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黄延高速公路水土保持边坡防护工程建设与生态环境保护
作者:衡水力能新材料工程有限公司 来源:www.trytandame.com 发表时间: 浏览: 次  百度一下

陕西省黄(陵)~延(安)高速公路是国家规划建设的西边坡防护网部大开发八条公路干线之一,是包头~西安~重庆~北海高速公路的重要组成部分,也是横跨我国黄土高原地区第一条高速公路,同时也是陕西省“米”字形骨架的重要柔性防护网组成部分。工程项目总里程143.205公里,总投资65.4亿元,该项目是融科技、人文、环境于一体的黄土高原的标志性工程。项目区途经人文初祖黄帝陵和“革命圣地” 延安地区洛川、富县、甘泉、宝塔区等五个县(区),自然环境脆弱,水土流失严重,在大力倡导“绿色环保工程”,建设和谐社会的今天,做好该项目水土保持建设工作,将对保护当地生态环境和促进区域社会经济发展具有十分重要的意义。 
一、项目区概况 
项目区地跨黄土高原沟壑区、丘陵沟壑区及黄土丘陵林区三个水土保持类型区,地貌以黄土高原典型的黄土塬、台、梁、峁、沟壑为主。项目区平均海拔1200m,年平均气温9.0℃,年平均降雨量550~631mm,年蒸发量1200~1300mm,属半干旱地带大陆性气候。主要地质基底为三叠纪——侏罗系层状基岩,上部覆盖第四纪黄土,中部夹少量第三纪较疏松土层,易崩塌,易侵蚀。区域主要植被为天然次生林为主的灌木林和人工林,所涉及桥山、劳山两林区为黄土高原最大的天然林次生林区子午岭—黄龙山林区的重要组织部分。主要影响区域生态环境的工程主要包括路基、防护、排水、桥梁、涵洞、隧道和路面工程等,工程量包括路基填方7896439m3,路基挖方24714410m3;防护工程浆砌片石510788(砼11307)m3,排水工程浆砌片石289805(砼13850)m3,土工格栅865797m3,土工布441268m2,涵洞281道。 
二、水土流失成因及防治范围 
黄延高速公路建设水土流失的因素主要有两个: 
一是自然因素。该地域处于半干旱气候区,年蒸发量远远大于降雨量,多大风扬尘天气。而在7、8、9月份降雨又比较集中,占全年的60%,且以暴雨、阵雨为主,历时短、强度大,容易形成较大的地表径流,引起黄土滑坡和泥石流等自然灾害。 
二是人为因素。首先是由于工程施工中基础的开挖、填筑、取土、取石等破坏了原有的地貌形态和地表林草;其次是路基边坡、取土场开挖易造成崩塌、滑坡等重力侵蚀;弃渣、弃土堆放压埋毁坏地表植被的同时,为水土流失和泥石流的形成创造了条件。据计算,该项目由于损坏原地貌植被增加水土流失流失量199.31万吨,弃渣造成直接水土流失量1076.64万吨,可能造成的水土流失总量为1275.95万吨。 
建设项目水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区两部分。本项目建设区1841.89 hm2(弃渣场、取土场163.55 hm2),直接影响区437.98 hm2,水土流失防治责任范围总面积2279.87hm2。 
三、黄延高速公路水土保持工程建设特点 
1、线长面广。高速公路水土保持工程既包括主体工程中含有水土保持功能的工程措施,又包括水土保持方案设计中的水土保持措施,具有涉及面广、分布分散的特点。弃土(渣)场多在线路建设区外的两侧冲沟内布设,分布极为分散,边坡防护、植被恢复和绿化工程等措施均零散分布于全线,作业面较窄,难以集中施工。          
2、环境复杂。项目区穿越黄土高原沟壑区、黄土丘陵沟壑区和黄土丘陵林区三个水土保持类型区,地形地貌涉及黄土高原台塬、梁峁、丘陵、沟壑多个类型,所属地区既是水土保持重点治理区,又涉及重点预防保护区和重点监督区,自然条件各异,建设环境复杂。
3、季节性强。春季干旱少雨,夏秋暴雨、阵雨集中,干旱和洪涝、滑坡、泥石流等灾害交替发生;冬季雨雪稀少,潮湿系数小,其冻融侵蚀可引起边坡剥落、崩塌,对植物措施和工程措施均造成一定的影响。 
四、黄延高速公路水土保持工程建设与生态环境保护 
黄延高速公路水土保持工程建设主要包括主体工程中具有水土保持功能的措施和水土保持方案防治措施两部分。主要工程涉及路基防护工程、排水工程、湿陷性黄土地基处理、滑坡体和古错落体整治工程、改河工程、桥涵泄洪、防护工程和弃渣场、取土场整治等工程。
(一)水土保持工程设计思路 
为最大限度的减少水土流失,体现高速公路建设与生态环境保护协调统一,黄土高原地区高速公路水土保持生态工程建设在设计中宜坚持 “统筹兼顾,效益优先,注重环境保护,坚持可持续发展”原则,并贯彻“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益”的水土保持方针。 
(二)水土保持措施布局和防治体系 
1、措施布局 
高速公路水土保持工程总体布局以弃渣场和公路沿线施工区两侧为重点防治区域。以工程措施为主,植物措施和土地整治及复垦措施为辅,工程措施以弃渣场的防护为重点,植物措施以公路路基边坡及其附属建筑物的植物防护与绿化美化、弃渣场植物防护与植被再造恢复为主,土地整治和复垦措施以取土场、弃渣场、施工便道及其它临时占地弃用后的复垦利用为主。 
2、水土流失防治体系 
黄延高速公路水土流失防治体系主要包括绿化美化景观区、弃渣场重点治理区及取土场及临时工程整治区三部分。 
绿化美化景观区。该区防护的重点为路基边坡、隔离栅绿化及公路两侧、中央隔离带、互交式立交桥、服务区等绿化美化工作,防治面积共1478.59㎡. 
弃渣场重点治理区。布设了53处弃渣场,建设期间共产生弃渣2050.72㎡,其中平缓阶地弃渣场4个,弃渣量271.36万m3;荒沟弃渣场49个,弃渣量1806.87万m3。 
取土场及临时工程整治区。本工程布设了13处取土场,取土量181.58万m3;施工便道、施工营地、临时建设等占地面积199.75 hm2。 
(三)水土保持与生态环境保护措施 
1、工程措施 
(1)路基防护及排水工程 
按“安全第一,环保优先,恢复生态”的主导思想,本项目对挖方段采用抵挡墙加网格、拱型等防护,并辅以植物措施。对扰动地表,平缓地带栽树种草,险要陡峭处筑挡墙、砌护坡、并开挖环山截水沟。 
排水工程方面,为保证路基稳定,解决好防冲、防渗等问题,排水工程以排水沟、急流槽为主,并通过修筑挡水堰,防止路面及边坡排水对沿线农田造成破坏。 
(2)弃渣场整治工程 
高速公路建设弃渣量大,为了减少土地占用量,做到新增水土流失得到控制,弃渣90%以上得到有效拦蓄或利用,水土流失控制量大于85%,水土流失治理程度大于80%,本项目弃渣场尽量利用荒坡、荒沟和地势较低的洼地,并在全线整体采用“上拦下排、覆土整治、复垦绿化”的防治措施,即上设排水沟,拦截来水和排泄渣场径流;下设拦渣坝或挡土墙,控制弃渣流失,渣面覆土后复垦利用或恢复植被。对路基、互通式立交、隧道等弃渣量大而且集中的工程,利用自然地形布设排水沟,对高差较大的设置台阶式跌水或急流槽消能,在弃渣面上修挡水埂,防止因地表径流漫流而导致的弃渣流失、滑塌。对桥梁、涵洞等数量多、地点分散、弃渣量小的工程,则采取就近堆放于沿线洼地内,并布设排水防护措施,确保弃渣不污染、不影响泄洪安全。 
(3)绿化美化工程  
黄延高速公路在建设过程中,为减少雨水对未防护路基的冲刷,对公路主线、连接线、立交桥、站所服务区等永久性建筑工程和路基两侧、中央分隔带等布设植物措施和美化工程。路基边坡防护主要采用浆砌石护面墙、网格骨架种草等措施;绿化美化采用人字架+喷播植草、三维植被网垫喷植、乔灌草混立体绿化等措施。 
(4)取土场及临时工程 
黄延高速公路直接取土量达181.58万㎡,临时工程占地为199.75 hm2 。取土场的开挖和临设工程改变了原有的产汇流条件,增加了滑坡、坍塌等水土流失的可能。该项目在取土场工程的施工和后期的水保治理方面,合理取土,节约用地和严格整治,最大限度的减少了对耕地和环境的损坏影响,临时征地复耕率达到了。取土场在开采中采取分区开挖、复垦利用和绿化相结合,土地整治要求场地平整、开挖面不陡于土体自然稳定边坡,高度大于5m时,采用削坡开级。开挖结束后表土回填,修整边坡,布设边坡平台、坡角排水沟,栽植植物措施防护。对临设工程完工后进行土地平整,复垦利用或恢复林草植被。 
2、植物措施 
(1)树种与草种选择 
按照黄土高原地区特有的地理、气候、水文等自然条件和植物的生长特点,黄延高速公路植物措施布设以按照“因地制宜、因害设防、适地种树、适地种草”的原则,结合弃渣、取土场及施工临时用地自然条件,选择适应性强,根系发达、生长迅速,具有固土改土作用的油松、紫穗槐、百喜草、白三叶等乡土树草种为主。 
(2)植物措施布设 
对于大面积的路基边坡的植物防护,主要采用三维固土网垫植物护坡、人字型骨架植草护坡,种植乔、灌、草等植物进行立体防护和绿化。弃渣场边坡及戗台上种植沙棘,铺植结缕草;取土场对坡面高小于等于6米的布设藤本植树地绵,对坡面高大于6米的按阶栽地绵,台栽乔木,综合防护。对于施工便道则选用豆科灌木树种和豆科草本植物,利用其侵入性强的性能覆盖地表满足护坡防蚀的要求。 
(四)、水土保持和环境保护管理及监控体系 
黄延高速公路在设计和建设阶段十分重视水土保持和生态环境保护工作,从管理体系、过程控制和资源、资金的投入上都充分体现了“人与自然和谐发展”的科学的发展观。 
1、在项目水保和环保的设计上,黄延高速路施工前期做了大量的实地调查研究,编制完成了操作可行的《水土保持方案》。在建设中又根据项目的建设情况制定了《环境保护行动计划书》。在施工的后期又结合实际与政府环保部门进行项目的水保和环保评价,完善了《环境评估报告》,从而始终坚持了水保和环保的全过程监控。 
2、在管理和监控体系的设置上,率先在高速公路建设系统引入了5名水保生态监理工程师实施水保和环保监测监控,设立了2个总监代表处水保监理部,并在承建单位又指定了26名负责水保工作的工程技术人员。与此同时,积极配合沿线地方5个县(区)的水保、环保部门对项目进行监控,形成了一个横向到底纵向到面全方位全过程的水保、环保监控体系。 
3、在资金的投入上,黄延高速公路用于沿线水土流失治理、植被恢复、环境综合整治、监测设施及补偿费用高达1600万元,体现了政府和业主对公路建设中环境保护的重视程度和管理力度,保证了水土保持生态工程的开展,加大了环境的保护和恢复工作的力度。 
五、防治效果评价 
截至2005年6月黄延高速公路已完成总体工程量和水土保持工程量达80%,已达到了水土保持方案要求的预测效果,3年来通过以上措施的整治,公路沿线的植被覆盖度达50%,水土流失量由施工期间的615.22万m3降低为61.52万m3,综合减沙率达90%,可拦蓄泥沙968.97万吨,节约投资5536万元。同时,通过综合防治保护了环境,促进了山川秀美工程,加快了当地社会经济发展。 
六、几点经验和体会 
1、意识超前 观念领先   
黄延高速公路项目在建设之初就提出了 “环保公路”、“绿色公路”全新的建设理念,在实施中又明确要将黄延高速公路建成我国黄土高原标志性工程的建设目标。同时在公路建设系统又积极引入水土保持生态工程监理,充分体现了先人一步的超前意识与和谐发展的全新观念。 
2、各级重视 全程联控 
黄延高速公路水保和环保方案的编制、实施及过程控制,都体现了业主和省市及各县区政府部门对环境工作的重视,从由承建单位、监理单位、业主三方监控体系的建立、运作到地方部门参与、施工单位组织、社会的监督评价,实现了环境工作全员参与的目标,保证了主体工程和水土保持工程质量,有效的促进了建设项目与生态环境的协调统一。 
3、因地制宜 注重实效 
黄延高速公路建设涉及黄土高原地区多个地形地貌类型区和水土流失类型区,建设中黄延高速公路根据黄土高原地区自然条件和社会人文情况,按照不同水土流失类型区和边坡防护网亚区的地形地貌特征和水土流失规律区分别对待、因地制宜,高原沟壑区以弃渣场拦渣坝建设为重点,丘陵沟壑区以弃渣场的整治为重点,林区应注意最大限度的减少弃渣占用林地柔性防护网,并以扰动地貌的植被恢复为重点,针对不同类型区布设措施的侧重点不同,同一措施的采用上也充分体现了具体情况具体分析,在保护了生态环境的同时,保证了工程质量,最大限度的发挥了资金使用效率。


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