高铁项目水土流失特点及防治对策

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4月第12期   作者:李宗行
[导读] 在社会经济发展水平逐渐提高的形势下,人们对于交通运输质量也提出了更高的要求。
        李宗行
        云南省昭通市威信县水务局  威信县657900
        摘要:在社会经济发展水平逐渐提高的形势下,人们对于交通运输质量也提出了更高的要求。而高铁项目的发展,就可以最大限度的满足人们对于交通运输在安全、舒适、便捷、高效、准确方面的需求。但是,高铁项目是人为修建的大型建筑物,在具体施工过程中必然会对沿线生态环境产生不利影响,出现水土流失问题。基于此,本文重点结合实际案例,针对高铁项目水土流失特点及防治措施进行了详细的分析,以供参考。
        关键词:高铁项目,水土流失,特点,防治
        站在乘客角度分析,高铁出行是一种速度快、安全性强、乘坐舒适的交通工具。加强高铁项目的施工建设,不仅可以促进沿线的经济发展,还可以加快沿线的产业结构调整。但是,高铁项目的施工建设会对地表进行大范围的扰动,对地表植被造成大面积的破坏。各种土石方的挖填与调运、弃渣的随意堆放,还会导致水土流失问题的出现。只有对这一问题进行妥善的治理,才能够降低高铁项目施工对沿线生态环境的破坏,为沿线群众的生命财产安全提供保证。
一、威信县高铁综合运输服务建设项目概况
        该项目建设地点位于威信县扎西镇田坝社区,地理坐标东经105°3'19",北纬27°49'11",项目区威信高铁站目前通过一条6米宽扎石公路(两扎段)与中心城区连接,项目基地距离威信县城约3.0km。该地块周边基础配套设施齐全,有必要的水源、电源、消防、疏散及排污等条件,周边交通条件较为便利,该规划用地的市政条件基本完善。
        项目施工期间土石方开挖总量为18.64万m3(其中表土剥离3.18万m3,一般土石方开挖15.46万m3),土石方回填总量为18.08万m3(其中绿化覆土3.18万m3,一般土石方回填14.90万m3),内部调运7.21万m3,剩余土石方0.56万m3运往威信县扎西大道弃渣场堆放,工程建设无剩余废弃表土。
        该项目建设造成的水土流失主要类型为水力侵蚀,水土流失的预测时段主要为建设期。本项目建设水土流失主要集中在道路工程区和表土堆场区,占总水土流失量的33.04%、53.58%。因此道路工程区和表土堆场区是本项目的水土流失重点防治区域。建设期可能造成水土流失面积30.42hm2,自然恢复期可能造成的水土流失面积为5.56hm2。损坏水土保持设施数量为9.72hm2,损坏类型为梯坪地。原生水土流失量为479.36t,方案介入后不采取措施下可能造成的水土流失总量为3791.41t,新增水土流失总量3312.05t。项目施工期间土石方开挖总量为18.64万m3(其中表土剥离3.18万m3,一般土石方开挖15.46万m3),土石方回填总量为18.08万m3(其中绿化覆土3.18万m3,一般土石方回填14.90万m3),内部调运7.21万m3,剩余土石方0.56万m3运往威信县扎西大道弃渣场堆放。
二、高铁项目水土流失特点
        对高铁项目施工建设过程中的水土流失特点进行分析,在提高高铁项目水土流失防治质量方面发挥着十分重要的作用。与普通工程的施工建设相比,高铁项目施工建设所产生的工程量主要与高架桥施工、车站施工以及隧道开挖施工有关。这些施工项目所产生的土石方量并不多,所以土石方的施工与调运,并不会产生非常严重的水土流失问题。另外,高铁项目的施工往往伴随着隧道施工,且在隧道进出口处,还会进行大量弃渣场的布设。但是,隧道施工的出渣以基岩为主,所产生的土方量也不多。这样一来,虽然布设的弃渣场数量较多,但是即便是受到暴雨的冲刷和风力的侵蚀,岩石也不会产生严重的水土流失问题[1]。由于高铁项目施工建设而产生的水土流失问题主要表现出了以下几方面的特点。
(一)集中在施工期
        高铁项目的水土流失问题在施工期间最为常见,且施工人员的施工行为会使水土流失问题更为严重。例如,高铁路基施工以高架和隧道形式为主,所以会在桥梁桩基础和隧道开挖施工中产生土石方施工。而土石方施工,就会对地表植被产生破坏,并引起水土流失问题[2]。
(二)呈河网状分布
        高铁项目的水土流失问题表现出了河网状分布特点,即线性带状与点状分散同时存在。整个高铁项目的施工就是以高铁主干道的施工为主,以各施工区域的施工便道为次,整体形式呈河网状分布。由此而产生的水土流失问题也自然表现出了河网状分布特点。
(三)类型多样
        高铁项目的水土流失问题表现出了类型多样的特点。高铁项目的施工过程中,需要经过不同类型的地形地貌区域[3]。在这些施工区域,需要使用到的施工方式与工程布置也自然有着明显的差异。由此而导致的水土流失强度也千差万别。
(四)时段性强
        高铁项目的水土流失问题也具有较强的时段性特点。首先,在高铁项目施工进度的不断推进过程中,水土流失问题也发生着阶段性变化[4]。施工期间对于地表的扰动最大,产生的水土流失问题也越严重。而运营期间对于地表的扰动较小,且水土流失防治措施合理,产生的水土流失问题并不严重。其次,高铁项目的施工建设经过的区域较多,不同的区域在年降雨量方面也有着明显的差异,每年的5月--10月雨水较多的季节,水土流失问题也最严重。其他月份的水土流失问题较小。
三、高铁项目水土流失问题的防治对策
(一)构建针对性的水土流失防治措施体系
        为了加强高铁项目水土流失问题的防治,需要在明确水土流失特点的基础上,进行相应水土流失防治措施体系的构架。如图1所示。

(二)在施工前做好表土资源的剥离与养护
        在正式开始高铁项目施工之前,需要对表土资源进行剥离与养护。作为一种不可再生资源,表土资源被剥离,本身就是导致水土流失问题产生的根本原因。而且,表土资源本身就是一种松散堆积体,稍有不慎,也会产生水土流失问题[5]。只有将表土资源进行提前剥离,并进行集中堆放处理和养护,才能够加强水土流失问题的防护。首先,如果表土资源的集中堆放时间较短,可以先采用装土编织袋进行拦挡,然后再采取临时苫盖措施。其次,如果表土资源的集中堆放时间较长,可以在表层土堆放的表层撒播一层草籽,借此做好表土资源的养护工作。同时,再在表土资源集中堆放区域的周边进行排水沟、沉沙池的布设,并在顶面覆盖防尘网,才能够避免这些表土资源在剥离、调运以及集中堆放过程中出现二次水土流失。
(三)加强高铁路基边坡防护
        在高铁项目的施工过程中,为了保证高铁运行的高速性、平稳性以及舒适性,需要在铁路轨道施工中优先使用无砟轨道,并对路基沉降标准进行严格的控制。所以,在高铁路基填筑与开挖施工中,形成的边坡具有一定的特殊性。如果这些边坡的上下高差较大,且没有采取任何防护措施,那么就可能在暴雨、外来地表水流、泥石流、滑坡等因素的影响下,产生严重的水土流失问题。针对这类水土流失问题的防治,需要注意以下两方面。首先,针对H在4m以下的堤边坡,可以直接利用植物措施来进行护坡;针对H在4m以上的高边坡,需要利用浆砌片石进行防护,或者通过混凝土骨架内植灌、草的方式进行防护。另外,如果高铁边坡以土质边坡为主,那么可以采取综合护坡范式;如果高铁边坡以石质边坡为主,那么可以利用浆砌片石进行护坡[6]。
(四)加强弃渣场水土流失问题的防治
        在高铁项目的施工过程中,必然会设置大量的弃渣场[7]。如果是在山区进行高铁项目的施工建设,隧道施工数量相对较多,设置的弃渣场也相对分散,管理起来具有一定的难度。虽然在隧道施工中设置的弃渣场以基岩为主,由此而导致的水土流失问题并不严重,但是依然会产生部分土壤的流失问题。另外,这些弃渣场的规模偏大、堆体的垂直高差比较大,且主要分布在山沟内,如果不能提前按照相关要求设置拦渣坝、拦渣墙、上游排水设施、周边消能设施等,那么一旦遭遇暴雨天气,将可能引发塌方或者泥石流等灾害性事故,并由此导致严重的水土流失问题。对此,施工单位必须要对弃渣场的水土流失问题予以高度的重视,并合理选择弃渣场的设置位置,提高拦渣坝、烂渣墙、上游排水设施、周边消能设施、周边截排水工程设计的合理性。尤其是,在布设截排水工程与边坡防护措施的时候,还需要对相应路基、临时堆土边坡防护和截排水措施的实际情况进行分析。
(五)对截排水工程予以重视
        在高铁项目的施工过程中,截排水工程主要分为以下两种:第一种是施工中的临时截排水工程,第二种是竣工后的永久截排水工程[8]。首先,在临时截排水工程的施工过程中,需要按照明渠的均匀流公式,将临时截排水沟的尺寸计算出来。其次,临时截排水沟的布设,需要与永久截排水沟进行有效的结合。最后,截排水沟的布设,还需要对部门边坡防护措施的落实进行充分的考虑,避免边坡遭到上游水流的冲刷。
(六)对高铁站和高架桥桥墩的水土流失问题予以重视
        在整个高铁项目的施工过程中,虽然高铁站和高架桥桥墩的施工产生的水土流失问题的负面影响并不是很大,但是由于桥墩设置数量较多,且分布相对分散,所以也必须要对相应的水土流失防治予以重视。首先,在桥梁施工过程中,会使用到大量的泥浆,所以施工人员必须要采取针对性的临时防护措施[9]。例如,除了对部分泥浆进行循环利用之外,还需要对其余的泥浆进行及时的拦挡和清淤。其次,还需要对外来水流进行阻挡,对多余的清水进行引排,对干化后的泥浆与建筑垃圾进行妥善的运输处置。
结语:
        综上所述,在高铁项目的施工过程中,难免会产生一定的水土流失问题,对沿线地区的生态环境以及经济发展产生影响。对此,为了加强水土流失问题的防治,降低高铁项目的各种施工行为对沿线生态环境的影响,不仅要结合施工现场的实际情况构建针对性的水土流失防治措施体系,还需要在施工前做好表土资源的剥离与养护,在施工中加强高铁路基边坡防护、加强弃渣场水土流失问题的防治、加强截排水工程水土流失问题的防治、加强高铁站和高架桥桥墩的水土流失问题的防治。
参考文献:
[1] 周杨,刘兰华. 浅析京津冀地区城际铁路项目水土流失特点及防治措施[C]. //中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2017年年会论文集. 2017:208-212.  
[2] 王泽元,康玲玲,杨洲. 高铁建设项目水土流失防治研究的思路[J]. 中国水土保持,2017(4):24-26.  
[3] 周欣. 新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路水土流失防治措施探讨[J]. 农业与技术,2019,39(3):69-71.  
[4] 王泽元. 高铁项目水土流失特点及其防治措施体系研究[D]. 华北水利水电大学,2017.  
[5] 成永斌. 西延高铁水土流失预测分析[J]. 陕西水利,2020(8):145-146,149.  
[6] 张秋锋. 青岛地铁项目水土流失影响因素及水土保持措施研究[J]. 城镇建设,2020(5):152,156.  
[7] 艾杏琦. 赣深高铁惠州北站周边道路建设工程水土流失分析与预测[J]. 黑龙江水利科技,2021,49(3):54-56,190.  
[8] 郦建锋,钱爱国,苏展. 关于高铁建设石渣社会化利用过程中水土流失防治的思考[C]. //中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2014年年会论文集. 2014:311-313.  
[9] 何吉成,徐雨晴,刘兰华. 我国长大客运专线建设工程的水土流失影响指数比较[J]. 水土保持研究,2010,17(6):35-38,43. 
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