【摘要】：在山區鐵路工程建設中，隧道、路基、站場等工程的開挖施工，不可避免地將產生大量的工程棄渣，如不妥善安置工程棄渣或措施不得當的情況下，將造成嚴重的水土流失。本文分析了山區鐵路建設水土流失特點、棄渣選址及棄渣場水土保持措施，并對山區鐵路工程建設的水土保持工作提出了建議。
　　【關鍵詞】：水土保持，棄渣場，山區
　　前言
　　我國是世界上水土流失較為嚴重的國家之一，特殊的國情和復雜的自然條件,決定了水土保持在國民經濟和社會發展中的重要的地位和作用。水土資源是人類賴以生存的基本條件，水土資源大量流失我們的經濟和社會將難以持續發展，子孫后代的生存也將受到嚴重的威脅。由于在鐵路建設過程中會穿過各種各樣的地貌和地形單元，這勢必會給所經之地的環境帶來一定的影響。而鐵路建設產生棄土棄石的傾倒及取土、填挖等對原有水土保持設施的破壞，造成新的水土流失必須進行嚴格治理，如果防護不得力,就會導致大量的水土流失，因此棄渣場的防治措施就必須得到足夠的重視。
　　1．山區鐵路建設水土流失特點
　　鐵路工程是一種線狀建設工程，施工中要修筑路基、站場、橋梁和隧道，將導致山體被開挖，耕地被占用，原地貌及植被也遭到破壞，使沿線區域的生態和地質結構發生一定的變化。與其他等級或不同地形的鐵路相比，山區鐵路建設有如下自身特點：
　　(1)經過的地形地貌復雜多樣，路、橋、隧、站工點多樣，水土流失類型往往既有水力侵蝕，又有重力侵蝕、風力侵蝕；(2)土石山區一般生態環境都比較脆弱，而鐵路建設擾動沿線地形地貌，損壞原有的水土保持設施，如不進行防護，將對周邊造成重大影響；(3)大橋、特大橋多，隧道以中、長隧道為主，且橋梁隧道路段比例大，高填深挖路段長等特點；(4)大量的土體剝離、堆積、擾動，造成山區鐵路建設土石方工程量大，土石方調配困難，存在大量取土、棄渣現象，棄渣處置難等特點，取土、棄渣如不進行防護，容易引起滑坡、崩塌、泥石流等地質災害；(5)山區鐵路工程建設往往帶來大量新建施工便道、施工營地等臨時工程，而往往臨時工程施工期間水土流失治理不到位，導致后期治理難度大，對區域水土保持生態景觀環境造成影響；(6)施工擾動范圍廣，水土流失強度大，水土流失危害嚴重，水土流失治理難度大等特點。
　　2．棄渣場水土流失特點
　　在山區的鐵路工程建設中，隧道、路基、站場等工程的開挖施工，不可避免地將產生大量的工程棄渣。如不妥善安置工程棄渣或措施不得當的情況下，散落到溝間或溝道上游，在盛行的大風和突發性暴雨等外營力作用下，水土流失成倍增加，將會阻塞河道，增加淤積泥沙，降低河道的行洪排洪能力，甚至對工農業生產設施和群眾生命財產的安全造成危害，因此棄渣場就成為水土流失防治的重點，其特點是：裸露地表面積大、地形復雜、土質差(棄土含大量復雜成份如石、混凝土、雜物及一些化學物質)，土質疏松，有些地方形成的邊坡又高又陡，這造成棄渣場生態恢復難度大、代價高。針對這種情況，棄渣場的水土流失應該工程措施和生物措施結合起來進行防治，工程措施主要以設置擋渣墻、截排水溝等主，生物措施主要以灌草結合恢復植被為主。
　　3．棄渣場水土保持工程
　　3.1棄渣場選址
　　（1）棄渣場選址應避開泥石流易發區、崩塌和滑坡危險區及環境敏感區，不影響公共設施、工廠企業、居民點等的安全；
　　（2）棄渣場設置不宜占用耕地、良田，宜選擇荒坡、荒地等植被稀疏的場所，以減少對植被的毀壞；
　　（3）棄土（渣）場選址應避免占用平坦的河灘地，如若需要，最好將棄渣用于河堤的加固。該類棄土（渣）行為應與當地水行政主管部門提前溝通，聽取主管部門意見，按其規劃要求對進行操作，所采用的防護措施應報水行政主管部門同意；
　　（4）棄土（渣）場選址應重視場地的地形地貌條件，山區溝道棄渣場宜選擇在溝不太長、流域面積較小、切割較深、肚子較大，出口較窄的地方。
　　（5）從實際出發，便于施工，運距較短，節省投資，保護環境，技術經濟合理。
　　3.2水土保持措施
　　3.2.1擋渣墻。在棄渣過程中，應堅持“先擋后棄”的原則，先修筑擋渣墻，以攔截棄渣流失，減少對下游造成的危害。擋渣墻的位置一般選擇在渣場谷口比較窄的地方，以減少擋渣墻的工程量。擋渣墻地基應該選擇新鮮不易風化的巖石或密實的土層。根據地形、堆渣面積、填土高度等，計算出棄渣場可容納的棄渣量。
　　山區棄渣場擋渣墻型式宜采用重力式擋渣墻，利用重力式擋土墻及計算程序計算其穩定性，擋墻長度依據地形圖實際量算所得。擋渣墻材料應根據當地石材種類，一般為漿砌石擋渣墻或混凝土擋渣墻，由于山區棄渣場棄渣高度較高，擋渣墻設計可以選用臺階式擋渣墻。擋渣墻設計考慮沿擋墻縱向每隔10～15m設一道伸縮沉降縫，縫寬為2cm，縫中嵌柏油瀝青杉板，墻體縱向每隔2～3m設置排水孔，墻高1～1.5m時，在下部設置排水孔；墻高2～3m，在垂直方向設置二排排水孔，最低一排孔設在地面高程以上0.3m處；擋渣墻的排水孔用密目網反濾。
　　擋渣墻穩定性計算應滿足《開發建設項目水土保持技術規范》（GB50433-2008）的要求，棄渣場選用時應注意基底最大壓力設計值小于地基承載力，反之，需采取地基加強措施或采用鋼筋混凝土底板。
　　3.2.2截排水溝。在棄渣堆積平臺修建截排水溝，并在出口處設置急流槽或跌水，用于排除棄渣場堆積平臺及其周邊自然坡面上的洪水。排水溝流量計算根據《開發建設項目水土保持技術規范》(GB50433-2008)。排水溝橫斷面斷面一般選取梯形斷面，根據排水溝控制面積進行分級，選取典型排水溝計算排水溝流量，并進行排水溝設計。根據算出來的洪峰流量，用試算法可算出排水溝的溝底寬和水深，確定排水溝斷面。截排水溝材料應根據當地石材種類選擇漿砌石排水溝或混凝土排水溝，也可以根據當地經驗選用生物截排水溝。
　　3.2.3急流槽消能設施設計。山區棄渣場排洪溝出口處地面起伏較大，為與原排水系統連接并防止水流沖刷下游，需設置急流槽消能設施。排水消力設計一般選用陡槽工程和消能池。消能設施由上游漸變段、陡槽段、消能池和下游整流段組成，上接排洪溝，下接原有排水系統。陡槽采用矩形斷面，并在槽底設置交錯式矩形加糙，以增加水深、降低流速和改善下游的消能狀況。尺寸按明渠均勻流公式計算確定，比降采用1:3.0，邊墻的高度按設計水深加安全超高確定，安全加高取0.5m。消能池一般采用漿砌石砌筑，槽底板砌筑厚度0.5m，側墻厚度0.5m。
　　3.2.4土地整治恢復及植物措施設計。棄渣場填筑前先將表層種植土剝離并臨時堆放，回填所需部分表層土來在主體工程，臨時堆土堆放在棄渣場臨時征地范圍內，土堆外側邊坡采取草袋擋護坡腳的臨時防護措施，堆置高度不高于4m，同時采用密目網進行覆蓋。
　　4建議
　　4.1強化水土保持意識。水土保持既是我國生態建設的重大問題，又是可持續發展的基本保障，是社會主義和諧社會建設必不可少的組成部分。做好開發建設項目水土保持工作，減少因人為因素造成的水土流失，是目前水土保持工作的重要工作之一。隨著國家對水土保持工作的進一步重視，對水土保持提出了更高的要求。因此，鐵路建設、設計、施工單位都必須進一步提高水土保持意識，將工程質量、進度和水土保持工作放到同等重要位置，建立、健全水土保持組織機構和相關管理制度，規范施工期的水土保持工作，這樣不僅可以減少鐵路施工造成的水土流失，還將減少施工干擾，保證施工的順利進行，具有明顯的社會效益和經濟效益。
　　4.2合理調配土石方和布設棄渣場。鐵路工程的棄渣主要來自隧道、站場、路基，由于開挖的土石方不能滿足鐵路本身施工時序和土質條件的要求，因此設計中將大部分的棄渣都需要選擇棄渣場進行安置。結合其他鐵路工程的成功經驗，施工中產生的棄渣有部分是可以直接或者間接利用于地方工程建設，因此將鐵路工程建設與地方工程建設銜接起來就顯得尤為重要，這樣既減少了棄渣水土流失，又為地方經濟建設服務，生態效益和社會效益顯著。同樣對于棄渣場的選擇，在設計和施工中應綜合考慮各種因素，盡可能把渣場的征用等問題積極與地方部門協調，取得地方部門的支持與配合，同時可以多選擇棄渣場作為備用棄渣場。在水土保持方案批復后的后續設計工作中，設計單位應該結合施工現場實際，按照水土保持法及設計規范做補充設計，進一步優化和完善水土保持措施。
　　4.3嚴格落實水土保持“三同時”制度。按照“三同時”制度，水土保持工程必須與主體工程同時設計、同時施工、同時驗收。同時設計的理念對于鐵路工程棄渣場水土保持措施實施具有決定性作用。在鐵路工程棄渣場設計時，在施工階段之前，主體設計已考慮的棄渣場均會進行攔擋、排水及后期場地恢復措施的設計。同時施工對于鐵路工程渣場防護能否實施,實施過程中能否做到先擋后棄具有重要作用。同步驗收對于鐵路工程棄渣場防護措施的落實、防護責任的歸屬具有重要作用。
　　4.4加強水土保持監測、監理。實踐證明，通過監測，可以適時、準確地掌握工程水土流失狀況，了解水土流失危害，測算各項措施治理效益，及時發現重大水土流失危害隱患及水土保持工程實施中存在的問題和不足，以便不斷的進行改進和完善，為水土保持專項驗收提供依據，同時為同類開發建設項目預測和制定防治措施體系提供技術支持。
　　水土保持是一項綜合性很強的工作，涉及工程、水利、農業、環境保護等多門學科技術，工作涉及鐵路工程和地方部門。而現有工程監理技術人員，缺乏水土保持專業知識，不熟悉水土保持法律法規，難以勝任工程建設水土保持監理工作，因此，為保證水土保持工程按技術設計順利實施，有必要聘請水土保持監理工程師做好水土保持監理、技術監督和服務工作。
　　5結束語
　　總體而言，山區棄渣場水土保持工作必須在規劃及設計中做到合理調配，綜合利用，措施設計做到因地制宜，合理布設，合理選取措施類型及材質，同時在施工過程中應該加強水土保持監理、監測，將施工質量、進度和水土保持工作放到同等重要位置，只有這樣才能不僅防治水土流失，而且改善渣場周邊的景觀，同時也能有效地減少了工程造價和促進地方經濟增長，體現社會效益、經濟效益和環境效益的協調發展。
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