云南省交通规划设计研究院 昆明 650011
摘要：本文根据思小高速公路的特点，结合高速公路实施过程中水土流失的影响因素和危害性，从主题工程设计方面介绍了思小高速公路所采取的水土保持措施，并从社会、经济效益方面分析、肯定了思小高速公路水土保持措施实施的积极意义。
关键词：高速公路 水土保持 影响因素 预防措施
1、前言
思小高速公路所经地区属热带～亚热带气候区，气候随海拔高度变化明显，具垂直分带特征。该区域地形地貌以山岭区为主，沿途主要的盆地有思茅盆地，普文盆地、小勐养盆地。路线所经山区段为软质岩分布区。森林植被很发育。上部残坡积土及全～强风化岩层厚度大，边坡稳定性差。路线所经过的地方，绝大部分地物都要受到扰动，因此公路沿线一定范围内的水土保持设施将会被破坏。项目施工过程中如果不采取适当的水土保持措施，将会导致原有水土流失的加剧及生态环境的恶化，并有可能威胁高速公路的安全运营。因此，我们在主体工程设计时，充分吸取以往公路建设的经验和教训，依照“预防为主、综合防治”的水土保持工作方针，与主体工程相结合，制定切实可行的水土保持方案，并在设计图中对施工组织和施工管理提出预防水土流失的措施，使施工过程中造成的水土流失减小到最低限度，从而保证工程建设的顺利进行，促进项目影响区的社会，经济和环境协调统一发展。
2．思茅～小勐养高速公路水土流失影响因素分析
根据以往公路建设的经验，水土流失主要发生在施工期间的路基填筑，路堑开挖、桥梁灌桩、隧道洞门工程和弃渣过程、取土和弃土过程等环节。通过对思小城施工方案的分析可知，思小高速公路路基工程、路面工程、桥梁工程及隧道工程以机械化施工为主，边坡防护施工以人工为主，公路绿化美化工程施工为机械与人工相结合。由此可以确定出思小高速公路产生水土流失的主要环节。思小高速公路建设过程中产生水土流失的主要环节为填方路基施工的挖除树根、排除地表水、清除表层淤泥和杂草以及取土压实过程; 桥梁施工的下部基础施工过程; 隧道施工的出渣和洞口施工过程。
一般情况下，高速公路的建设分为前期、施工期及运营期三个阶段，前期包括征地和拆迁安置过程; 施工期包括施工营地组建、临时道路开辟、路基施工、桥涵施工、隧道施工、路面施工、绿化工程施工以及交通工程施工等过程; 运营期包括运输行驶和养护过程。不同阶段的不同过程对水保资源的影响行为和影响程度是不一样的，有的有利，有的不利，有的影响大，有的影响小。 思小高速公路不同时期的不同过程对于各种水土保持因子的影响。可以看出思小高速公路施工期的土石方工程、路基工程、桥涵隧道工程、临时道路工程、施工营地对水土流失的影响最大。
3．思小高速公路水土流失保持措施
3.1路线方案水土保持措施
针对思小高速公路的地质特点，路线布设时经过反复优化，尽量避让易造成水土流失的不良地质地段，对实在避让不了、规模较小的不良地质地段采取了加强防护、深入处治的措施，阻止不良地质地段扩散，减轻水土流失。最典型的是滑坡，思小高速公路沿线滑坡很多，经过多次路线优化，避让了规模较大难以处治的南岛河滑坡群，麻地河滑坡群，红砂河滑坡群等。路线最终通过的滑坡共有十几处，根据滑坡的规模、成因、路基设计情况等、分别采取了减排水、挡土墙、抗滑桩、桥梁跨越等措施进行处置和跨越。除了滑坡，思小高速公路沿线软土也很多，规模在1～12米不等，路线布设时也尽量采取避让的措施，避让不了的则根据路堤高度及软土厚度分别采用换填、盲沟、碎石垫层 、土工格栅、袋装砂井 、塑料排水板等措施进行处治，通过采取这些措施，有效地阻止了不良地质地段的复苏和扩散，防止了水土流失。
3.2路基工程水土保持措施
思小高速公路路基工程设计主要根据沿线地质条件、水文状况，依据《公路路基设计规范》JTJ013-95进行，并结合沿线特点从以下几个方面加强水土保持措施：① 坝区地段注意与农田水利建设相配合，尽可能降低路堤高度，以减少耕地占用。② 沿河路基按1／100洪水频率控制设计较高，尽量不压缩原河床断面，确保河水畅通。③ 挖方地段，根据边坡高度、土壤类别及密实度、地下水位等因素，确定边坡坡比及防护形式，边坡高度严格控制在50 m以内，并在挖方边坡顶以外大于或等于5m的地方设置截水沟，以防止地表水对路基挖方边坡的冲刷破坏，造成边坡和山体坍塌，形成水土流失。④ 填方地段根据填方高度、土壤类别、地面横坡、地下水等因素，确定边坡坡比及防护形式，并在填方坡脚设挡土墙(护脚)或排水沟，以防止地表水、河流对路基的冲刷破坏，影响路基稳定，造成水土流失。
一般情况下，路基防护设施与水土保持措施密切相关，因此，在思小线路基设计过程中我们针对不同地段路基边坡地质状况及边坡自身特点，分别采取了相应的挡土墙、浆砌边沟、排水沟、锚索(杆)框格梁护坡、网格植草等防护措施，这些防护措施具备水土保持功能，能有效地减小思小高速公路建设过程的水土流失。
3.3路面工程水土保持措施
根据已建成和在建高速公路的经验，竣工后的路面不会产生水土流失，路面的水土流失主要在基层摊铺之前。因此，思小高速公路路面的水土保持主要是基层摊铺前采取临时拦渣或导排水措施，除在设计图中作好临时拦渣方案设计外，还要求施工单位采取必要的导排水措施，预防水土流失。
3.4路基路面排水水土保持措施
路基路面排水水土保持主要是在排水设施上下功夫，要充分利用地形和天然水系布设好排水设施，使其形成完善的排水系统。结合思小高速公路的特点，共布设了挖方边沟、填方脚排水沟、 急流槽、截水沟、中央分隔带排水沟、路基盲沟等排水设施，并做好这些排水设施进出口位置的选择和处理，使其水流顺畅，不出现堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷等造成对路基、路面、农田和其他建筑物等的破坏。有效预防了因路基路面排水不当造成公路沿线的水土流失。
3.5桥涵工程水土保持措施
思小高速公路沿线桥梁多为跨越深沟、旱箐、凹地。涵洞布设主要为跨越箐沟及农田灌溉沟渠。桥涵的设置避免了较高的填方对植被造成过大的破坏，对水土保持是有利的。对水土保持有影响的是墩台基础的开挖过程，因此，在桥涵设计过程中我们尽量避免采用开挖面较大的扩大基础，桥墩基础全部采用钻孔桩基础，桥台则根据地形情况选择桩柱台或重力台，采用重力台时，尽量加大孔跨，减小桥台，避免大面积的开挖。另外，我们还在施工图中严格要求施工单位注重施工管理，要求跨河桥梁施工尽量选择在枯水季节进行，严禁在汛期进行河槽内墩台施工，桥梁墩台修筑完毕后，拆除围堰，并将出渣、废浆、建筑垃圾运至集中弃渣场堆放，严禁倒入河道中或随意乱丢乱弃。减小桥涵基础施工对水土保持的影响。
3.6隧道工程水土保持措施
隧道的设置改善了平纵线形，缩短了里程，减少了路基工程量和边坡开挖高度，保证了山体的稳定，对水土保持是有利的，但隧道洞门开挖大，易坍塌、弃渣量大、如不处置好，对水土保持影响很大。因此，思小高速公路隧道水土保持措施主要是在洞门设计和洞内弃渣作好预防措施，在隧道洞门设计时都采取了冀门防护形式，清除洞口上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石等，开挖后及时夯实整平边坡。隧道弃渣尽量利用，对多余的弃渣要求集中堆放，并加强防护，采取块砾石压盖、沙包压盖、沙包拦挡、植草等措施。有效地预防了水土流失量。
图1 思小高速公路路基标准横断面图
3.7改移河道的水土保持措施
为了减少水土流失，思小高速公路设计过程中，尽量做到少改河，多设桥跨越，避免对原河道的破坏，因此，全线改河段落及长度都很少，共8处。每段改河都根据所占河道，沟渠的具体情况来调查推算河道、沟渠的设计水位、设计流量，拟定河床沟渠的断面尺寸，并采取了必要的防护措施，将改河工程对水土保持的影响降到最小。
图2 思小高速公路改河大样图
3.8施工进场道路的水土保持措施
为了减少新开挖面，降低对原有森林的破坏，避免水土流失，经过详细勘测，思小高速公路进场道路基本沿用现有乡村道路，局部按四级公路标准改建。通过对原有乡村道路的改建，原有乡村道路路面得到了改善，原有水土流失情况还有所改善。
3.9取、弃土场水土保持措施
根据已建成和在建高速公路的经验，公路建设过程中的取，弃土场对水土保持影响最大，因此，我们在思小高速公路取、弃土场的选择和防护上增加了很大的投入。首先是在选址方面，我们不辞辛苦地对全线进行踏勘，选择较合适的取、弃土位置 。取土场尽量选择孤立的小山丘，这样，取土过程中就不易发生山体滑坡和水土流失。弃土场全部选择在三面冲沟沟头，容易防护的地方。在防护方面，取土场主要从以下几方面加强防护措施：① 取土时先将表层剥离，在附近低洼处集中堆放，用沙包进行临时拦挡，用塑料薄膜或草垫进行破面覆盖 。 ② 取土要求有序进行，沿一个坡面自上而下分层取土，严禁乱采乱挖，认为增加裸露坡面面积。取平山丘后用原先剥离的表层土进行覆盖。 ③ 在取土结束后对取土场场地平整后归还当地政府进行复垦，为避免地表裸露时间过长，整平后的土地先植树植草进行植被恢复，减少水土流失量。弃土场的防护遵循“上拦下截”的原则，设置拦砂坝和排水沟，弃土结束后进行植被恢复。并在设计图中对施工提出以下要求：① 要求对弃土进行分层压实，弃土压实度达到85%以上 。② 弃土场顶面做成“龟背”，弃土边坡坡度控制为1:1.5。③ 雨季弃土，要求下雨前对弃土坡面进行薄膜覆盖，减轻雨水对坡面的冲刷。通过采取以上措施，有效预防了取、弃土过程中的水土流失。
图3 思小高速公路拦砂坝、 排水沟大样图
4．结束语
思小高速公路主体工程设计注重水土保持，采取了很多有效措施预防水土流失。施工过程中，业主和各施工、监理单位也加强施工组织和施工管理，把思小高速公路水土保持工作落实到实处，使思小高速公路建成后扰动的原地貌得以尽可能的恢复，取土场、弃渣场、临时用地得到有效治理，开挖裸露面得到有效防护，部分植被得到恢复，稳定了边坡，防止滑坡、崩塌的发生，减轻水土流失对土地肥力的破坏，防止因水土流失危害下游河道、农田。有利地保障了公路的行车及周围农田、村庄居民的安全，避免了因公路建设产生的水土流失造成建设单位与当地群众之间的矛盾纠纷，维护社会安定，对当地及周边地区社会经济的可持续发展都具有积极意义。
参考文献
1 交通部公路科学研究所 . 思小高速公路水土保持方案报告书，2003 . 北京。
2 中华人民共和国行业标准 . 公路工程技术标准(JTJ001-97) . 人民交通出版社，1997 . 北京。
论文作者:钱宏斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/29
标签：水土保持论文; 高速公路论文; 路基论文; 措施论文; 防护论文; 路面论文; 隧道论文; 《防护工程》2017年第17期论文;