新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路水土流失防治措施探讨

周欣

摘要：随着高速铁路的迅速发展，随之带来的水土流失问题也日益突出。通过分析新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路建设产生的水土流失特点及原因，对如何进行水土流失防治区划分与防治措施布设等进行探讨，以期为高铁项目水土流失防治提供参考。

关键词：水土流失;高速铁路;防治措施

中图分类号：S157.2文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190215030

我国从2008年8月第1条高速铁路通车，到目前拥有建设总里程2.50万km，预计到2025年，中国高铁总里程将达3.80万km，基本实现省市县全覆盖[1]。随着高速铁路的迅速发展，随之带来的水土流失问题也日益突出。高速铁路项目具有建设规模大、涉及范围广、挖填方量大等特点[2]，因此，相应的施工活动如山体开挖、开凿隧道、架桥修涵、弃渣堆放等都极易产生水土流失。国内学者如邢亭婷[3]、张茵涛等[4]、倪艳霞[5]、徐亮[6]、武哲[7]、郭晨霞[8]、何吉成等[9]针对高铁建设中水土流失防治方面的研究主要从水土流失量预测、水土保持监理及监测和高铁建设对生态环境的影响等方面展开，直接针对高铁建设中水土流失防治措施的研究较少。本文以新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程为例，对新建高速铁路工程水土流失防治措施进行探讨。

1工程概况

新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路线路自京沈客专喀左站北京端外包京沈正线引出，经朝阳市（喀左县、建平县）、赤峰市（宁城县、喀喇沁旗、元宝山区、红山区和松山区），终点为赤峰西站，为客运专线，设计最高行车速度250km/h，正线155.897km，相关工程10.958km。全线共设5个车站，利用1个原有车站，新设3个车站，改建1个既有车站。正线设桥梁47座;正线涵洞241座，隧道10座，新建牵引变电所2座，新建AT分区所4座。

工程总占地978.10hm2，其中永久占地738.32hm2，临时占地239.78hm2。土石方挖填总量2560.20萬m3，其中挖方1424.16万m3，填方1136.04万m3，利用方444.60万m3，总借方745.20万m3（设1处取土场），总弃方588.72万m3（设弃土（渣）场20处）。

2项目区概况

工程沿线经过燕山山脉之低中山区、冲洪积平原区和黄土地貌区三个地貌单元，气候类型属于中温带亚干旱季风气候区。年平均降水量为309.90～514.90mm;年平均蒸发量为1222.40～1760.20mm;年平均风速1.80～2.30m/s。工程沿线主要土壤类型褐土、黄绵土、黑垆土。线位所经区域属于暖温带阔叶林区域、温带草原区域，依次经过冀辽山地丘陵油松、辽东栎、槲栎林区;温带草原区域的冀北、辽西山地油松、栎林、草甸草原区，西辽河平原长芒草、栽培植被草甸草原区。工程沿线林草植被覆盖率为26.3%。

3水土流失现状

在铁路工程建设过程中，由于取土、弃土和修筑路基、桥涵等施工活动，损坏和占压植被，造成水土保持设施的破坏，使原地貌、植被抗侵蚀力降低或消失，土壤侵蚀量剧增。工程沿线侵蚀类型为以水力侵蚀为主，侵蚀强度以微、轻中度为主，土壤侵蚀模数为200～2500t/km2·a，项目区所经地区均属于西辽河大凌河中上游国家级水土流失重点治理区和省级水土流失重点治理区，项目区容许土壤流失量为200t/（km2·a）。

4防治措施布局

根据工程沿线地貌，一级分区分为中低山丘陵区（起点～CK48、CK123～终点）、平原区（CK48～CK123）。二级分区根据工程建设特点，结合工程施工区布局，将该项目划分为8个水土流失防治区，分别为路基防治区、站场防治区、桥梁防治区、隧道防治区、取土场防治区、弃土（渣）场防治区、施工便道防治区和施工生产生活防治区。水土保持措施布局如下。

4.1工程措施

4.1.1表土剥离和回覆

为充分利用有限的表土资源，工程施工前，对施工区可剥离的表土进行剥离，剥离厚度为10～50cm，主要依据占地类型及土壤性质综合考虑。剥离的表土堆置在工程沿线设置的临时堆土场。施工结束后，利用临时堆土场内堆存的表土对绿化区域进行覆土，覆土厚度约为40～50cm。

4.1.2边坡防护

路堤高度小于等于3m时坡面采用C35正六边形空心块内种撒草籽并间植紫穗槐防护，沿线路方向每隔15m设置一道竖向排水肋。路堤边坡高度大于3m时坡面采用3m×3m带截水槽C35混凝土拱型骨架防护，骨架内撒草籽并种植紫穗槐防护;站场同路基工程边坡防护一致;桥头锥体采用浆砌片石拱形骨架，骨架内植草防护;隧道进出口洞脸为土石混合边坡、土质边坡，受洞口边仰坡自然坡度限制，采用M10浆砌片石骨架护坡和撒播草籽绿化。

4.1.3截排水沟及顺接工程

在路堤天然护道外，设置单侧或双侧排水沟。路堑于路肩两侧设置侧沟。堑顶外5m设置单侧或双侧天沟。在顺接处设置消能设施，消能池长2.0m，宽1.0m，深1.0m;站场股道间排水槽、站区排水沟与桥涵、路基等排水设施衔接配合，顺接至附近的排水涵或沟渠;跨公路和铁路等桥梁桥面集水采用集中排放，集水通过承台漫流至桥梁底部绿地内;在隧道洞脸上方设截水沟，并通过排水沟汇集到洞口两侧的路基排水边沟;在取土场上部设置截水沟，疏导外来水至周围排水系统，平台内侧设横向排水沟，截排水沟相连，与周围排水系统衔接，截水沟末端顺接沉砂池。弃渣场弃渣堆积平台修建浆砌石排水沟，顺接沉砂池，用于排除弃渣场堆积平台及其周边自然坡面上的洪水。

4.1.4挡渣墙

挡墙胸坡1∶0.30，背坡1∶0.25，基础埋深不小于150cm，挡墙基底必须置于硬塑层粉质黏土或岩石内，墙身以M10水泥砂浆砌片石砌筑。沿墙长每10～20m设一道伸缩缝，缝宽0.02m，缝内沿内、外、顶三边填塞沥青麻筋，深0.2m。泄水孔采用φ10cmPVC 管，最下一排泄水孔高出墙前基坑回填面0.2m。墙后于墙顶以下0.5m范围及最下一排泄水孔下设夯填粘土隔水层，厚0.3m。两隔水层之间铺设塑料排水片材。于墙顶设1.0～2.0m宽平台（不含挡墙宽度）。不同地段挡渣墙的高度不同，经计算其稳定性需满足规范要求。

4.1.5土地整治

土建工程施工结束后，对站场区、桥梁区、弃渣场区、施工便道区和施工生产生活防治区需要绿化地段进行土地整治，由于基础施工等活动，破坏和扰动了区域原地貌，施工结束后应清理建筑废料，随后平整场地并翻垦，以利于园林绿化。

4.2植物措施

根据项目区所在气候区特点，应采用适宜当地抗寒、耐旱、耐贫瘠、适应力较强的草种树木。项目区拟选植物种见表1。

4.2.1路基防治区

绿化设计采用内灌外乔的绿化形式。靠近线路地带应栽种草、灌植物，远离线路地带宜栽种灌木、乔木，形成立体复层的绿化带。栽植乔木时，树高不高于旅客列车车窗下缘。

4.2.2站场防治区

站场需种植观赏树种、铺植草皮，在主要建筑物前的空地上种植草坪，草坪中零星种植花灌木。同时，在草坪中央或边缘以孤植和对植的方式种植高大、美观的乔木，道路两旁种植姿态优美、树干笔直、树冠较大的树种，边界围墙或围拦处种植藤本植物垂直绿化，树种适当选用彩叶树种。

4.2.3桥梁防治区

在桥下不易种植乔灌木，故采用撒播草籽进行绿化，净度≥90%，发芽率≥85%，种植密度60kg/hm2。

4.2.4隧道防治区

隧道进出口洞脸为土石混合边坡、土质边坡，受洞口边仰坡自然坡度限制，采用M10浆砌片石骨架护坡和撒播草籽绿化。

4.2.5取土场防治区

取土场台面种植乔木林，林间撒播草籽，乔木选用杨树、油松等，行间距为2m×2m，2500株/hm2。草本采用苜蓿、披碱草等。边坡采用植物护坡，植物采用紫穗槐，密度为10000穴/hm2，每穴3～5株。

4.2.6棄土（渣）场防治区

弃土（渣）场台面种植乔木林，林间撒播草籽，乔木选用油松、赤峰杨等，行间距为2m×2m，2500株/hm2。草种选用羊草、披碱草、紫花苜蓿等混合草种。坡地弃土场边坡采用植物护坡，植物采用灌木，灌木采用紫穗槐、柠条等，密度为10000穴/hm2，每穴3～5株。

4.2.7施工便道防治区

不作为乡村道路或田间道的施工便道恢复原有土地功能，原土地利用现状为耕地的恢复为耕地，并施农家肥，施农家肥45m3/hm2;原土地利用现状为荒地或林地的翻垦整地后撒播混合草种，路基边坡进行植草护坡。

4.2.8施工生产生活防治区

施工结束后将硬化地面、碎石路面全部拆除，恢复为林地的种植乔木林，林间撒播草籽，乔木选用樟子松、油松、云杉、赤峰杨等，行间距为2m×2m，2500株/hm2。草种选用紫花苜蓿、披碱草、草木犀、草地早熟禾等混合草种。

4.3临时措施

4.3.1临时排水沉砂

为减轻施工过程中产生的水土流失，对临时堆土场设置临时排水和临时沉砂池;在在路基防治区设置挡水埂、急流槽和临时排水沟进行路基临时排水;在桥墩钻孔前修建泥浆池1个（泥浆池需做防渗处理，可多个钻孔共用），并设沉淀池2个，串联并用，泥浆经沉淀后循环使用;在施工生产生活区外围设临时土质排水沟和沉砂池。

4.3.2表土临时防护

对各个防治区堆存的表土在施工堆置期间采取装土草袋拦挡和密目网苫盖的措施进行临时防护，表层土堆高在3.0～4.0m之间，堆土坡地为1∶1.5～1∶2.0，坡脚四周采用装土草袋拦挡，断面为顶宽0.5m，高1.0m，底宽1.1m的梯形断面，同时在堆土表面采用密目网苫盖。

5结语

通过分析高速铁路建设产生水土流失的特点及原因，对高速铁路建设项目合理划分水土流失防治分区，并针对每个防治分区相应布设水土流失防治措施，使之形成一个完整的水土流失防治措施体系，在高铁项目建设过程中能够起到防治水土流失、改善生态环境的作用。

在生态文明建设的大背景下，铁路建设者也需积极落实水土保持方案设计的各项水土流失防治措施，扎实做好铁路建设过程中的各项水土保持工作，促进铁路建设与生态文明的协调发展。

参考文献

[1] 国家发展和改革委员会，交通运输部，中国铁路总公司.中长期铁路网规划[R].2016.

[2] 白晓军，吕冬梅，孙健.关于铁路建设项目水土保持方案的编制和建议[J].铁道劳动安全卫生与环保，2007（3）：108-110.

[3] 邢亭婷.高速铁路建设水土流失预测与防治研究[D].成都：西南交通大学，2011：33-43.

[4] 张茵涛，马宁.大西客运专线铁路水土保持监测方案的研究与实施[J].铁道标准设计，2011（增1）：143-147.

[5] 倪艳霞.高铁建设生态环保目标规划与监测方法研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2015：23-28.

[6] 徐亮.高速铁路工程施工期环境监理方案探析[D].成都：西南交通大学，2013：27.

[7] 武哲.大西铁路水土保持工程监理规划及措施[J].人民黄河，2011，33（11）：109-11.

[8] 郭晨霞.高铁建设生态环境影响评价方法研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2013： 20-22.

[9] 何吉成，李耀增，徐雨晴.武广客运专线建设工程的水土流失影响程度分析[J].亚热带水土保持，2010（4）：18-21.