曹 恒

（山西汾河流域水生態(tài)環(huán)境管理有限公司，山西 太原 030002）

1 項目區(qū)概況

1.1 工程概況

丹東至錫林浩特國家高速公路，經棚至錫林浩特段公路工程，位于內蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗、錫林浩特市境內。由主線和2 條連接線組成：主線全長137.58 km，公路等級為高速公路，采用雙向四車道，設計車速為100 km/h；1 條連接線用于連接省道307，全長12.90 km，采用一級公路技術標準，設計車速100 km/h；1 條用于連接白音錫勒牧場廠部街道，全長4.5 km，采用二級公路技術標準，設計時速80 km/h。全線設大橋1 948 m/5 座，中橋519.6 m/7 座，小橋164 m/8 座，涵洞258 道，互通式立交5 座，分離式立交6 處，通道50 道，服務區(qū)2 處，主線收費站2 處，匝道收費站3 處，取土場16 處，棄渣場2 處，施工生產生活區(qū)12 處，縱向施工便道177.58 km，橫向施工便道37.10 km。工程總占地1 227.22 hm2，其中永久占地894.55 hm2，臨時占地332.67 hm2。

1.2 氣候特征

項目沿線大部分屬中丘陵平原區(qū)，局部地段屬風積沙地區(qū)，屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫1.8～4.0℃，雨季為每年6～8 月，多年平均降水量295～392.1 mm，年蒸發(fā)量1 433.9～1 746.5 mm，無霜期為100～130 d，年均風速為3.0～3.5 m/s，大風日數18～20 d，起沙風速5 m/s，最大凍土深度為2.60～2.88 m。主要土壤類型有黑鈣土、粟鈣土、草甸土；項目區(qū)植被類型屬典型地帶性草原植被（包括溫帶草甸草原、溫帶典型草原、沙丘沙地草原），項目區(qū)林草覆蓋率約為45%～50%。

1.3 高速公路水土流失防治分區(qū)

本項目根據工程所經區(qū)域的地貌劃分為兩個一級分區(qū)，即中丘陵平原區(qū)和風積沙地區(qū)。在一級分區(qū)的基礎上依據工程施工特點等，劃分為路基工程區(qū)、互通立交區(qū)、橋梁工程區(qū)、附屬設施區(qū)、取土場區(qū)、棄渣場區(qū)、施工便道區(qū)和施工生產生活區(qū)8 個二級分區(qū)[1-2]。

2 高速公路的水土流失特點及其形式分析

2.1 高速公路工程的水土流失特點

在高速公路項目建設過程中，水土流失包括建設期和自然恢復期兩個時段，其中建設期為水土流失重點時段。

一是建設期水土流失特點：邊坡裸露的巖土，受雨水沖刷容易產生水土流失；建設開挖勢必會破壞原有植被，表土層抗蝕能力減弱，進而加劇土壤侵蝕；高速公路在建設過程中產生大量的棄渣，由于不能及時防護而產生水土流失；取土場施工結束后形成的破損面，受雨水沖刷產生水土流失[3-4]。

二是自然恢復期水土流失特點：高速公路在自然恢復期由于路面的硬化，邊坡的漿砌石、片石處理和隧道的襯砌處理等，新的水土流失將基本控制。但是在初期，在水保工程的功能尚未完全發(fā)揮的情況下，仍會產生少量水土流失。隨著坡面植被形成，水土流失將逐漸減少甚至消失。

2.2 高速公路水土流失形式分析

高速公路在建設過程中，不僅占用大面積土地，而且會引起多種形式的新增水土流失，并加劇潛在水土流失危害（詳見表1）[5-6]，對沿線生態(tài)環(huán)境產生不良影響。

表1 高速公路各防治分區(qū)施工要點及水土流失形式

3 水土流失防治措施

主體已對路基防護工程，路基、路面的排水，以及部分植物措施做了充分考慮，但對施工過程中的一些臨時措施，以及取棄土場、施工便道、施工生產生活區(qū)等分區(qū)的防護措施并未考慮，從全面防治水土流失的角度出發(fā)，需進行補充設計。

水土保持防治措施配置，按照預防和治理相結合的原則，堅持局部與整體防治、單項防治措施與綜合防治措施相協(xié)調、兼顧生態(tài)效益和經濟效益，按分區(qū)進行防治措施總體布置[7]。

3.1 工程措施

（1）路基工程區(qū)。中丘陵平原區(qū)部分地段地面起伏較大，為了安全將水流排入下游溝道，在路基陡坡地段的排水溝末端設置消力池消能。在挖方較大地段，為了防止雨水沿路塹邊坡下泄，影響道路行車安全，在路塹坡頂位置設置截水溝，將水流攔截后匯入邊坡排水溝排出；風積沙地區(qū)路基邊坡將不可避免地受到風沙流的侵蝕，為防止風沙對公路運營的影響，避免路基路面積沙，消除事故隱患，本項目設計在風積沙地區(qū)路塹坡腳以外10 m 的范圍內設置格狀沙障防護。在挖方較大地段需設置路塹坡頂截排水溝。

（2）橋梁工程區(qū)。主橋下部構造一般采用柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。為確保水上鉆孔灌注樁的施工質量，創(chuàng)造干燥的施工條件，一般選擇枯水季進行，施工過程中布設草袋圍堰。為方便施工需要，灌樁前挖好沉沙池，沉沙池就近布置在橋墩之間及橋墩附近的永久占地范圍內。

（3）互通立交區(qū)。施工過程中需對可綠化的區(qū)域進行土地整治。

（4）附屬設施區(qū)。為了排除附屬設施區(qū)地面積水，需在附屬設施區(qū)周邊布設漿砌石排水溝。施工結束后，要對附屬設施區(qū)的場地進行整治。

（5）取土場區(qū)。本項目為坡地取土場，設計在取土場上部修筑截水溝，兩側布設排水溝，有效防止上部徑流進入取土場。在風積沙地區(qū)，取土場還需要鋪設網格狀沙障。

（6）棄渣場區(qū)。本著“先攔后棄”的原則，棄渣前首先在棄渣場下游設置擋渣墻，采用重力式擋渣墻，并在棄渣場周邊修建截排水設施，攔截坡面上方來水及引排周邊集水。為避免施工期或營運期流失的泥沙隨截排水溝中的徑流直接排入地表水體，影響下游水質，考慮在排水溝出口處布設沉沙池。

（7）施工生產生活區(qū)和施工便道區(qū)。完工后，及時進行土地整平、覆土。在風積沙地區(qū)，施工結束后，為了防止原地表植被破壞，地表裸露被風吹蝕造成沙地蔓延，需設置沙障。

3.2 植物措施

（1）路基工程區(qū)。設計對路堤邊坡高度H＞3.0 m的在混凝土拱形骨架內植草，對路堤高度H≤3.0 m的邊坡直接種草，綠化草種選披堿草和羊草。在風積沙地區(qū)，路塹邊坡布設沙障，并在沙障內植草，將草籽沿與主風方向垂直的方向均勻地撒在沙障內。

（2）橋梁工程區(qū)。橋梁在施工過程中對地表造成擾動，導致橋頭錐坡裸露，影響公路環(huán)境的美觀，方案設計公路橋頭錐坡綠化。采用種植少量灌木并撒播草籽的方式，灌木選用小葉錦雞兒，草籽采用披堿草和羊草。在施工結束后對橋梁施工占地及沉沙池進行植被恢復，為保證行洪需要，采用撒播草籽的方式，草籽選用披堿草和羊草。

（3）互通立交區(qū)。對互通立交區(qū)可綠化區(qū)域進行綠化，包括立交區(qū)綠化，邊坡綠化和防護帶綠化。采用栽種云杉、側柏、丁香，并撒播羊草草籽的喬灌草結合的綠化方式。

（4）附屬設施區(qū)。根據各建筑物的不同功能，在服務區(qū)周邊布設小面積綠化，盡量做到喬灌草混配，采取喬木+小灌木+花灌木的種植模式，栽植側柏、云杉、樟子松、丁香，行株距為2 m×3 m，外圍栽種細葉小檗。在養(yǎng)護區(qū)內空地上撒播羊草草籽。

（5）取土場區(qū)。取土后進行人工種草，恢復植被。草籽選用披堿草和羊草。在風積沙地區(qū)，取土場在取土結束后設置沙障，并在沙障內撒播草籽。

（6）棄渣場區(qū)。棄渣工程完成后，將渣場頂部進行植被恢復。草籽選用披堿草和羊草。

（7）施工生產生活區(qū)。根據施工前的土地利用類型（草地），植樹種草恢復植被，草籽選用披堿草和羊草。

（8）施工道路區(qū)。在施工結束后實施植被恢復措施，恢復草地植被。草籽選用披堿草和羊草[8]。

3.3 臨時措施

施工前，對路基、橋梁、附屬設施等區(qū)域進行表土剝離，中丘陵平原區(qū)一般可剝離表土厚度為20 cm，風積沙地區(qū)一般可剝離表土厚度較薄，本方案剝離表土厚度為15 cm，剝離的表土采用集中堆放的方式，四周采用草袋攔擋，頂部用密目網苫蓋，撒播草籽。

對于路基工程區(qū)、橋梁工程區(qū)、互通立交區(qū)和施工生產生活區(qū)，需要設置臨時排水溝和修筑土坎，排水溝末端修筑土質沉沙池。

施工便道和取土場區(qū)需在施工便道兩側和取土場四周設置防護網圍欄，以防牲畜誤入給牧民造成損失。

4 結論

在高速公路水土保持措施布設時需注意的問題：當高速公路穿越風積沙地區(qū)時，應該注意沙障的布設，沙障是一種消減風速、固定沙表的有效工程固沙措施；針對高速公路自身的特點，施工便道和取土場區(qū)需在施工便道兩側和取土場四周設置防護網圍欄，以防牲畜誤入給牧民造成損失；高速公路作為線型工程，在布設水土保持措施時，要根據不同分區(qū)的特征和不同的地貌類型布設相應的措施，形成完整的防治體系。