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城镇近郊弃土场防护措施探讨

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：伍光群

[导读] 摘要：由于城镇市政道路建设生产大量的弃土，而城市内没有规范弃土地点，容易引发水土流失、地质灾害等问题对环境、经济以及人民群众的生产生活都带来了相当不利的影响。

        中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610000
        摘要：由于城镇市政道路建设生产大量的弃土，而城市内没有规范弃土地点，容易引发水土流失、地质灾害等问题对环境、经济以及人民群众的生产生活都带来了相当不利的影响。为了保证位于城镇近郊复杂环境下桂花街市政道路工程土石方开挖顺利进行，结合桂花街弃土场位置及周围环境特点，分析和阐述了适用于城市近郊弃土场防护措施，为其他类似工程提供施工经验。
        关键词：城市近郊；弃土场；水土保持；防护措施
        1 工程概况
        1.1 基本情况
        盐亭县桂花街市政道路工程位于四川省绵阳市盐亭县北部三义村，为东西向次干路，为完善城市主路网结构，联系城市环线道路（凤凰大道），促进该区域地块开发建设以及产业发展，提升城市形象，改善城市交通。
        本工程西接已建桂花街，东至凤凰大道，道路全长796.374米，其中0+000～0-100段为原沥青路面改造工程，0+000～0+380.5段为主路段，规划道路红线宽30米；KO+452.5～K0+707.5段为高架桥，桥梁宽20米；桥下按规划30米宽硬化为辅路段，辅路起于主路K0+380.5处，为连接桥梁上下的枢纽，同时可以作为停车场使用，全长292.879米；KO+707.5～K0+796.374段为与凤凰大道搭接及扩宽段。
        1.2 弃土场周围环境
        本工程施工区域环境复杂，属城镇近郊施工作业。整个施工区域附近居民楼、建材市场、学校、地下综合管线及高压线路较多，业主指定弃土场位于凤凰大道西侧凹地内，主要作为盐亭县市政道路工程施工开挖的土体和岩石堆弃场地。具体位置详见图1。

        图1 桂花街市政道路工程取土场位置示意图
        2 工程特点及难点
        2.1 工程特点
        （1）主路
        根据设计图纸及地勘资料显示：主路路基“K0+000～K0+640段表层分布着大量杂填土厚度0.5～9.1m，需进行开挖换填，开挖至设计标高后，应采用重型压路机对基地进行碾压，再应选用级配较好的砾类土、砂类土、页泥岩等透水性及稳定性好的粒料作为填料，禁止采用垃圾土、腐殖土、膨胀土、淤泥、杂填土填筑”。
        （2）辅路
        辅路表层分布着3-7m杂填土，辅路主要下穿主路桥梁，为连接桥梁上下的枢纽，同时可以作为停车场使用，本次设计为水泥混凝土路面，因辅路交通量较小，为节省投资，本次设计采用换填3米杂填的土处理方式。开挖至设计标高后，应采用重型压路机对基底进行碾压，基底以上50cm采用中风化泥质粉砂岩分两次回填，其粒径10～30cm，且粒径小于15cm的片石含量不得超过25%，回填后用重型压路机碾压，基底50cm以上回填与上述主路回填要求一致”。
        （3）主路和辅路弃土情况分析
        主路及辅路路基土石方主要工程量表

        以上表中路基土石方开挖量为101773.7m³，其中含原路面破除1941.2m³、挖砂岩7419.6m³、挖粉质黏土5753.4m³、挖淤泥质粉质黏土546.8m³、挖杂填土86112.7m³。
        （4）排水涵洞
        桂花街市政道路排水涵洞设计在新建道路下部，沿原有排水通道修建，从地质勘查图中可以看出，涵洞基础开挖部分除K0+490-K0+700段分布为泥质粉砂岩外，其余均为杂填土，而涵洞设计专册图纸中对涵洞回填材料有明确要求，基础底部换填级配砂砾、侧面及顶板高1m内回填砂砾石，其余为页泥岩，因此涵洞开挖料需全部外弃。
        排水涵洞土石方主要工程量表

        鉴于设计对涵洞填料的明确要求及上述分析，涵洞开挖需提供不小于11万m³方储量的弃土场。
        根据上述分析情况，桂花街市政道路工程需要指定不小于22万m³方储量的弃土场。
        2.2 工程难点
        桂花街市政道路工程位于盐亭县境内，存在施工用地紧张、场地狭小的特点，为节省投资和少占用耕地，经政府多次召开会议决定，将弃土场的选择临近凤凰大道，周围紧邻居民民房，且处于上游杜家沟、穆家沟山洪排洪沟出口处。由于开挖料主要为淤泥、建筑垃圾及杂填土，成分复杂。自然堆置于弃土场内，边坡自稳性差，不规范性的弃土容易给上游杜家沟、穆家沟汛期排洪沟造成堵塞。部分民房所处位置为弃土场正前方，距离弃土坡脚不足10m，由于受场地限制，弃土高度约30m，且弃土多为含水丰富的素土，下雨吸水后将危及民房安全。安全度汛将面临巨大压力，一旦发生滑坡、泥石流等地质灾害，附近的住房和人员存在巨大的安全隐患。因此，弃土场防护措施直接影响到本工程土石方开挖是否能顺利开展。
        3 水土保持措施研究
        一般来说，市政工程弃土场的防护措施一般采用挡土、护坡等工程措施和植物措施。由于前期工程弃土的随意性，在弃土场使用过程中又必须采用一些必要的临时性措施。工程措施是弃土场位置选定以后其自身的地形以及弃土堆置后的特点，采取适当的挡土工程和护坡工程，以有效的防治水土流失，减少弃土对周边环境的影响。而植物措施是采取造林种草的办法，增加植被覆盖率，维护和提高土地亲水率的一种水土保持措施。
        3.1 临时防护措施
        由于业主前期弃土场施工图纸严重滞后，造成了前期施工产生的大量弃土随意堆置于弃土场内，极大可能造成水土流失。根据水土保持方案要求，弃土场在使用过程中必须确保弃土自稳，临边防护应准确到位。针对弃土场的工程特点，必须采取一系列的临时性措施进行弃土场临边防护。
        对于弃土场与凤凰大道相邻侧，设置临时性围挡，避免产生工程施工事故。在坡顶开挖临时截水沟，采用反铲将弃土场边坡坡顶卸荷，并按每5m高设施一个马道将边坡按照1：2坡比放缓，确保边坡稳定。
        3.2 工程措施
        弃土场在采取必要的临时性措施进行水土保持后，具有功能性意义的工程措按极大程度上处理了弃土场的水土保持问题。根据桂花街市政工程弃土场位置及周边环境特点，弃土场采取重力式砼挡墙、排洪沟、污水管网、排水涵洞及明渠。
        3.2.1 挡土墙
        根据桂花街市政工程弃土场位置与地形特点，挡土工程措施主要为挡土墙。桂花街弃土场自然堆土高度高达30余米，形成近1：0.3的自然边坡，堆置弃土极易发生滑塌。结合经济、安全与施工快捷协调的原则，确定挡土墙的结构形式为重力式挡土墙。
        挡土墙修建于桂花街弃土场底部入口10m处，分三段进行施工。由弃渣量、堆渣高度及堆渣场地形并结合规范要求进行初步尺寸设计，AB段20米长，墙高3米；BC段30米长，墙高4米；CD段30米长，墙高24米，顶宽均为0.6米。采用挖掘机开挖、人工辅助的方式进行基槽开挖，按现场实际情况，采取基底处理措施，以满足基底承载力的要求。垫层采用10cm厚C15混凝土，基础及墙身采用C20混凝土，每10～15m设置一道伸缩缝，缝宽2.5cm。挡墙顶部设置3m宽马道，马道以上弃土按1：3进行放坡及植草。坡顶坡脚及墙顶设置0.3m（宽）*0.3m（高）的C20混凝土排截水沟，墙厚0.2m。
        同时采用装载机或推土机将弃土分层推平，并碾压密实，分层厚度不得超过0.3米。其中：AB挡墙顶部设宽度3.0m马道，马道以上弃土按1：3.0进行放坡和植草。BC段挡墙顶部设宽度3.0m马道，马道以上弃土按1：2.00进行放坡。CD段挡墙顶部高6m处设宽2m马道，该马道以上弃土按1：1.75进行放坡。具体位置详见图2。

        图2 桂花街市政道路工程取土场施工布置示意图
        3.2.2 排水工程
        为防止山体径流汇积对弃土体的侵蚀，在弃土场上侧边界外修建截水沟，紧临山侧设置排洪沟，截水沟阻断山体径流水并将其导入排洪沟中；降坡形成的马道内侧设置排水沟，将坡面径流集中引排至排洪沟中，每级坡面坡脚采用干砌石的方式进行防护，以保证该级以上弃土体稳定。根据盐亭县历年的降雨情况及弃土场周围汇水面积的大小，排水沟修建形成0.3m（宽）*0.3m（高），墙厚0.2m，沿弃土场内弃土边坡修建贯穿排水涵洞。临近道路侧修建排水涵洞，排水涵洞总长21.4米，坡度4%，基础底采用级配砂砾石换填1m，墙身高1m、宽0.3m。为迅速将集中水流引排至弃土场外，于弃土场内底部设置过水管道，将左侧局部区域水流引排至排水涵洞中管道采用Φ400mmⅡ钢筋混凝土承插管，基底采用级配连砂石换填。挡土墙外侧修建排水明渠，便于将挡土墙外侧水流集中排至排水涵洞端口。
        3.2.3 绿化措施
        弃土场内高边坡弃土经过二次处理后，坡脚以上形成1：3的边坡。为减少坡面径流，稳固弃土堆积体，坡面裸露部分采取挂网植草防护，糅合种树草等生物措施，增强土壤的渗透能力，减少侵蚀。
        4 结语
        城镇近郊弃土场水土保持防护措施不仅制约着工程土石方顺利进行，还对周围环境造成严重影响。因此弃土场水土保持防护措施不容忽视。结合项目建设实际情况及建设区域自然环境特征，采取合理有效的政治措施能最大限度的预防可能性发生的地质灾害，是减少弃土场水土流失的必要手段，同时也起到了节约土地资源之效。
        参考文献：
        [1]雷学东，王薇.公路建设中取、弃土场水土流失防治措施探讨，科技风，2008
        [2]李玉娥，杨华成，余广川.洛三高速公路取土场、弃土场类型与防治措施[J].水土保持.2003（04）