高河礦井工程鐵路專用線建設(shè)對水土流失的影響分析

□李智蘭（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院）

1 項目概況

高河礦井工程鐵路專用線跨越長治縣、長治市郊區(qū)和長子縣三個縣的郝家莊鄉(xiāng)、堠北莊鎮(zhèn)、宋村鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。鐵路專用線起點位于長治縣郝家莊小宋車站，途經(jīng)長治市郊區(qū)堠北莊鎮(zhèn)的南津良村，終點為長子縣宋村鄉(xiāng)的小關(guān)村。專用線全長11.67 km，其中正線全長9.60 km，疏解線全長2.08 km。項目組成包括路基工程、橋涵工程、站場工程、改移路、施工生產(chǎn)生活區(qū)、?。墸┩翀龅取?/p>

鐵路等級為工企Ⅰ級，正線數(shù)目為單線，軌道類型為有碴軌道，最高行車速度80 km/h。工程共設(shè)鐵路橋梁3座，其中特大橋2座，大橋1座；框架橋2座，涵洞16座。站場工程共兩處，包括已有站場小宋站，新建站場高河裝車站。涉及的改移路包括兩段，4.00 m寬的土路67 m，6 m寬的水泥路面950 m。工程涉及一處取（棄）土場，?。墸┩翀黾孀鳁壨翀觯鼐€棄渣5.09萬m3。施工生產(chǎn)生活區(qū)共7處，包括材料堆場、預制場、拌和站等施工場地。

2 自然概況

項目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，冬長夏短，春長秋短，氣候溫和，雨熱同季，冬春干燥。多年平均氣溫9.10～9.70℃，最大凍土深度63～70 cm，多年平均降水量549～600 mm，6-9月降水量約占全年降水量的70%。項目區(qū)地表水系屬于海河流域濁漳河水系，濁漳河南源范圍。土壤主要為碳酸鹽褐土，項目區(qū)屬于暖溫帶落葉闊葉林類型，自然植被以夏綠闊葉林和次生落葉和灌叢為主。

3 水土流失影響分析

3.1 建設(shè)期水土流失影響分析

3.1.1 路基工程

施工準備期進行的表土剝離及場地平整，導致原地貌被擾動，地面覆蓋物被清除，土地大面積暴露在外，易造成水土流失；在施工過程中路基基礎(chǔ)開挖、回填等活動，易產(chǎn)生水土流失。土石方施工均以機械施工為主。施工中，大量的筑路材料、剝離的表土、棄渣集中堆放，如不采取攔擋及苫蓋措施，在雨季極易造成水土流失。

3座鐵路橋梁橋臺采用T形橋臺，橋墩采用矩形橋墩或圓端形橋墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋涵施工主要包括：樁基礎(chǔ)施工、承臺施工、橋墩施工、梁部施工及涵洞施工。橋涵施工易產(chǎn)生水土流失的工藝主要為樁基礎(chǔ)施工及涵洞施工。樁基礎(chǔ)施工和橋墩要求在枯水期施工，鉆孔灌注樁采用回旋鉆鉆進，泥漿護壁，導管法灌注水下混凝土。涵洞施工采用架空線路現(xiàn)澆，線路采用便梁架空后開挖基坑砌筑基礎(chǔ)及涵身圬工，回填并夯實基坑后撤除架空。橋涵鉆孔樁施工會產(chǎn)生大量泥漿，橋梁基坑深挖會產(chǎn)生大量棄土，若堆放位置防護不當，雨季會產(chǎn)生水土流失，淤積河道，影響行洪，破壞水利交通等設(shè)施。橋涵施工過程的基礎(chǔ)深挖，回填方的臨時堆存，若堆放位置防護不當，極易產(chǎn)生水土流失。

3.1.2 站場工程

小宋站已有建筑物的拆除，高河裝車站施工準備期的表土剝離及場地平整，導致原地貌被擾動，地面覆蓋物被清除，土地大面積暴露在外；施工期建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開挖時，挖方量大，大量可回填利用的土石方松散堆放，易造成水土流失。

3.1.3 改移路

施工中由于剝離表土的堆存、道路基礎(chǔ)開挖及其填筑、建筑材料的堆放等擾動地表，易產(chǎn)生水土流失。

3.1.4 ?。墸┩翀?/p>

該取土場兼做棄渣場，該區(qū)取土及棄土集中在同一區(qū)域進行。?。墸┩翀鑫挥跍系纼?nèi)，取土方式為溝道取土。該區(qū)取土量63.53萬m3，棄渣量5.10萬m3。施工前進行表土剝離，表土剝離量為10.77萬m3。為便于取土及棄土，將剝離的表土、棄渣分別集中堆存于?。墸┩翀龅慕锹?；取土即挖即運，不需要臨時堆存。大量集中堆存的松散表土及棄渣，如果不采取攔擋及防護措施，極易產(chǎn)生水土流失；取土產(chǎn)生的取土坑深達4.70～6.00 m，如不在取土場的周界外設(shè)擋土埂，容易導致坑內(nèi)積水、邊坡塌滑，加劇水土流失。

3.1.5 施工生產(chǎn)生活區(qū)

該區(qū)占用耕地，施工前的表土剝離、建筑材料的堆存、施工車輛的碾壓，導致原地貌被擾動，原有植被遭破壞，原有土壤結(jié)構(gòu)遭破壞，影響施工結(jié)束后的復耕。

3.2 自然恢復期水土流失影響分析

當路基邊坡高度h＜4.00 m時，邊坡液壓噴播植草防護；當路基邊坡高度≥4.0 m，坡面采用C15混凝土拱形骨架(4 m×3 m)護坡，骨架內(nèi)液壓噴播植草防護；路堤自天然護道外1m的用地范圍草灌結(jié)合進行綠化。改移路兩側(cè)采取種植喬木的方式綠化。站場內(nèi)種植喬灌木、路基邊坡噴播植草，站場邊緣內(nèi)1m用地范圍植草綠化。?。墸┩翀鰲壨翖壴吰略诟餐恋幕A(chǔ)上，撒播紫花苜蓿進行坡面防護。項目區(qū)在植物措施尚不能完全發(fā)揮效益時，仍存在一定程度的水土流失。經(jīng)過3a自然恢復，植被將發(fā)揮作用，水土流失得到控制，可恢復到自然狀態(tài)。

4 可能造成的水土流失危害

4.1 土地資源的破壞

由于開挖、占壓，破壞原有植被，改變了原地貌、土壤結(jié)構(gòu)和地面物質(zhì)組成，造成土地肥力嚴重退化，從而導致土地生產(chǎn)力降低；施工擾動了原土層，使裸地面積增加，為水力侵蝕等創(chuàng)造了條件；取土場開挖形成深達6.00 m的陡邊坡，容易造成重力侵蝕。

4.2 淤積河道，降低河道行洪能力，影響水質(zhì)

工程建設(shè)產(chǎn)生的棄渣若不采取措施進行防護，將隨地表徑流進入附近河流，造成河道淤積，縮小河道過水斷面，影響河道泄洪排水能力，同時也會影響河道水質(zhì)。

4.3 破壞土地資源，土壤肥力下降

工程所經(jīng)區(qū)域大部分為農(nóng)田，施工中土方的開挖、填筑、堆渣區(qū)域等若不加以防護，經(jīng)雨水和地表徑流沖刷流失的土石將會淤塞田間溝渠，甚至壓占田面，對周圍農(nóng)田耕作帶來不利影響。另外流失的土壤中夾帶有大量的營養(yǎng)元素，導致土壤肥力下降，影響農(nóng)作物及林木的生長，對土地資源的再生利用帶來不利影響。

4.4 對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成危害

本工程建設(shè)造成的水土流失如不進行有效的治理，會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成危害，不利于塑造鐵路工程的良好社會形象，同時也將影響區(qū)域經(jīng)濟開發(fā)建設(shè)。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

該鐵路專用線工程路基工程、站場工程及改移路的建設(shè)，工程取棄土、施工生產(chǎn)生活區(qū)的擾動，極易產(chǎn)生水土流失。水土流失危害主要包括：土地資源的破壞；淤積河道，降低河道行洪能力，影響水質(zhì)；破壞土地資源，土壤肥力下降；對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成危害。

5.2 防治建議

5.2.1 應(yīng)采取工程措施、植物措施及臨時防護措施相結(jié)合的措施。

由于項目區(qū)占用旱地，施工前采取表土剝離、施工期采取剝離表土的臨時防護、施工結(jié)束后采取土地整治、站場及路基工程的綠化、臨時占地區(qū)的復耕，對站場、路基工程、改移路、取（棄）土場等修建排水溝。

5.2.2 合理考慮水土保持施工進度

工程措施根據(jù)主體設(shè)計合理安排，植物措施可安排在施工后期進行。對于剝離表土實施臨時擋護以及苫蓋等措施；?。墸┩翀鰬?yīng)先進行表土剝離，與主體工程同期施工；路基工程應(yīng)堅持分段施工，邊開挖邊防護的原則，注重防護措施的時效性；綠化工程所選造林樹種考慮樹種特性、適宜性等因素，在路面工程及排水工程完成后及時進行栽植。

5.2.3 監(jiān)測重點時段及點位

監(jiān)測重點時段應(yīng)放在施工期，特別是6-9月降雨集中時段。應(yīng)對取（棄）土場、路基的填方邊坡、站場、施工場地等進行重點監(jiān)測，重點對新增水土流失的成因、數(shù)量、強度、影響范圍和造成的危害、水土流失防治效果等進行監(jiān)測。