城區(qū)市政公路建設(shè)項目的水土保持措施

◎高雨龍

自改革開放以來，我國城市化建設(shè)進(jìn)程一直在向前推進(jìn)，為緩解城市內(nèi)部現(xiàn)有的諸多交通壓力，市政道路建設(shè)受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。本次以上海市浦東新區(qū)新建市政道路為例，在項目區(qū)周邊環(huán)境條件綜合調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，提出針對性的水保措施安排，以期達(dá)到最大限度防治水土流失的效果。

一、項目概況

長空路（云水路～新元南路）新建工程位于上海市浦東新區(qū)泥城鎮(zhèn)，是臨港新片區(qū)重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)重要通道，道路等級為城市次干路，東西走向，東至新元南路，西至云水路，道路全長3402m，樁號范圍K0+025.361～K3+426.965，征地紅線寬度為40m，雙向六車道，瀝青混凝土路面，設(shè)計速度為40km/h，全線共設(shè)置11個平面交叉口，新建148m/3座中型跨河橋梁。工程將同步實施工程范圍內(nèi)道路、橋梁、排水（雨、污管道）、水工、照明（含合桿）、監(jiān)控、海綿及其附屬工程等。

二、項目區(qū)概況

浦東新區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫15.6℃，年平均降水量為1207.3mm，雨季主要集中在6～9月，植被類型為中亞熱帶常綠闊葉林帶，主要土類為水稻土。項目區(qū)位于長江三角洲入海口東南前緣，地貌類型為三角洲沖積平原。場地地質(zhì)構(gòu)造以正常地層沉積區(qū)為主，在深度65m范圍內(nèi)地基土屬第四紀(jì)上更新世及全新世沉積物，主要由粘性土、粉性土和砂土組成，分布較穩(wěn)定，一般具有成層分布的特點。

本工程土壤侵蝕類型區(qū)屬于南方紅壤區(qū)，侵蝕強(qiáng)度以微度為主，侵蝕形式以水力侵蝕為主，容許土壤流失量500t/km2·a，原地貌土壤侵蝕模數(shù)為200t/km2·a。水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行南方紅壤區(qū)一級標(biāo)準(zhǔn)。

三、市政公路建設(shè)水保措施布設(shè)

1.防治區(qū)劃分。結(jié)合目前生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，要想保證水土流失防治工作的全面有序開展，首先須對項目區(qū)合理的劃分防治分區(qū)，項目分區(qū)應(yīng)具有控制性、整體性、全局性，各分區(qū)內(nèi)造成水土流失的主導(dǎo)因子相近或相似，各分區(qū)之間要具有明顯差異性。本工程根據(jù)不同的施工工藝及地表擾動情形，將項目區(qū)劃分為路基工程區(qū)、橋梁工程區(qū)、駁岸工程區(qū)三個防治單元。

由于地處沖積平原地區(qū)，本工程道路整體以填方為主，路基工程區(qū)包含了路基、路面、交叉、排水、綠化、海綿及其他附屬工程。橋梁工程區(qū)涉及三座中型橋梁，均為三跨，橋長50m，寬度40m，橋梁無通航要求，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。根據(jù)《上海市跨、穿、沿河構(gòu)筑物河道管理技術(shù)規(guī)定（試行）》，橋梁建設(shè)時，其垂直投影面內(nèi)及上下游30m河道兩岸堤防（防汛墻）需同步岸規(guī)劃要求實施，故本工程還將同步實施河道生態(tài)駁岸484m，生態(tài)駁岸采用復(fù)式斷面和斜坡式斷面，其中墻身材料選用箱型砌塊擋墻，基礎(chǔ)型式主要為鋼筋砼預(yù)制樁基礎(chǔ)，橋梁及駁岸工程施工期均順河向設(shè)置雙排12m長拉森鋼板樁圍堰。

本工程水土流失防治責(zé)任范圍面積14.57hm2，其中永久占地13.63hm2，臨時占地0.94hm2。施工生產(chǎn)生活區(qū)采用租賃的形式，施工便道及臨時堆土均設(shè)置在征地紅線內(nèi)，借方全部外購，渣土全部運至政府指定消納場，不新增臨時占地。項目防治分區(qū)及防治責(zé)任范圍表見下表：

表1 項目防治分區(qū)及防治責(zé)任范圍表

2.措施總體布局。

（1）防治措施布設(shè)基本原則。結(jié)合工程具體情況及項目區(qū)水土流失狀況，將預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先等基本原則放在首位，同時要體現(xiàn)出科學(xué)管理以及注重效益等基本方針，盡可能避免對原地表以及植被造成嚴(yán)重破壞。項目建設(shè)過程中，要補充完善臨時性防護(hù)措施，盡可能減少在施工過程中人為擾動。水土保持措施布設(shè)時要將生態(tài)效益放在首位，避免對周邊生態(tài)環(huán)境造成不良影響。水保措施應(yīng)采用工程措施、植物措施、臨時措施相結(jié)合的形式，統(tǒng)籌兼顧，形成綜合防護(hù)體系。

（2）防治措施體系和總體布局。結(jié)合工程在規(guī)劃和建設(shè)時提出的一系列特點及要求，嚴(yán)格按照現(xiàn)有的工藝特征，在對水土流失進(jìn)行預(yù)測及客觀分析的基礎(chǔ)上，形成了以下具有針對性的水土流失防治措施體系。防治措施總體布局如表2所示。

表2 項目水土流失防治措施體系表

上表中主體工程已有的以水土保持功能為主的工程包含：喬木移栽、人行道透水鋪裝、雨水花園、表土回填、道路綠化帶綜合綠化、駁岸工程綠化、河岸一側(cè)泥漿沉淀池、施工生產(chǎn)生活區(qū)臨時排水溝、道路兩側(cè)出入口處的洗車平臺及三級沉淀池等措施。水保方案則新增了路基兩側(cè)施工期臨時排水、裸露地表及臨時堆土的臨時苫蓋及排水、臨時占地施工結(jié)束后的土地平整及撒播草籽恢復(fù)綠地等措施。

3.分區(qū)措施布設(shè)。

（1）措施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。①排水工程：本工程臨時排水溝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按3年一遇最大10min的降雨強(qiáng)度計算。暴雨期間的匯水量可選用上海地方標(biāo)準(zhǔn)《暴雨強(qiáng)度公式與設(shè)計雨型標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/T1043-2017）中的的暴雨強(qiáng)度公式：

式中：P－暴雨重現(xiàn)期，本工程臨時排水取3年；

t－降雨歷時，本工程取10min；

q－暴雨強(qiáng)度，L/s·ha；

Q－雨水設(shè)計流量，L/s；

Ψ－徑流系數(shù)

F－匯水面積

②土地整治：根據(jù)《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》（GB51018-2014），擾動占壓土地的平整及翻松應(yīng)符合下列規(guī)定：“擾動后凹凸不平的地面應(yīng)削凸填凹，進(jìn)行粗平整；擾動后地面相對平整或粗平整后的土地，壓實度較高的應(yīng)予以翻松”，施工期，場地土方被壓實，施工結(jié)束后的場地需要進(jìn)行土地整治，以便恢復(fù)原土地利用類型，整地方式采用人工整地的形式，對于機(jī)械碾壓、人工擾動地段進(jìn)行深翻20～30cm。

③本工程植被恢復(fù)與建設(shè)工程級別為1級，應(yīng)根據(jù)景觀、游憩、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)防護(hù)等多種功能的要求，執(zhí)行園林綠化工程標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《園林綠化工程施工及驗收規(guī)范》（CJJ/T 82-2012），樹木栽植成活率應(yīng)達(dá)到≥95%，名貴樹木栽植成活率應(yīng)達(dá)到100%。草皮鋪設(shè)成坪后覆蓋度應(yīng)達(dá)到≥95%，雜草及病蟲害面積應(yīng)達(dá)到≤5%，單塊裸露面積應(yīng)達(dá)到≤25cm2，栽植花卉成活率應(yīng)達(dá)到≥95%。

項目區(qū)植被類型為中亞熱帶常綠闊葉林，區(qū)域內(nèi)的植物多為防護(hù)林、景觀綠化植被和農(nóng)作物植被。根據(jù)地形地貌、土壤、降水、植被等自然因子綜合分析，該區(qū)光熱資源豐富，降水充足，土層相對較厚，立地條件適宜植物生長。工程在綠化用植物種的篩選上應(yīng)按照“適地適樹適草”的原則，兼具生態(tài)與景觀要求，還應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐臍夂蛲寥赖拳h(huán)境條件、項目特性及植物生物學(xué)特性的要求，優(yōu)先選用當(dāng)?shù)厣L情況良好、景觀效果佳、經(jīng)濟(jì)合理的植被。

④臨時防護(hù)：施工建設(shè)中，臨時堆土（石、渣）必須設(shè)置專門堆放地，集中堆放，并應(yīng)采取攔擋、覆蓋等措施；施工中的裸露地，在遇暴雨、大風(fēng)時應(yīng)布設(shè)防護(hù)措施。如裸露時間超過一個生長季節(jié)的，應(yīng)進(jìn)行臨時種草加以防護(hù)；施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工便道應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，并采取臨時性的防護(hù)措施，如布設(shè)臨時攔擋、排水、沉沙等設(shè)施，防止施工期間新增水土流失。相關(guān)設(shè)施的設(shè)計及施工應(yīng)符合《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》（GB51018-2014）要求。

（2）海綿城市措施。本工程海綿城市主要為結(jié)合道路、綠化和排水工程，采用透水混凝土透水鋪裝、側(cè)分帶內(nèi)雨水花園作為生物滯留帶等海綿城市技術(shù)措施。

人行道透水鋪裝是通過采用大孔隙結(jié)構(gòu)層或排水滲透設(shè)施，使得雨水能夠通過鋪裝結(jié)構(gòu)就地下滲，本次人行道透水路面結(jié)構(gòu)為：6cm透水磚+3cm中粗砂+10cm透水水泥混凝土+10cm礫石砂。透水鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖詳見圖1。

圖1 透水鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖

雨水花園設(shè)置在機(jī)非隔離帶內(nèi)，寬度1.5m，單個長度18m，每組間距12m。表面調(diào)蓄深度0.2m，下部結(jié)構(gòu)層深度1.0m。雨水花園結(jié)構(gòu)層由上至下分別為有機(jī)肥料層、有機(jī)介質(zhì)層、DN150導(dǎo)引水管、粗砂過濾層、防滲膜等，將雨水花園結(jié)構(gòu)滲水排放至道路已有雨水口處。雨水花園應(yīng)采用400mm厚種植土，種植土滲透系數(shù)需控制在50～100mm/h。雨水花園剖面示意圖如下：

圖2 雨水花園剖面示意圖

（3）工程措施。除海綿城市各項可納入水保措施體系的工程外，從水土保持的角度出發(fā)，考慮到項目用地現(xiàn)狀多為旱地、水澆地、設(shè)施農(nóng)用地等，具有肥力表土，故在施工前期需進(jìn)行表土剝離，運至表土臨時堆場集中堆放，并采取臨時苫蓋等防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，后續(xù)用于道路綠化帶覆土。綠化區(qū)表土回覆后應(yīng)及時進(jìn)行土地整治，包括翻松、施肥等，以利于植物種植。

以上市政道路工程工程措施主要包括了表土剝離、表土回填、土地整治等。市政雨水管網(wǎng)主要用于城市防洪排澇，不計入水保措施體系。

（4）臨時措施。市政道路建設(shè)期間，道路兩端出入口處均設(shè)置洗車池、三級沉淀池等，對進(jìn)出施工場地的車輛進(jìn)行沖洗，防止帶出泥沙。中型橋梁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，施工過程中應(yīng)在橋墩附近設(shè)置泥漿池，泥漿池沉淀的鉆渣泥漿應(yīng)通過泥漿干化一體機(jī)干化后外運至政府指定的渣土消納場，以避免鉆渣泥漿場內(nèi)亂流，影響路基施工以及道路周邊環(huán)境。施工過程中應(yīng)在路基兩側(cè)及橋墩周邊、駁岸工程區(qū)岸坡頂部等區(qū)域設(shè)置截（排）水溝，并接入周邊農(nóng)田排水系統(tǒng)，接入前設(shè)置二級沉沙池，排水溝中部也需每隔300m設(shè)置一口沉沙池。紅線內(nèi)的臨時堆土則應(yīng)采取先攔后棄的形式，設(shè)置裝土編織袋擋墻攔擋，堆土完成后設(shè)置彩條布苫蓋。場地內(nèi)裸露地表且48h內(nèi)不再擾動的區(qū)域也應(yīng)及時苫蓋彩條布，防止降雨沖蝕或大風(fēng)揚塵。

（5）植物措施。施工前期應(yīng)對項目區(qū)已有河道護(hù)岸樹種進(jìn)行機(jī)械移栽，苗木搬遷過程中應(yīng)盡量減少地表擾動，喬木應(yīng)修剪枝葉，并帶土球移栽，土球需綁扎固定，防止運輸過程中土方沿途灑落。施工后期對綠化帶及河流岸坡進(jìn)行喬灌草結(jié)合的綠化，而駁岸工程區(qū)的臨時占地可進(jìn)行平整及翻松處理，然后通過撒播水保混交草籽等措施進(jìn)行初步綠化。項目區(qū)的光熱資源較豐富，降水量充足，可滿足各種類型的植物生長的需求。通過種植各種類型樹草種，不僅能夠保持水土，也能夠美化項目區(qū)環(huán)境。

（6）施工組織及施工工藝。工程施工時應(yīng)根據(jù)各防治區(qū)域的具體措施合理安排水土保持防治措施施工工序，減少或避免各工序間的相互干擾，與主體工程施工一并進(jìn)行。

施工前，應(yīng)剝離主體工程區(qū)占用旱地、水澆地、設(shè)施農(nóng)用地的表層耕植土，剝離厚度約30cm，采用推土機(jī)將土方集中堆置，清基土方用于后期綠化種植或恢復(fù)植被。施工過程中，臨時堆土及場地內(nèi)裸露地表應(yīng)進(jìn)行臨時苫蓋，道路路基兩側(cè)設(shè)臨時排水溝及沉沙池。施工結(jié)束后，將前期剝離的表土（清基土方）覆蓋在主體工程區(qū)綠化或植被恢復(fù)區(qū)域，表土回覆采用鏟運機(jī)鏟運土。護(hù)岸邊坡施工后期應(yīng)在表面填筑耕植土并進(jìn)行修整，人工松土，松土厚度不大于30cm，然后對坡面進(jìn)行平整，清理垃圾等雜物。

植物措施設(shè)計以經(jīng)濟(jì)實用、方便施工和便于養(yǎng)護(hù)為原則。施工要選擇雨季或雨季即將來臨之前進(jìn)行，以防惡劣天氣造成新的水土流失。苗木栽植采用穴狀整地，人工挖土。鋪植草坪所選的草源應(yīng)生長良好，密度高，草塊切成30cm×30cm、厚2～3cm的方塊，各草塊間的縫隙不得超過4～6cm，鋪設(shè)后應(yīng)壓實，澆水。鋪設(shè)草皮時，要嚴(yán)格按從下至上的原則進(jìn)行，并根據(jù)草皮的實際厚度對腐殖土厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保腐殖土加草皮的總體厚度保持在30cm左右。

土地整治應(yīng)按植被恢復(fù)要求對地形進(jìn)行整理。注意將埋在土壤內(nèi)的雜物等清除。同時要考慮林草地的排水狀況，過干過濕潤不利于植物的生長。

磚砌沉沙池施工包括沉沙池的開挖和護(hù)砌，按設(shè)計斷面采用機(jī)械作業(yè)、人工配合的方式開挖，開挖后清除一切樹根、雜草和尖石，然后鋪設(shè)墊層，澆筑混凝土層，并進(jìn)行砌磚及抹面。排水溝開挖前，應(yīng)根據(jù)放樣樁線，采用小型反鏟挖掘機(jī)或人工開挖，然后人工修整坡度，使之達(dá)到設(shè)計要求，施工后期用原土回填排水溝。防塵網(wǎng)鋪設(shè)時應(yīng)搭接10-15cm，在表面用石（磚）塊進(jìn)行壓鋪，防止被風(fēng)吹起。

三、結(jié)語

市政道路工程在建設(shè)時，應(yīng)加強(qiáng)施工管理，限制施工區(qū)域，減少堆渣量，土方挖填避開主汛期，并及時做好施工攔擋、排水導(dǎo)流及臨時苫蓋等防護(hù)措施。應(yīng)根據(jù)項目實際情況進(jìn)行分析研究，提出有針對性的水土流失防治措施，防止項目在建設(shè)過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞，推動項目區(qū)生態(tài)文明建設(shè)。