李兵 劉峰 馬洪生
【摘要】棄土場(chǎng)是復(fù)雜山區(qū)高速公路建設(shè)中重要的線外附屬工程,因棄土場(chǎng)問(wèn)題而致使主體丁程停工和增加投資及環(huán)境破壞的問(wèn)題日益突出,應(yīng)引起高度重視。文章通過(guò)對(duì)棄土場(chǎng)存在問(wèn)題的原因進(jìn)行剖析,提出了對(duì)策措施,可為復(fù)雜山區(qū)高速公路棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。
【關(guān)鍵詞】高速公路; 棄土場(chǎng); 設(shè)計(jì); 對(duì)策措施
【中國(guó)分類號(hào)】U417.9【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A
復(fù)雜山區(qū)高速公路橋隧工程規(guī)模大,可設(shè)為路基的基本上是挖方路基,不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量棄方。在建設(shè)過(guò)程中,棄土場(chǎng)場(chǎng)址變更引發(fā)的工期延誤、耕地占用、環(huán)境破壞、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題較為突出,這里面不僅有施工管理、征地拆遷等方面的客觀原因,還有設(shè)計(jì)方面的主觀原因。
2015年12月20日,位于深圳市光明新區(qū)的紅坳渣土受納場(chǎng)發(fā)生滑坡事故,造成73人死亡、4人下落不明、17人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失8.81億元。災(zāi)害滑坡覆蓋面積約38×104 m2,滑程長(zhǎng)達(dá)1 100 m,最大堆積寬度為630 m,體積約為273×104 m3。值得對(duì)該棄土場(chǎng)發(fā)生滑坡的原因,棄土場(chǎng)的選址及防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行深刻反思。
作為附屬工程的棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)主體工程設(shè)計(jì)水平。在當(dāng)今高速公路設(shè)計(jì)更加注重生態(tài)環(huán)境理念的前提下,加強(qiáng)棄土場(chǎng)的綜合設(shè)計(jì)與施工已成為項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的重要組成部分,具有十分重要的意義。
1 棄土場(chǎng)存在的問(wèn)題及原因分析
1.1 棄土場(chǎng)存在的問(wèn)題
1.1.1 設(shè)計(jì)變更大
很多項(xiàng)目,原設(shè)計(jì)的棄土場(chǎng)大部分未啟用,以四川藏區(qū)汶馬高速公路為例,原設(shè)計(jì)18個(gè)標(biāo)段,共31個(gè)棄土場(chǎng),僅6個(gè)棄土場(chǎng)未作變更設(shè)計(jì),新增棄土場(chǎng)選址23處。截至發(fā)稿,其中5個(gè)標(biāo)段,變更增加造價(jià)約6 500萬(wàn)元,變更金額較大。
1.1.2 易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害
部分棄土場(chǎng)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜,由于基礎(chǔ)資料缺失,防護(hù)排水設(shè)計(jì)不到位,施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)施作,常常易誘發(fā)泥石流、溜坍、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,易造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。類似案例不勝枚舉。
1.1.3 還田復(fù)耕率低
很多棄土場(chǎng)在棄方完成后不能很好的恢復(fù),如棄土場(chǎng)坡表耕植土綠化不達(dá)標(biāo),無(wú)滿足實(shí)際需要的排灌系統(tǒng),或者還耕的面積多為坡地可利用率低。沒(méi)有做到還地與民,維持可持續(xù)發(fā)展。目前已有多個(gè)高速公路工程項(xiàng)目存在當(dāng)?shù)卣熬用穹从尺€田復(fù)耕率低問(wèn)題。
1.2 原因分析
1.2.1 棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)出手質(zhì)量不高
1.2.1.1 設(shè)計(jì)工作不深不細(xì)
(1)棄土場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)繪或地勘工作不到位。有些復(fù)雜山區(qū)項(xiàng)目棄土場(chǎng)選址非常困難,加之工期緊張,往往到了提交設(shè)計(jì)文件的時(shí)候,個(gè)別棄土場(chǎng)選址才確定,沒(méi)有給地質(zhì)人員足夠的時(shí)間進(jìn)行地質(zhì)調(diào)繪或進(jìn)行地勘,地質(zhì)人員也沒(méi)參與到棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)的復(fù)核、審核中。棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)地質(zhì)信息缺失、不足,導(dǎo)致了部分棄土場(chǎng)由于地質(zhì)原因進(jìn)行了變更設(shè)計(jì)。很多大型棄土場(chǎng)沒(méi)有進(jìn)行專項(xiàng)工程地質(zhì)勘察,僅依靠工程地質(zhì)調(diào)繪,深度不足。
(2)征拆等控制因素調(diào)查不落實(shí)、不到位。棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)不僅受地形地質(zhì)條件制約。還要考慮征地拆遷,基本農(nóng)田,環(huán)保,生態(tài)紅線,文物保護(hù),地方規(guī)劃等等制約因素。
(3)棄土場(chǎng)基礎(chǔ)支撐資料不全。行洪論證專項(xiàng)、泥石流專項(xiàng)、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、地質(zhì)勘察報(bào)告、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及地方政府意見(jiàn)等各類專項(xiàng)資料缺失,設(shè)計(jì)變更基礎(chǔ)支撐資料不全。以某高速公路為例,原施工圖階段共設(shè)置了14個(gè)棄土場(chǎng),其中涉河棄土場(chǎng)11個(gè),均未作專門的行洪論證專項(xiàng),也未作穩(wěn)定安全性評(píng)價(jià),僅一處棄土場(chǎng)作了工點(diǎn)地質(zhì)勘察。 地形圖不全,部分棄土場(chǎng)僅有1∶1萬(wàn)地形圖。 未進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,棄土容量計(jì)算誤差大。
(4)棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)粗糙、沒(méi)考慮松方系數(shù)、運(yùn)距計(jì)算錯(cuò)漏多。棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)粗糙,多數(shù)只有一條剖面,不滿足設(shè)計(jì)要求;沒(méi)考慮松方系數(shù),導(dǎo)致實(shí)際棄土堆置過(guò)程中,部分棄土場(chǎng)容量不足;部分棄土場(chǎng)土石方調(diào)運(yùn)運(yùn)距計(jì)算不準(zhǔn),因運(yùn)距造成較大的變更設(shè)計(jì)。
(5)排灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)粗糙,不夠重視。棄土場(chǎng)排灌系統(tǒng)與工程穩(wěn)定、還田、水土流失防治相互制約,相互影響,對(duì)棄土場(chǎng)的總體設(shè)計(jì)有直接影響。部分棄土場(chǎng)依靠自然條件難以恢復(fù)維持生態(tài)能力,棄土場(chǎng)是按臨時(shí)征地征用,一般承諾要復(fù)耕,但設(shè)計(jì)上沒(méi)有根據(jù)具體的場(chǎng)地情況進(jìn)行系統(tǒng)的排灌系統(tǒng)設(shè)計(jì),通常只簡(jiǎn)單設(shè)置了周邊截、排水溝。不能滿足復(fù)耕的要求。
1.2.1.2 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,重視程度不夠
對(duì)于工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的棄土場(chǎng),設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,重視程度不夠。部分棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)僅考慮最終的防護(hù)方案,沒(méi)有與工程實(shí)際相結(jié)合,導(dǎo)致工程量不足,棄土過(guò)程中易發(fā)生次生災(zāi)害。
未考慮雨季施工過(guò)程中的度汛、渣水分流問(wèn)題,施工過(guò)程中臨時(shí)度汛,應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確要求,并給出工程量。部分涉及水工、地災(zāi)治理設(shè)計(jì)的棄土場(chǎng),缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),易誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害,并毀壞棄土場(chǎng)。類似案例較多,造成的經(jīng)濟(jì)損失相對(duì)較大,且后期治理難度大,效果差。
1.2.2 不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)跨合同調(diào)運(yùn),造成新增棄土場(chǎng)
施工圖階段分了施工標(biāo)段,在某一標(biāo)段中要達(dá)到土石方平衡是很難的一件事情,施工中兩個(gè)標(biāo)段施工進(jìn)度和施工順序都不一致,這樣的情況下很難進(jìn)行統(tǒng)一的土石方協(xié)調(diào)和調(diào)配。很多項(xiàng)目跨合同段調(diào)運(yùn)的情況,最終大部分都作了變更設(shè)計(jì),重新考慮土石方調(diào)配及取、棄土場(chǎng)的設(shè)置。
1.2.3 部分棄土場(chǎng)運(yùn)距較遠(yuǎn),施工單位不愿啟用
棄土場(chǎng)運(yùn)距較遠(yuǎn),施工工效較低,施工單位征拆協(xié)調(diào)工作也不是很積極主動(dòng),實(shí)施比較困難。
1.2.4 征拆協(xié)調(diào)難度大
一是居民拆遷補(bǔ)償要價(jià)高,棄土場(chǎng)用地設(shè)計(jì)上考慮臨時(shí)征用,棄土場(chǎng)還耕及樹(shù)木、青苗補(bǔ)償均由施工單位負(fù)責(zé),往往老百姓要求按永久用地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行,因此協(xié)調(diào)難度較大。二是施工單位認(rèn)為部分棄土場(chǎng)運(yùn)距遠(yuǎn),工效低,就借征拆協(xié)調(diào)困難為理由,提出變更設(shè)計(jì)。以藏區(qū)某高速為例,原設(shè)計(jì)共31處棄土場(chǎng),其中有16處均因征拆困難而進(jìn)行了變更,據(jù)了解基本每個(gè)標(biāo)段都因棄土場(chǎng)問(wèn)題停過(guò)工,個(gè)別標(biāo)段停工3個(gè)月以上。
1.2.5 施工單位不按設(shè)計(jì)要求施工,違規(guī)棄渣
一是施工單位不按設(shè)計(jì)位置堆置,圖方便按自己的意愿堆棄,造成既成事實(shí),再提出變更設(shè)計(jì)。二是不按設(shè)計(jì)施工,堆渣前未清表、棄渣不壓實(shí),不按設(shè)計(jì)坡比堆置等。認(rèn)為棄土場(chǎng)是附屬工程,不重視擋防工程的施工質(zhì)量。
1.2.6 施工組織不合理
施工單位進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)先進(jìn)行合理的施工組織,編制詳細(xì)的施工組織方案,經(jīng)審批后,再進(jìn)行施工。應(yīng)先進(jìn)行棄土場(chǎng)的建設(shè),再進(jìn)行隧道及路基開(kāi)挖施工。部分項(xiàng)目,未提前啟用棄土場(chǎng)的排水防護(hù)工程和征地拆遷工作,故隧道開(kāi)始出渣時(shí)棄土場(chǎng)尚不可用,造成棄渣的二次轉(zhuǎn)運(yùn)或棄土場(chǎng)變更設(shè)計(jì)。
1.2.7 復(fù)耕恢復(fù)工作上,施工管理不到位
大部分施工單位未按設(shè)計(jì)要求,施工初期預(yù)留臨時(shí)場(chǎng)地堆放路基清表土和棄土場(chǎng)原場(chǎng)地的耕植土,用于后期棄土場(chǎng)頂面的覆土。為了施工的方便,基本上把這些土丟棄在棄土場(chǎng)。導(dǎo)致后期復(fù)耕效果差。
1.2.8 棄渣場(chǎng)選址不盡合理
以藏區(qū)某高速公路為例,部分棄土場(chǎng)占用基本農(nóng)田,涉及自然保護(hù)區(qū)。部分棄土場(chǎng)設(shè)置在建成水庫(kù)管理范圍內(nèi)。導(dǎo)致變更、協(xié)調(diào)工作量大大增加。
2 對(duì)策措施
2.1 重視棄土場(chǎng)設(shè)計(jì),認(rèn)真把握好設(shè)計(jì)出手質(zhì)量關(guān)
2.1.1 正確認(rèn)識(shí)棄土場(chǎng)的重要性
棄土場(chǎng)是山區(qū)高速公路建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的具有破壞性的線外附屬工程。其對(duì)環(huán)境造成的破壞在多年的公路建設(shè)中得到了驗(yàn)證。因棄土場(chǎng)問(wèn)題而致使主體丁程停工和增加投資的案例較多,應(yīng)引起高度重視。
2.1.2 加強(qiáng)前期設(shè)計(jì)工作深度
根據(jù)需要,提交各類專項(xiàng)報(bào)告如地勘報(bào)告、行洪論證、地災(zāi)評(píng)估、泥石流、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等。
收集地方生態(tài)紅線,環(huán)保,水保,地災(zāi),基本農(nóng)田,文物保護(hù),礦產(chǎn),地方規(guī)劃等制約因素資料,要認(rèn)識(shí)到前期的工作一定要認(rèn)真細(xì)致,在收集基礎(chǔ)資料(包括地形圖、實(shí)地測(cè)量)、消化、理解基礎(chǔ)資料上多花些錢和時(shí)間,反而會(huì)節(jié)約大量的成本和工期。
加強(qiáng)棄土場(chǎng)的工程地質(zhì)調(diào)繪及勘探,建議地質(zhì)人員參與到整個(gè)棄土場(chǎng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。
2.1.3 加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)部管理
加強(qiáng)棄土場(chǎng)的復(fù)核、審核力度;復(fù)雜棄土場(chǎng)形成院級(jí)會(huì)審制度;個(gè)別極其復(fù)雜的棄土場(chǎng)委托有資質(zhì)、有能力的單位進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。
2.1.4 加強(qiáng)棄土場(chǎng)的綜合設(shè)計(jì)
棄土場(chǎng)的綜合設(shè)計(jì)是大勢(shì)所趨,棄土場(chǎng)的綜合設(shè)計(jì)應(yīng)該成為工程總體設(shè)計(jì)的重要組成部分。棄土場(chǎng)的綜合設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,包括擋防設(shè)計(jì)、排灌設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)(應(yīng)以還田設(shè)計(jì)為主)、美化設(shè)計(jì)、棄渣綜合利用設(shè)計(jì)、通行條件等。
2.1.4.1 加強(qiáng)棄土場(chǎng)擋防設(shè)計(jì)
加強(qiáng)地形圖測(cè)繪,控制性剖面設(shè)計(jì),擋防結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算、分析。棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)的地形圖測(cè)繪比例尺應(yīng)不小于1∶1000~1∶5000。控制性斷面間距30~50 m。支擋及防護(hù)工程等單項(xiàng)工程,地形圖測(cè)繪比例尺宜為1∶500~1∶2000。
2.1.4.2 加強(qiáng)生態(tài)設(shè)計(jì)
生態(tài)設(shè)計(jì)理念應(yīng)貫穿于棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)的始終。結(jié)合地方規(guī)劃,以還地于民為、以人為本的設(shè)計(jì)理念,發(fā)揮棄土場(chǎng)經(jīng)濟(jì),使建成后的棄土場(chǎng)能為人所用。
2.1.4.3 加強(qiáng)通行條件設(shè)計(jì)
良好的通行條件作為棄土場(chǎng)的配套措施,是利用棄土場(chǎng)的必要條件,建議部分棄土場(chǎng)考慮永臨結(jié)合便道。
2.1.4.4 棄渣綜合利用設(shè)計(jì)
土石方一部分用于路堤填筑,一部分堆放至棄土場(chǎng),但還有一部分可以用于其它相關(guān)工程如建筑工程、水利工程等。綜合考慮地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)模、具體規(guī)劃,了解各類工程對(duì)于土源的需求,有利于充分發(fā)揮棄渣的價(jià)值,使工程總體效益獲得提高。
也可利用滿足設(shè)計(jì)要求的棄渣軋制碎石、機(jī)制砂,用于公路及地方建設(shè)。
2.2 加強(qiáng)人才培養(yǎng)、學(xué)習(xí)、交流、引進(jìn)
加強(qiáng)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn),優(yōu)先引進(jìn)具有地災(zāi)、水工專業(yè)設(shè)計(jì)能力的資深人才。加強(qiáng)各專業(yè)、部門間的溝通、交流、資源共享。學(xué)習(xí)相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范,如《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》。
2.3 加強(qiáng)總體設(shè)計(jì),合理調(diào)配土石方,盡量減小棄渣運(yùn)距
細(xì)化、優(yōu)化、深化設(shè)計(jì)方案比選。認(rèn)真進(jìn)行高填路堤與橋梁,深挖路塹與隧道,互通立交規(guī)模型式,路基填料,邊坡坡率,排水溝尺寸與型式,取棄土設(shè)計(jì),沿線設(shè)施布設(shè)等方案比選,盡量不跨合同段調(diào)運(yùn)土石方。在綜合安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多種控制因素情況下,盡量減少棄渣運(yùn)距,個(gè)別標(biāo)段棄土場(chǎng)“可化大為小,化整為零”設(shè)計(jì),提高施工工效。
2.4 設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)棄土場(chǎng)選址設(shè)計(jì),提前與業(yè)主、地方做好溝通工作
棄土場(chǎng)選址兼顧安全和地方規(guī)劃的原則。避免因堆置棄土而誘發(fā)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
加強(qiáng)與業(yè)主、施工、地方的溝通,了解地方規(guī)劃、用土需求,使棄土場(chǎng)能夠?yàn)槊袼谩TO(shè)計(jì)前期要以書面形式,征求地方政府意見(jiàn),并現(xiàn)場(chǎng)踏勘確認(rèn)。各方明確各自分工,各盡其責(zé)。
2.5 加強(qiáng)施工管理,制定合理施工組織方案
要從整個(gè)項(xiàng)目出發(fā),統(tǒng)籌考慮施工組織方案的制定,考慮不同標(biāo)段的相互影響、相互制約因素,充分發(fā)揮監(jiān)理、業(yè)主的監(jiān)督管理職能。
設(shè)計(jì)上細(xì)化施工組織計(jì)劃,細(xì)化棄土場(chǎng)的施工方案:
(1)施工注意事項(xiàng)中,增加如表土保護(hù)等內(nèi)容具體說(shuō)明,提供表土保護(hù)的臨時(shí)用地設(shè)計(jì)圖表。
(2)復(fù)雜棄土場(chǎng)臨時(shí)排水和防護(hù)工程應(yīng)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì),部分困難位置進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)。
(3)一般棄土場(chǎng)壓實(shí)度應(yīng)作詳細(xì)要求,明確目標(biāo)(壓實(shí)度不小于80 %),并考慮不同棄土的松方系數(shù)(1.20~1.30)。
3 結(jié)束語(yǔ)
棄土場(chǎng)雖然是高速公路中的附屬工程,然而其對(duì)環(huán)境的破壞及工程造價(jià)的影響程度不容忽視,對(duì)山區(qū)高速公路棄土場(chǎng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),已成為大勢(shì)所趨。本文通過(guò)對(duì)復(fù)雜山區(qū)高速公路棄土場(chǎng)設(shè)計(jì)與施工存在的問(wèn)題,以及對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生原因進(jìn)行了系統(tǒng)剖析,提出了有針對(duì)性的對(duì)策措施。
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