公路工程表土环境保护与治理策略

(整期优先)网络出版时间:2022-04-24
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公路工程表土环境保护与治理策略

朱丽娜

四川省交通勘察设计研究院有限公司

摘要:公路工程特别是高速公路建设工程一般路线长、占地广、规模大,随着目前公路建设项目覆盖度增加,更多公路建设往山区、高原等高海拔地区推进,因此桥隧比高、隧道弃渣多、表土资源难于保存和利用。所以,在现代公路的建设和发展中,应重视表土资源的环境保护和治理,并采取相应的有效措施。鉴于此,为了更好地完成表土资源环境的绿色发展,本文在深入分析表土资源环境现状的基础上,进一步提出了表土资源环境保护和治理战略,对公路建设的协调发展具备相应的积极意义。

关键词:表土资源;保护;治理策略;可持续发展

公路工程属于典型的线型生产建设项目,具有线路较长、跨越地貌类型较多、扰动地表面积较大、取弃土方量较大等方面的特点,由于其涉及到的地区地貌多样化以及建设周期长,在施工建设的过程中需要设置多处取土场、弃渣场,且位置分散,不可避免的会在建设过程中对多处的原始地貌和地表植物造成破坏,导致公路工程建设沿线范围内大面积的表土资源的破坏和污染。而随着人们对环境保护意识重视程度的增加,绿色低碳和可持续发展已经成为当今世界的风向标,为了有效控制表土环境、充分利用突然资源,国家也专门制定并颁布了土壤环境保护和治理的相关措施和政策,这些都要求在公路建设施工的过程中更加重视表土资源的保护和治理。

1表土资源资源综述

1.1表土资源的概念

表土指的是地球表面适合于耕作的表层土壤,它位于土壤剖面的上层,平均厚度一般在20至4厘米之间,分为土壤剖面最上层熟化厚度介于15至30厘米的耕作层和下部20至40厘米的亚耕层。根据相关研究结果可知,自然界中形成1厘米厚的土壤大致需要100至400年的时间,而形成10至30厘米的可用于种植或耕种的耕作层甚至更需要数千年的时间。表土中除了含有丰富的氮、磷、钾等微量元素和丰富的有机物质之外,还包含着大量的活性种子,是一种天然的土壤种子库,能够保证植被的自然恢复和生长。上述研究表明,表土和石油、天然气一样是一种不可再生的资源,因此面对我国大规模的公路建设,在工程建设施工过程中,做好表土环境的保护和治理,对于保护生态环境,促进生态系统的自然恢复有着极为重要的作用。

1.2公路工程沿线表土保护和利用的途径和方法

高速公路作为沿线长、占用面宽、低于跨度大的典型线型工程,在建设施工过程会永久或临时的占用大量土地资源,不可避免的会造成大面积的土地资源的破坏,根据相关统计数据显示,在公路建设的土壤环境破坏中,大约30%左右为临时用地,70%左右为裸露边坡用地。这就导致在公路工程施工过程中,存在大量的地表修复工程,需要消耗大量的土壤资源,因此在公路施工建设过程中剥离并收集表土,减少后期地表修复过程中使用外部输入的母质图、心图或渣土,不仅能够有效的保护公路工程占用的表土资源还能有效的提升公路沿线生态建设效果,是对表土资源保护的最最佳途径。

而如图1所示,对高速公路项目沿线剥离和回收的表土,可以有建设用地减量化复垦、沿线景观绿化、工程创面生态防护这三种方式,其中表土用于工程建设减量化复垦,可用于将临时用地恢复为耕地或生态林草地两类方式;表土用于工程沿线景观绿化利用,则主要是用于中央分隔分带、路肩绿化带、服务区、互通立交等区域种植绿化植物;表土用于工程创面生态防护则主要是用于挖方边坡与填方边坡这两个方面。

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图1 高速公路沿线表土资源综合利用途径

2表土资源保护的策略

2.1经济适用的原则

由于公路建设项目投资巨大,因此在对表土或其上的植被资源保护的过程中,出于成本方面的原因也需要考虑到表土保护的成本,因此需要合理的原则表土剥离的方式方法、剥离表土的运输成本和堆放场地、新建植被与移栽植物的成本对比等方面的因素,以经济适用作为表土保护的原则。

2.2价值优先的原则

在对表土上原生的植被进行保护的过程汇总,需要根据植物的不同种类和生态景观价值,优先保护生态效益高、景观价值好的植物,如杨树林和银杏等不同价值的植物可以采取直接砍伐或移植的方式。

2.3 便于施工的原则

在对表土资源进行保护的过程中,需要考虑到项目建设过程中的施工问题,如表土堆场设置的位置需要便于运输和表土的堆放;体型较大的高价值原始林木可以采用就近移植的方式,这些都需要从施工便利性的因素进行考虑。

2.4 重点突出原则

在表土和植被资源的保护过程中,需要突出表土资源保护的重点,需要根据地址条件的不同,对不同地段的表土和植被采用不同的保护方式,如原生林区域重要的是对林木进行保护和利用,而灌木林区段则主要是对表土进行保护和利用。

3表土资源保护的方案

3.1表土及植被保护方案

在公路建设施工过程中,往往会涉及到不同的建设区段,如公路路段、服务区、互通区、匝道等区域,针对互通区域、匝道等区域,除需要建设的路基和道路之外,可以采用遮拦和围挡的方式,尽可能的保护区域内不需要建设场地内的原始地表和植被,防止施工过程中对表土和植被的损害的同时,减少工程施工量,节约建设成本。而对于需建设场地的表土和植被,则根据植被的价值,采取直接砍伐或移栽的方式,清除植被后再对表土进行剥离,可采用两侧堆填路基的方式堆放表土,减少表土运输量。

3.2表土的剥离和再利用方案

在项目施工前,需要根据工程设计对建设区域开展调研工作,制定表土的剥离方案和工艺流程,首先是对土壤进行质量检测,测定土壤耕种层的构造及厚度、pH值、有机质含量、密实度、质地与养分含量等相关技术参数,以决定是否采用土壤剥离的方案;其次是制定土壤剥离的工艺,在这个过程中,结合区域内的交通状况和地质特点,制定土壤剥离的方法,如平原地域可采取分层平移剥离法进行施工,而相关表土剥离的机械设备则主要是挖掘机、推土机等工程机械。最后是确定土壤剥离的厚度,根据公路工程项目的建设要求、检测的土壤参数以及选择的突然剥离的工艺,确定土壤剥离的厚度,不同的土壤剥离类型对剥离厚度有不同的要求。而表土的再利用,则主要是用于边坡覆土、回填,或者是替代纸浆、客土等用作植草喷播技术的基材,具体使用工艺则需要根据其用途来制定,如用于喷播1-2厘米厚的含灌草种子的面层,回填30—50厘米厚覆土层。

3.3表土的堆放方案

在对剥离的表土进行堆放的过程中,需要考虑到对表土过早手机会导致水土流失加剧和对周围环境的影响,因此表土一般选择在营造区域内进行集中堆放,以便后期利用,且做好排水措施,防止雨季时形成积水或径流冲刷,堆放前在堆放场地有水侧布置断面为0.6m×0.6m临时土质截水沟,开挖土方,然后堆置于腐殖土堆放场。在收集的表土四周设置临时编织土袋围堰,围堰采用梯形断面,围堰土袋用土取自腐殖土。表土堆放场通常要修出“馒头”型土包,最大的堆土高度应当小于10米,尽量控制在5至6米左右,并对表层进行拍实处理,要达到一定的拍实度,防止雨水渗流对内部土壤养分造成淋溶损失。表土堆放场要留出一定场地,以供后期表土预处理使用。

结语

在公路工程建设过程中,不可避免的会占用大量的土地,且因为临时场地、运输道路等方面的原因,会对周围区域的土地造成大面积的损伤,因此在公路工程建设过程中,需要科学的因地制宜的对表土资源开展综合的保护和再利用技术,将建设项目中涉及到的表土资源的合理、高效回收利用,不仅能够有效的节约土地资源和土壤资源,又能促进生态景观的快速恢复,实现经济和生态效益的双重收益。

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