張茂增

（中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 機(jī)械動力與環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300308）

近年來，綠水青山就是金山銀山的生態(tài)理念已深入人心，生產(chǎn)建設(shè)活動帶來的生態(tài)環(huán)境問題越來越受關(guān)注，鐵路項(xiàng)目建設(shè)過程中棄渣場選址也愈發(fā)受到重視。為了進(jìn)一步明確構(gòu)成水土保持方案變更的條件和審批要求，水利部印發(fā)了《水利部生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案變更管理規(guī)定(試行)》的通知(辦水保[2016] 65號)[1]，規(guī)定了在水土保持方案確定的棄渣場以外新設(shè)棄渣場、在棄渣場原位置需要提高堆渣量達(dá)到20%以上的應(yīng)在棄渣前編制水土保持方案(棄渣場補(bǔ)充)報(bào)告書。為了保證棄渣場穩(wěn)定性，從棄渣場變更選址、棄渣場協(xié)議和變更說明、棄渣場防護(hù)措施等方面結(jié)合工作實(shí)際進(jìn)行分析。

1 棄渣場選址原則

目前，根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》GB 50433—2008)[2]，棄土(石、渣)場選址應(yīng)符合以下規(guī)定：①不得影響周邊公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點(diǎn)的安全；②涉及河道的，應(yīng)符合治導(dǎo)規(guī)劃及防洪行洪的規(guī)定，不得在河道、湖泊管理范圍內(nèi)設(shè)置棄土(石、渣)場；③禁止在對重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄渣場；④不宜布設(shè)在流量較大的溝道，否則應(yīng)進(jìn)行防洪論證；⑤在山區(qū)宜選擇荒溝、凹地、支毛溝，平原區(qū)宜選擇凹地、其他土地(裸地)。

在以上原則的基礎(chǔ)上，針對建設(shè)過程中已批復(fù)棄渣場但無法使用，重新選址時(shí)應(yīng)盡可能選擇交通便捷的地方，以縮短運(yùn)距方便棄土；不占或少占農(nóng)田和林地，減少對耕地和地表植被的破壞；可能的情況下應(yīng)利用棄土造地，增加耕地；重點(diǎn)關(guān)注棄渣量是否超過50萬m3、最大堆渣高度是否超過20 m、棄渣場上游匯水面積是否超過1 km2、下游1 km范圍內(nèi)是否有敏感點(diǎn)；棄渣場選址需要由建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位及政府相關(guān)部門互相配合來確定[3-5]。

2 棄渣場變更選址

鐵路屬于線性工程，棄渣量較大，水土保持方案中的棄渣場在項(xiàng)目可行性研究階段確定，在后期實(shí)際施工過程中，由于線路平縱斷面調(diào)整、施工進(jìn)度、臨時(shí)征地困難、交通運(yùn)輸困難，以及原方案棄渣場已被其他項(xiàng)目利用等原因，會導(dǎo)致棄渣場位置、數(shù)量有不同程度的變化。在此種情況下，已開工項(xiàng)目棄渣前要取得棄渣場補(bǔ)充報(bào)告書的行政許可，在水行政主管部門做出行政許可前棄渣將面臨處罰。為保證后期工作順利開展，棄渣場變更選址顯得尤為重要，棄渣場重新選址應(yīng)符合《中華人民共和國水土保持法》《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB 50433—2008)[2]等法律法規(guī)。

2.1 棄渣場變更情況

實(shí)際施工中首先要分析選址是否符合上述原則，對渣量超過50萬m3或最大堆渣高度超過20 m的棄渣場要做安全穩(wěn)定評估報(bào)告；對匯水面積超過1 km2、下游1 km范圍內(nèi)有敏感點(diǎn)的棄渣場要做好專題論證，確保棄渣場不產(chǎn)生影響和危害。棄渣前取得行政許可的按照上述原則選址即可，在此重點(diǎn)分析重新選址的主要情況，包括下游有敏感點(diǎn)和涉及河道2種情況。

2.1.1 棄渣場下游有敏感點(diǎn)

以某鐵路項(xiàng)目棄渣場為例進(jìn)行說明，該棄渣場下游緊鄰村莊和鄉(xiāng)村道路，村莊規(guī)模較大，棄渣量13.25萬m3，渣場頂部與下游村莊高程差為10 m，雨季來臨時(shí)對居民點(diǎn)和鄉(xiāng)村道路有嚴(yán)重安全隱患，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際做整體搬遷處理。目前已將渣場整體搬遷，并已按照上述原則重新選址，新址下游無重要基礎(chǔ)設(shè)施和居民點(diǎn)。

2.1.2 棄渣場涉及河道

造成棄渣場涉及河道的主要原因是對河道邊界范圍不明。農(nóng)村地區(qū)河岸無堤防不能準(zhǔn)確界定河道管理范圍，不得因河道干涸隨意棄土。根據(jù)《中華人民共和國河道管理?xiàng)l例》[6]第二十條規(guī)定，有堤防的河道，其管理范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地(包括可耕地)、行洪區(qū)，兩岸堤防及護(hù)堤岸；無堤防河道的管理范圍根據(jù)歷史最高洪水位或設(shè)計(jì)洪水位確定。

（1）如果棄渣場占用原有河道灘涂，未取得國土、河道管理等相關(guān)部門同意在該地棄土的手續(xù)，這種情況下棄渣場需整體搬遷，并重新選址。

（2）如果確實(shí)需要在河道范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場，應(yīng)根據(jù)河流治導(dǎo)規(guī)劃及防洪行洪的要求，進(jìn)行必要的分析論證，采取措施保障行洪安全和減少由此可能產(chǎn)生的不利影響，并征得河道管理部門同意。否則，必須將在河道管理范圍內(nèi)的棄渣整體搬遷，如某鐵路項(xiàng)目棄渣場原設(shè)置在河道堤防，屬河道管理范圍，現(xiàn)已將棄渣全部清理，棄至重新選址的棄渣場，并按原有岸坡恢復(fù)，不影響河道排水泄洪。

（3）如果屬于臨河型棄渣場(見圖1)，則應(yīng)取得國土、水行政主管部門同意棄渣的手續(xù)，按照設(shè)計(jì)要求做好攔渣堤等防護(hù)措施。圖1所示棄渣場屬填洼整地，已取得水行政主管部門同意的書面意見，并移交地方政府，場地已建成養(yǎng)牛場。

圖1 臨河型棄渣場狀況

2.2 棄渣場協(xié)議或變更說明

因征地困難、交通運(yùn)輸困難、部分棄渣場已另作他用、棄渣場地方權(quán)屬存在爭議等原因造成棄渣場變更，需要補(bǔ)齊棄渣場協(xié)議和變更說明；未構(gòu)成重大變動的棄渣場也應(yīng)完善相關(guān)手續(xù)。棄渣協(xié)議和變更說明未能征得國土、水利、林業(yè)、環(huán)保等部門同意的主要原因是棄渣場選址存在問題。

棄渣場協(xié)議和變更說明主要包括變更原因、變更后位置、棄方量及變更后棄渣場示意圖等，并經(jīng)當(dāng)?shù)貒?、水利、林業(yè)、環(huán)保等部門蓋章同意。結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際需要，部分棄渣會綜合利用，綜合利用的棄渣需要簽訂綜合利用協(xié)議，協(xié)議里應(yīng)明確廢棄土石方綜合利用的地點(diǎn)、方式、時(shí)間、水土流失防護(hù)責(zé)任等要素，并確保不產(chǎn)生水土流失危害。

3 棄渣場防護(hù)措施

在重新選址合理可行的基礎(chǔ)上，要做好棄渣場防護(hù)措施，且防護(hù)措施體系完整。棄渣場水土保持措施主要包括表土剝離及回覆、土地整治、攔擋措施、截排水溝及消能措施、植被恢復(fù)、邊坡防護(hù)和表土臨時(shí)防護(hù)措施。根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)[7]判定棄渣場級別，進(jìn)而確定攔渣工程、排洪工程級別，從而開展防護(hù)措施設(shè)計(jì)工作。

3.1 工程措施

工程措施主要包括表土剝離及回覆、土地整治、攔渣措施、截排水溝及消能措施、拱形骨架邊坡防護(hù)等。其中，表土剝離與回覆、土地整治是為后期植被恢復(fù)提供土壤條件，對提高植被覆蓋率、控制水土流失有積極作用；攔渣工程、拱形骨架邊坡防護(hù)、截排水溝和消能池為永久性建筑物，應(yīng)根據(jù)棄渣場級別合理布設(shè)攔擋和截排水工程，確保其能持續(xù)發(fā)揮防護(hù)效果，達(dá)到有效控制水土流失目的。

3.1.1 表土保護(hù)問題與對策

表土是寶貴的自然資源，部分生產(chǎn)建設(shè)活動造成了表土資源浪費(fèi)，主要表現(xiàn)在表土剝離意識淡薄[8]，存在表土不剝離或剝離深度不夠的現(xiàn)象；表土保存、防護(hù)及利用不到位。棄渣場表土剝離應(yīng)遵循“先高后低、先厚后薄、先易后難”的原則，先剝離肥力高的，后剝離肥力低的；先剝離土層厚的，后剝離土層薄的；先剝離容易的地方，后剝離難度較大的地方[7]。

《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)[7]規(guī)定，應(yīng)根據(jù)表土厚度及分布均勻程度、土壤肥力、施工條件等因素，確定表土剝離厚度，厚度可取0.20 ～ 0.80 m。從目前生產(chǎn)實(shí)踐看，鐵路建設(shè)項(xiàng)目華北平原區(qū)耕地、園地剝離厚度在0.30 m左右，林地、草地在0.20 m左右；東北地區(qū)耕地剝離厚度在0.35 m左右，林地、荒地在0.30 m左右。針對后期恢復(fù)方向不同，制定了各區(qū)覆土厚度的取值范圍，《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持設(shè)計(jì)指南》[9]歸納總結(jié)了不同地區(qū)的覆土厚度，其中在北方土石山區(qū)恢復(fù)為耕地覆土厚度為0.30 ～ 0.50 m，恢復(fù)為林地不小于0.40 m，恢復(fù)為草地不小于0.30 m；在東北黑土區(qū)恢復(fù)為耕地覆土厚度為0.50～0.80 m，恢復(fù)為林地不小于0.50 m，恢復(fù)為草地不小于0.30 m。施工過程中應(yīng)切實(shí)按照水土保持方案進(jìn)行表土剝離并集中堆放保存，有利于后期復(fù)耕、綠化等。

3.1.2 擋渣墻

項(xiàng)目在棄渣過程中，如果先棄后擋且沒有分層壓實(shí)、分級放坡等，會導(dǎo)致棄渣越堆越高，形成的堆積體極不穩(wěn)定，在暴雨沖刷下或重力作用下易造成水土流失，棄方量大的情況下甚至導(dǎo)致邊坡滑塌，可能給人身和財(cái)產(chǎn)安全帶來損失。

堆置方案設(shè)計(jì)是在棄渣場選址可行的條件下進(jìn)行，并遵循先擋后棄原則。擋渣墻一般為混凝土(見圖2)或漿砌石(見圖3)結(jié)構(gòu)。棄渣應(yīng)石渣在下、土渣在上、分層壓實(shí)。棄渣場宜采取自下而上的方式堆置；堆渣總高度小于10 m的，在采取安全擋護(hù)措施下可采取自上而下的方式堆置。

3.1.3 邊坡防護(hù)

如果鐵路項(xiàng)目棄渣場拱形骨架邊坡防護(hù)出現(xiàn)損毀，則存在水土流失隱患。主要原因可能是棄渣采用傾倒方式?jīng)]有分層壓實(shí)，抑或壓實(shí)度未達(dá)到要求，雨季過后渣體出現(xiàn)沉陷，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致渣體坍塌；也可能是地表植被恢復(fù)效果較差，在雨季來臨時(shí)對邊坡進(jìn)一步?jīng)_刷，對邊坡防護(hù)造成更大的破壞，帶走更多的表土資源。因此，施工過程應(yīng)規(guī)范棄渣堆置工藝，及時(shí)平整；對損毀的水土保持措施應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)；棄土邊坡填土高度小于3 m時(shí)，采用植灌草防護(hù)，填土高度超過3 m時(shí)采用拱形骨架內(nèi)植灌草防護(hù)，拱形骨架防護(hù)如圖4所示。

圖4 拱形骨架護(hù)坡防護(hù)

3.1.4 截排水溝及消能措施

溝道型、坡地型棄渣場應(yīng)在周邊布設(shè)截水溝，臺面和平臺內(nèi)側(cè)布設(shè)排水溝順接至自然溝渠，避免由于滯水或水流集中誘發(fā)災(zāi)害，出口處地面起伏較大應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施。坡地型、溝道型棄渣場應(yīng)在渣場底部設(shè)置碎石盲溝，以引排滲入棄渣場內(nèi)的地下水。

截排水溝設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)上游集水面積、徑流系數(shù)、平均降雨強(qiáng)度等確定，利用公式估算洪峰流量，進(jìn)而確定截排水溝斷面尺寸，截排水溝滿足過水需求即可。

3.2 植物措施

鐵路項(xiàng)目棄渣場部分區(qū)域植被恢復(fù)較差、植被成活率不高的主要原因在于：一是棄渣結(jié)束后未能及時(shí)進(jìn)行土地整治和植被恢復(fù)；二是邊坡種植喬灌草后期缺乏管理，未能及時(shí)補(bǔ)植，導(dǎo)致灌草成活率不高；三是選擇的樹草種不適宜在當(dāng)?shù)胤N植。因此，應(yīng)遵循適地適樹原則，優(yōu)先選擇具有優(yōu)良水土保持作用的鄉(xiāng)土樹種，在保證成活率前提下增加植被多樣性。棄渣結(jié)束后應(yīng)及時(shí)平整場地，整治后種植喬灌草做好防護(hù)，后期加強(qiáng)撫育管理工作，保證喬灌草的成活率，增加地表植被覆蓋，真正起到防止水土流失的作用。

3.3 臨時(shí)措施

棄渣場剝離的表土存放在渣場用地范圍之內(nèi)，外側(cè)邊坡采取草袋擋護(hù)坡腳的臨時(shí)防護(hù)措施(見圖5)，堆置高度不應(yīng)過高，剝離的表土堆放時(shí)應(yīng)壓實(shí)、撒水，由于表土堆放時(shí)間較長，容易成為水蝕源，在雨季發(fā)生水土流失，堆放期間裸露面采用密目網(wǎng)苫蓋或撒草籽防護(hù)。此外，堆放期間應(yīng)加強(qiáng)管理工作，設(shè)置警示牌等，防止剝離的表土被他用。

圖5 表土剝離臨時(shí)攔擋

4 結(jié)束語

目前鐵路項(xiàng)目存在棄渣場變更情況，建設(shè)單位、施工單位和設(shè)計(jì)單位應(yīng)高度重視棄渣場變更選址和防護(hù)工作，在棄渣前完成變更相關(guān)手續(xù)。棄渣前應(yīng)確保新選棄渣場合理合法；棄渣時(shí)嚴(yán)格規(guī)范堆置方案，并做好工程措施、植物措施、臨時(shí)措施，保證每一處棄渣場安全，防護(hù)措施切實(shí)發(fā)揮作用。此外，棄渣場的設(shè)計(jì)還應(yīng)盡可能滿足當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)需要，通過填洼造地還地于民，為民謀利造福，真正做到“來時(shí)青山綠水，走時(shí)綠水青山”。