摘要：公路建设项目属于典型的线性工程，具有施工周期长、线路长、扰动区域广、面积大、土石方挖填量大等特点，工程建设过程中大面积扰动破坏地表植被和土壤结构，造成水土流失。以新疆吉彩公路为例，探讨了荒漠戈壁区公路建设项目水土流失危害以及防治措施，以期为同类型建设项目水土流失防治工作提供经验借鉴。
关键词：公路；水土流失；水土保持
前言：公路属于线性工程，具有路线长、地表扰动面积大、土石方挖填量大等特点，在施工过程中，改变地表形态，破坏地表植被和土壤结构，遇降雨易形成水土流失[1-3]。近几年随着新疆经济建设全面开展，公路作为经济的大动脉也得到了全面的建设。因为新疆处于干旱区，大部分公路建设项目均处于荒漠戈壁内生态环境脆弱地区，公路建设过程中挖、填取弃土等施工作业加强了对地表和植被的强烈扰动，形成了大面积的人为水土流失区。本文以新疆吉彩公路为例，浅谈了荒漠戈壁区公路建设项目水土流失及防治措施，以期为同类开发建设项目水土流失防治工作提供经验借鉴。
1吉彩公路概况
吉彩公路（准东五彩湾煤电煤化工基地至吉木萨尔县公路）项目起点位于216国道K437+300处，终点位于吉木萨尔县境内省道S303公路K486+600处，路线全长约为127.07公里，公路按双向两车道、二级公路标准建设，于2012年6月底开工建设，2014年实现通车运行。
2项目区概况
该公路沿线途径草地、戈壁、沙漠区，地势总体为宽缓的平原；项目区内地表无常年水流，夏季降雨形成暂时性水流；项目区土壤以棕钙土和灰棕漠土为主，还有部分风沙土；植被区属于荒漠植被区；气候属大陆干旱荒漠气候，多年平均降水量180毫米，区域主导风向为西北风，一般风力3~5级，最大风速16m/s，大风日数十天，风季2-5月。
3本项目水土流失表现形式及水土流失危害
3.1新增水土流失表现形式
根据工程的建设特点，施工建设活动主要从以下几方面形成新增水土流失：
3.1.1扰动和破坏原生植被
由于项目的建设，增加了人流、物流的强度，扩大了人类活动范围，增大了对地表土壤和植被的扰动强度。原生植被在以下几方面遭到破坏：路基平整、开挖、填筑等形成较大范围的裸露面；桥涵建（构）筑物基础开挖、回填，路基开挖与堆土等占压地面、损坏植被；施工机械的碾压和人员践踏等生产与生活活动破坏植被，并可能使周边区域的植被也受到影响。
3.1.2使土壤表层松散性加大
本项目区土壤质地疏松，项目建设占地区原始地表广泛分布有砾幕层和地表结皮，砾幕层和地表结皮具有较强的抗风蚀能力。由于项目的建设，产生大量土石方开挖，大量的松散表土发生运移和重新堆积，使土壤水分大量散失，土体的机械组成混杂不一，丧失了原地表土壤的抗蚀力，在当地大风及短历时强降雨的作用下，裸露带极易形成较强的水土流失。
3.2水土流失危害
3.2.1加剧沿线水土流失
场区平整、基础开挖、道路、管线的敷设等施工作业过程中，形成的临时堆土区，土体表面的结构松散，遇大风时表土极易被风吹起，为扬沙天气提供物资源；遇强降水时表土会随洪水冲走，亦易产生水蚀，增加径流泥沙量，大量流失的土壤直接进入沟谷，增加区域沟谷和涵洞输沙量，使其行洪排涝能力降低。同时扬尘影响工程施工，降低工效，延长工期，增加工程投资费用。
3.2.2降低项目区生态环境质量
首先是生产建设占地直接影响周边范围内的植被生长，引起植被退化；其次是项目区人口数量的增加，对项目区植被和土壤干扰强度增大，此外建设过程中可能会产生大量尘土，使项目区生态环境总体有退化趋势。
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4水土保持措施体系布置及典型措施设计
4.1水土保持措施布局
根据该公路建设过程中实际采取的水土保持措施，主要建设区水土保持措施布局如下：
4.1.1路基工程防治区
施工前将表土质量较好区域表土剥离，堆置于路基两侧，施工结束后恢复至路旁。在道路上侧来水量较大区域路旁修筑排水沟，施工过程中采取密目网临时苫盖。风沙区路旁固定和半固定沙丘区布置草方格固沙，并在路旁实施梭梭无灌溉造林。施工结束后对路基裸露边坡采取砾石压盖措施。
4.1.2桥涵工程防治区
桥涵进出水口两侧修筑浆砌石网格挡墙和编织袋堆土防护。施工过程中对裸露表土采取密目网临时苫盖，施工结束后平整和清理场地并撒播草籽以及砾石压盖措施。
4.1.3站场工程防治区
施工前将表土质量较好区域表土剥离，在站场周边根据汇水和来水情况修筑排水沟，施工过程中采取密目网苫盖，在临时堆土周边布置编织袋堆土防护。施工结束后采取场地平整、清理、砾石压盖、洒水结皮和撒播草籽措施。
4.1.4取土场防治区
取土前预先剥离取土区表土，并集中堆放，对堆置的表土采取密目网苫盖，在临时堆土周边布置编织袋堆土防护。取土结束采取场地平整、清理、表土回覆、撒播草籽和洒水结皮措施。
4.2典型水土保持措施设计
根据现场调查，在吉彩公路实施的水土保持措施中工程措施以砾石压盖和草方格固沙最为典型，植物措施以梭梭无灌溉造林最为典型。以下对该三种措施实施方法进行叙述：
4.2.1砾石压盖
砾石压盖是本区域广泛采用的水土保持防治措施之一，砾石压盖措施实施中关键技术为砾石压盖的厚度和砾石粒径的选择。
砾石压盖的厚度决定了防护效益和投资的多少，粒径的选择直接决定了防治效果，砾石太大会造成缝隙大，粒径太小容易被吹走，均达不到防治效果。考虑到项目区多风且多大风的自然条件，砾石压盖的粒径选择主要取决于风速，根据起沙风速确定。经过测试计算，项目区合理的砾石压盖厚度为3-5cm，粒径以1-3cm为最合适，砾石宜选用级配碎石，1cm粒径级碎石以20-30%为宜。
4.2.2草方格
草方格主要实施区为线路穿越的风沙区，主要是为防止路旁固定和半固定沙丘扩张。草障固沙历史较悠久。对于草障固沙的合理配置人们曾做过很多测试，包括草障的形状：长方形、三角形、棱形、圆形，最终验证表明，最佳防治效果为正方形，即草方格沙障。在确定草方格沙障后人们又对草方格的尺寸进行了研究测试，最终实验表明1×1米大小、10-20 厘米高的草方格的防沙效果最好。
在本项目区实施的草方格尺寸标准为1×1米，草方格的材料主要为稻草、麦草和芦苇杆等。
4.2.3梭梭无灌溉造林
梭梭是新疆荒漠区固沙造林面积最大的建群树种，近年来面积大量萎缩。经过科研人员的研究摸索，探索出了无灌溉管件防护梭梭幼苗荒漠造林技术。该技术是将PVC管竖立埋入沙中，将梭梭幼苗栽植在管中央，初植配置规格为株行距2×2 m或2×3 m。通过这种造林技术可有效控制苗木根际和贴地表层温度，避免幼苗因表层砂砾温度过高被烫死，此外管内沙子可保持一定的湿度和温度，保证幼苗生长需要，不需要灌溉即可保证理想的成活率（成活率75%）。
结语：吉彩公路在项目建设过程中采取临时防护、工程防护和植物措施，形成了完善的防护体系，根据该公路水土保持验收评估结果显示，水土流失防治的各项指标均达到了预期目标，对本区域同类项目水土流失防治起到了很好的示范作用。
参考文献：
[1] 史东梅，刘益军，陈晏，等.国家重点公路重庆奉云段高速公路水土保持措施的探讨[J].水土保持学报，2006，20（3）：88-92；
[2] 王莎，杨海龙，高甲荣，等.穿过不同地貌类型公路水土保持方案编制应注意的几个问题[J].长江科学院院报，2012，29（4）：17-20；
[3] 李文军.山西省高速公路建设项目水土流失防治措施探讨[J].山西交通科技，2014（6）：91-93。
论文作者:郑水林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/23
标签：砾石论文; 表土论文; 压盖论文; 公路论文; 植被论文; 水土保持论文; 措施论文; 《基层建设》2018年第14期论文;