楊路明，王文軒

（海河水利委員會海河流域水土保持監(jiān)測中心站，天津 300170）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，生產(chǎn)建設(shè)項目日益增多，特別是鐵路、公路、軌道交通、水電樞紐和工業(yè)園區(qū)等大中型項目，這類項目具有土石方挖填總量大、棄方多的特點，對于棄方的處理，除綜合利用外，多選擇設(shè)置棄渣場進行堆置。棄渣場可分為溝道型、臨河型、坡地型、平地型和庫區(qū)型等，選址多占用耕地、林地和園地，對表土和植被破壞較大，為避免減少耕地、林地面積，增加荒漠化土地面積[1]的結(jié)果，棄渣場使用結(jié)束后需采取復(fù)耕、綠化等水土保持措施，恢復(fù)原始地貌類型。這個過程中需要對表土進行保護，即表土的剝離、存放和利用。

表土不僅僅指耕地的耕作層，還包括園林草地等適宜耕作的表層土和腐殖質(zhì)層[2]。表土分布在陸地表面的最高層[3]，形成過程漫長[4]，其中豐富的氮、磷等元素有助于植被生長，與農(nóng)作物的產(chǎn)量息息相關(guān)[5]。

綜合表土形成時間長、不易再生、營養(yǎng)豐富和利用范圍廣的特點可以看出，對表土的保護具有重要的經(jīng)濟意義和生態(tài)意義。目前，國內(nèi)關(guān)于表土資源保護的研究成果多集中在項目建設(shè)主體工程區(qū)和永久占地范圍內(nèi)，對棄渣場區(qū)表土保護的研究較少。棄渣場分布較為分散、總占地面積大、后續(xù)需恢復(fù)原地貌類型，對表土資源的保護需求尤為突出，效益更加顯著。因此，本文依據(jù)表土保護的法律依據(jù)，以西南山區(qū)某鐵路項目為例，對棄渣場表土剝離、存放和利用過程進行分析，探討棄渣場表土保護存在的問題并提出合理對策建議，為棄渣場表土保護的實踐工作提供借鑒。

1 表土保護的相關(guān)法律法規(guī)

隨著環(huán)境問題日益突出和生態(tài)要求日益提高，我國出臺了多部法律法規(guī)，對生產(chǎn)建設(shè)項目表土資源保護作出相關(guān)規(guī)定。

《中華人民共和國水土保持法》第三十八條、《中華人民共和國土地法》第三十二條、《中華人民共和國土地管理法》第四十二條、《土地復(fù)墾條例》第十六條、《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50433-2018）、《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》（GB 51018-2014）等法律法規(guī)明確了表土保護的義務(wù)主體，規(guī)定了表土保護適用的范圍和場景，提出了表土保護的方法和措施，指明了表土利用的方向和要求，同時也賦予了生產(chǎn)建設(shè)活動特別是作為重要設(shè)施的棄渣場表土保護法律效力，為其提供了重要保障。

2 項目基本情況

本文以西南山區(qū)某鐵路項目為例，探討生產(chǎn)建設(shè)項目棄渣場表土保護有關(guān)問題。該項目正線長度183.865 km，2016 年12 月開工，2022 年5 月開通運行，由路基工程、橋梁工程、隧道工程、站場工程等組成，設(shè)棄渣場、施工生產(chǎn)生活區(qū)及施工便道等施工輔助設(shè)施。該項目新建橋梁32 座，總計10.798 km，占線路總長的5.87%；新建雙線隧道27.5 座，長169.723 km，占線路總長的92.31%。經(jīng)調(diào)配利用后，工程共產(chǎn)生余方3 032.04 萬m3，其中1 326.56 萬m3被政府協(xié)調(diào)綜合利用、1 705.48 萬m3運至批復(fù)的棄渣場集中堆存防護。工程共設(shè)置42處棄渣場，詳見表1。

表1 項目設(shè)置棄渣場

該項目隧道多、隧洞長，土石方開挖填筑量較大，設(shè)置較多棄渣場堆置棄渣，為本文研究提供了很好的案例。

3 棄渣場表土剝離

3.1 棄渣場表土剝離原則

表土剝離的一般原則主要包括剝離區(qū)域“先永后臨”“先厚后薄”“先易后難”“先高后低”、用途“先原后異”等[6]，這些原則指導(dǎo)表土剝離的區(qū)域、數(shù)量和用途等，但由于棄渣場選址和建設(shè)相對獨立、地表擾動破壞較大和恢復(fù)要求較高，以上原則對棄渣場表土剝離適用性較差。

本項目棄渣場施工過程中，對于占用耕地、林地、草地和園地的區(qū)域全部采取了表土剝離措施，剝離表土的渣場共計42個，與設(shè)計一致。表土剝離量方面，剝離面積和剝離厚度均達(dá)到了設(shè)計要求，且部分表土層較厚區(qū)域增加了剝離厚度，共計剝離表土54.20 萬m3，超過了設(shè)計量52.77 萬m3。進行表土剝離的棄渣場個數(shù)及表土剝離量，如圖1所示。

圖1 項目棄渣場表土剝離數(shù)量和表土剝離量

結(jié)合本項目棄渣場表土剝離情況和棄渣場本身的特點，本文認(rèn)為表土剝離應(yīng)遵循以下2個原則。

（1）以型定性，明確表土剝離范圍。根據(jù)擾動土地類型，劃定表土剝離范圍。棄渣場選址多為土地貧瘠區(qū)域，表土土層厚薄不一，但考慮到棄渣場對地表的破壞是永久性的，且后期恢復(fù)需要大量表土，所以應(yīng)對擾動耕地、林地、草地和園地等區(qū)域全部進行表土剝離。

（2）以供定量，確定表土剝離數(shù)量。根據(jù)表土的可供給量，確定表土剝離總量。表土剝離量的計算有“按需求剝離”和“按供給剝離”2 種觀點[7]，棄渣場表土剝離的數(shù)量不應(yīng)以后續(xù)利用的需求量來確定，而應(yīng)該按供給量確定，做到應(yīng)剝盡剝、有多少表土就剝離多少。不同土地類型剝離厚度不同，耕地一般為50 cm，林、草地一般為20～30 cm[8]。

3.2 棄渣場表土剝離方法

目前，表土剝離的方法主要有條帶復(fù)墾、梯田模式和輪回采剝等。條帶復(fù)墾法主要是依據(jù)施工所使用機械的寬度，合理劃定條帶進行剝離，采用由外向里依次剝離的方式［9］；梯田模式法適用于在地下潛水位較低的區(qū)域，多采用逐行置換、中間堆置、上挖下填與下挖上填等工藝修筑梯田[10]；輪回采剝法是指將表土剝離區(qū)域劃分為多個子區(qū)域，先在某一區(qū)域內(nèi)集中采剝，該區(qū)域完成后再進行相鄰區(qū)域采剝[11]。

本項目各棄渣場均采用分區(qū)域剝離的方法，在棄渣之前先確定好堆置方案和棄渣順序，按照擾動先后順序分塊對表土進行剝離，增大了表土堆置和運轉(zhuǎn)區(qū)域，有利于表土的合理調(diào)度。棄渣場應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域和不同類型選用不同剝離方法，根據(jù)表土層厚度和機械作業(yè)難度，確定選用機械剝離或人工剝離。表土層較厚的區(qū)域和平地型棄渣場機械作業(yè)方便，應(yīng)以機械剝離為主，機械作業(yè)困難的局部區(qū)域輔以人工剝離；土層較薄的山地區(qū)和溝道型、坡地型棄渣場機械作業(yè)困難，可采用人工剝離為主的方法。棄渣場的擾動區(qū)域隨著棄渣量增多而逐漸擴大，比較符合輪回剝采法的技術(shù)特點，因此棄渣場應(yīng)盡量采用該方法，根據(jù)棄渣堆置方式和進度劃分剝離區(qū)域，分批次進行剝離。

4 棄渣場表土存放

根據(jù)《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范要求，棄渣場剝離的的表土應(yīng)集中存放，并采取臨時水土流失防治措施。

4.1 棄渣場表土存放位置選擇

本項目棄渣場根據(jù)棄渣場類型和周邊情況不同，剝離的表土主要堆放于棄渣場內(nèi)部、棄渣場擋墻外側(cè)和棄渣場附近其他區(qū)域，其中棄渣場內(nèi)部又可分為渣場頂部和擋墻內(nèi)側(cè)2個區(qū)域。棄渣場表土存放位置示意，如圖2所示。

圖2 棄渣場表土存放位置

根據(jù)統(tǒng)計分析，本項目棄渣場表土34 處存放于棄渣場頂部，3 處存放于擋墻內(nèi)側(cè)，3 處存放于擋墻外側(cè)，2 處存放于附近其他區(qū)域。80%以上的棄渣場表土存放于棄渣場頂部區(qū)域，該區(qū)域具有較為開闊平整的空地，且棄渣過程中形成便利的施工道路連接整個渣場區(qū)域，十分有利于表土的運輸和存放；存放于擋墻內(nèi)側(cè)和外側(cè)的棄渣場主要是臨河型和坡地型棄渣場，這2類棄渣場具有較長的擋墻，擋墻內(nèi)外兩側(cè)會形成較大空地，擋墻自身可起到攔擋表土的作用，為表土存放提供了有利條件；存放于附近其他區(qū)域的棄渣場均為溝道型棄渣場，受到棄渣時序和地形影響，渣場內(nèi)的表土很難找到合適運輸路徑和堆放空地，擋墻內(nèi)外兩側(cè)也不具備堆放條件，故將表土轉(zhuǎn)移至棄渣場附近的空地，以達(dá)到有效保護表土的目的。項目棄渣場表土存放位置分布情況，詳見表2。

表2 棄渣場表土存放位置分布情況

關(guān)于棄渣場表土存放的位置，目前并無明確的規(guī)定和要求，根據(jù)現(xiàn)場和實際施工情況，本文認(rèn)為表土存放位置的選取應(yīng)遵循以下幾個原則。

（1）場內(nèi)優(yōu)先，減少擾動。棄渣場表土優(yōu)先考慮存放在場內(nèi)空地，減少新增地表擾動和植被損壞，但隨著棄渣量增加，原先空地會被渣體占據(jù)，導(dǎo)致表土需轉(zhuǎn)移存放地，可能會造成表土的損耗，且防護措施也需重新布設(shè)，故施工過程中應(yīng)提前規(guī)劃好棄渣時序，選取較為固定的表土存放位置，減少表土轉(zhuǎn)運。

（2）安全為重，杜絕隱患。若棄渣場內(nèi)缺乏合適的存放空地，則考慮將表土運出集中存放，選擇存放地時應(yīng)以安全為重，詳細(xì)調(diào)查周邊敏感因素和風(fēng)險點，杜絕安全隱患。

（3）減少運距，節(jié)約成本。除安全因素外，存放地的選擇應(yīng)盡量靠近棄渣場表土剝離區(qū)域，減少運距，降低運輸成本和運輸過程中表土的損耗。

4.2 棄渣場表土存放防護措施

棄渣場施工時間跨度較長，表土需長時間存放，為減少表土流失和土壤結(jié)構(gòu)變化[12]，需做好防護措施，包括臨時攔擋、臨時苫蓋、撒播草籽和臨時排水沉沙等。

本項目棄渣場表土防護臨時攔擋采用填土編織袋，按照設(shè)計的尺寸規(guī)模碼砌在表土坡腳位置，根據(jù)降水和周邊地貌情況，也可采用土埂和干砌石擋墻等形式。臨時攔擋措施外側(cè)布設(shè)臨時排水溝，多為土質(zhì)或干砌石排水溝，并在末端出口設(shè)置沉沙池進行緩流沉沙，排水溝和沉沙池尺寸斷面需符合設(shè)計和集水面積要求。表土坡面的防護可采用密目網(wǎng)苫蓋和撒播草籽相結(jié)合的模式，減少雨水沖刷，改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤流失。

5 棄渣場表土利用

本項目棄渣場剝離的表土主要用于后期土地整治和植被恢復(fù)的覆土。需要復(fù)耕的區(qū)域，應(yīng)對場地進行平整和犁耕，待符合復(fù)耕的標(biāo)準(zhǔn)要求后，再進行表土回覆。覆土?xí)r，要根據(jù)地區(qū)不同、土地利用方式不同確定覆土的厚度。棄渣場表土應(yīng)盡可能用于本渣場的土地恢復(fù)，減少不同區(qū)域之間的調(diào)用，若有剩余的可加大覆土厚度，保證土壤肥力，改善植被生長環(huán)境。覆土后，應(yīng)選擇合適的生物綠肥和有機肥，加快實現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)改良和營養(yǎng)恢復(fù)，增加土壤有機質(zhì)含量，促進土壤肥力[13]。

6 存在的問題及對策

（1）棄渣場表土重要性認(rèn)識不足，保護意識不強。生產(chǎn)建設(shè)項目中，部分參建單位對棄渣場表土的重要性認(rèn)識不足，導(dǎo)致表土保護工作不能嚴(yán)格按照水土保持方案要求展開，存在不剝、不全剝、亂堆、缺少防護措施等現(xiàn)象。針對這一情況，要加大宣講力度，借助水土保持方案單位、水土保持監(jiān)測監(jiān)理單位和水土保持設(shè)施驗收單位的力量，通過各種方式向建設(shè)單位、施工單位進行宣傳貫徹，讓其認(rèn)識到棄渣場并不只是攔擋棄渣的工作，其涉及的表土資源同樣珍貴和稀缺，應(yīng)自覺增強棄渣場表土保護意識。

（2）棄渣場表土保護規(guī)范缺位，設(shè)計深度不足。目前，雖然已有較多的法律法規(guī)對表土保護作出了相關(guān)規(guī)定，但具體的操作規(guī)范仍處于缺位的狀態(tài)，同時許多項目水土保持方案或初步設(shè)計對棄渣場表土保護的設(shè)計深度不足、要求不具體和操作性不強，導(dǎo)致無法有效指導(dǎo)實際工作。針對這一情況，需要進一步在相關(guān)規(guī)范中明確棄渣場表土調(diào)查、剝離、存放和利用的的具體舉措和方法，保證理論能落地、資金有保障、技術(shù)可操作；水土保持方案中需對每個棄渣場土壤條件進行調(diào)查，一場一圖，明確表土剝離范圍、數(shù)量、存放位置、防護措施和利用方式，更好指導(dǎo)棄渣場表土保護工作。

（3）棄渣場表土保護工作研究不足，缺乏創(chuàng)新。由于棄渣場多設(shè)置于溝道內(nèi)和坡面上，擾動前期大型機械難以進場開展表土剝離的相關(guān)工作，而人工剝離效率低、質(zhì)量差、危險性高，目前對于這類棄渣場表土剝離方法的研究不足，缺乏創(chuàng)新，成為傳統(tǒng)方法之外的一個空白區(qū)。針對這一情況，后續(xù)的水土保持從業(yè)者應(yīng)加強研究，從實際工作中學(xué)習(xí)和總結(jié)，加大創(chuàng)新力度，解決難題，為棄渣場表土保護提供技術(shù)支撐。