫芦状地形中,可以减少弃渣场护坡、提高弃渣场结构稳定性。
(2)地形选址。设计人员重点考虑不同区域地质地貌结构的自然发展规律,确保将弃渣场对该区域生态环境造成的破坏程度控制在可接受范围内。在工程竣工后,弃渣场所处区域具备农田复垦、生态恢复的基础条件。
5.弃渣综合利用策略
(1)统筹规划。在多数高速公路工程中,所产弃渣虽然具备一定的利用价值,但受到工程量限制,部分弃渣并未得到有效利用。因此,施工企业应与工程周边区域地方政府加强沟通力度,在不影响工程施工质量、效率与成本的前提基础下,向地方政府提供一定数量、具有利用价值的废渣。例如,可以将部分废渣用于农村道路工程施工,结合地形、造地利用,助推脱贫奔康。
(2)做好岩质分析工作。在工程施工中,所产生不同种类废渣的性能质量与利用价值不一,部分废渣的利用价值极高,经过简单的破碎、加工处理后,即可形成优质施工材料。因此,应做好施工现场地质勘察与岩质分析工作,评估不同种类废渣的利用价值。随后,根据施工需求,优先使用利用价值较高的废渣。
(3)因地制宜。由于高速公路工程施工现场较为复杂、占地面积较大。如若采取废渣加工处理的单一的利用方式,将使得废渣处理成本较为高昂。例如,在某高速公路工程中,受到涵洞施工影响,无法在路堤两侧堆置弃渣,弃渣运输距离较远。所以,必须结合实际情况,采取多元化废渣利用方式。例如,将隧道废渣作为沿线设施地坪与路基填料、使用弃渣扩大路基两侧可利用空间、使用弃渣修建景观台、使用弃渣填筑修建服务区等等。
6.弃渣场设计措施
(1)稳定性设计。目前来看,由于普遍采取推填方式开展弃渣填筑作业,且多数种类的弃渣压实度较小,有较高可能出现边坡失稳、变形等安全事故。因此,技术人员可选择采用有限元数值等分析方式,对弃渣场滑动面稳定性开展模拟计算。如若计算结果不符合相关标准,则对各处不稳的边坡土体结构进行加固处理、或是搭建支档结构。
(2)排水设计。在部分弃渣场修建、使用过程中,持续受到地下水与地表水渗透影响,导致结构稳固性有所降低,易出现弃渣场边坡滑塌等安全事故。此时,可以通过采取明沟排水、截水沟排水等防水措施,修建若干降排水设施。同时,定期对弃渣场开展排水作业,使用抽水泵等装置,持续抽取场内积水。
7.弃渣场生态保护策略
企业优先将弃渣场在低洼、荒坡等区域中进行设置,结合周边环境情况,合理设置弃渣堆放位置、堆放总量等参数。同时,将风化物以及腐殖土等弃渣在表层进行集中堆置;待高速公路工程竣工、弃渣场停用后,企业应在弃渣场的护坡以及骨架等区域中种植成活率较高的绿化植物,并对边坡支护结构进行加固处理;在弃渣堆积平台停用后,企业应在限定时间范围内对平台采取土地整治措施,沿边坡坡顶修建挡水设施。同时,恢复弃渣场所处区域地表状态,如开展植树造林工作;如若弃渣质量符合相关要求,可将废弃的弃渣场改造为林业用地。
结语:
综上所述,在高速公路工程施工中,企业应深入了解工程弃渣处理以及生态环境保护二者之间的关系,掌握工程弃渣特点、对生态环境所造成的影响,并采取上述弃渣设计、选址与生态保护措施,为我国高速公路事业的可持续发展添砖加瓦。
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作者简介:田仁喜(1983—),男,湖南凤凰人,工程师,2008年毕业于湖南师范大学资源环境与城乡规划管理专业,目前从事环境保护和水土保持管理工作。