浅谈水土保持措施在贵州喀斯特地区高速公路的应用

摘要：目前，贵州借着西部大开发战略的良好机会，大力发展便捷的交通系统路网。现已完成《贵州省高速公路网规划》（一下简称《规划》）。《规划》可以归纳为“6横7纵8联”及4个城市环线，总规模6851公里，到2020年前将基本形成贵州省高速公路网框架。受地貌及构造地质条件的制约，山高坡陡的喀斯特地貌地区并不方便开发与修路，从生态环境保护的角度，根据当地自然条件和项目特点，因地制宜地提出相应的水土流失防治对策和措施，为防治项目建设可能造成的水土流失可提供重要的依据。本文章以《规划》中的国家高速公路杭瑞线遵义至毕节段（下简称“遵毕线”）为例，浅谈水土保持措施在喀斯特地区的应用。

关键字：公路；喀斯特；水土保持;措施

一、 喀斯特地区保持水土的重要性

贵州碳酸盐岩的分布面积为12.96万平方千米。在贵州气候条件下每千年通过碳酸盐岩的溶蚀作用能降低地面30毫米―80毫米。每千年溶蚀碳酸盐岩只能形成4毫米厚的土层，既要形成1米厚的土层至少需要25万年。贵州全省都体现出土壤层极薄的现象，生态环境的脆弱性、严重性和难恢复性。

遵毕线经过的遵义市和毕节地区是我国喀斯特地形、地貌发育典型的地区之一。路线经过的四个县（市）喀斯特面积比重均较大，遵义县喀斯特地貌占了全县面积的83.84%，金沙县喀斯特地貌占了全县面积的78.85%，大方县喀斯特地貌占了全县面积的81.54%，毕节市喀斯特地貌占了全市面积的69.7%。该公路大部分路线均处于喀斯特地形之中。喀斯特地形区植被少、土层薄，且土被不连续，漏水漏肥现象十分严重，使得喀斯特地区的土壤保水、保肥性差。加之喀斯特环境中地表水下渗以后，即很快在这一接触面上产生侧向径流，使得土层更加松散，最后很快整个土体被地表径流所侵蚀。

二、建设高速公路对水土流失的危害

水土流失危害主要体现在以下几个方面：

① 表土流失，农业生态环境遭到破坏。水土流失导致地面大量的肥沃表土随水流走，土层日益变薄，土壤中的氮、磷、钾等有机质也随之流失。由于项目建设区土壤条件差，经水土流失后，耕作层变薄，有些地方甚至岩石。

② 由于林草植被日益减少，表土，持水能力大幅度降低，严重的水土流失造成频繁的洪涝灾害。由于森林植被的破坏，削弱了水源涵养和土壤蓄水调节能力，造成大雨大灾、小雨小灾、无雨旱灾。在水土流失严重的地区，人畜饮水困难。

③ 水土流失的加剧使溪流含沙量不断提高，河床也不断抬高，水位变浅，水利设施淤毁、两岸农田亦受其害。

三、 水土流失的预测

公路经过的区域地貌类型以喀斯特地貌类型为主，该地区植被少、土层薄，公路施工对地表扰动后，可能导致扰动区域植被永久性丧失，且恢复生态较难，因此须重点防护，降低因公路建设而造成的水土流失。

遵毕高速公路工程建设过程中，可能造成的土壤流失总量约为95.65万t，其中，新增土壤流失量约为87.86万t。施工期是造成水土流失的重点时段，施工期产生的土壤流失量约占整个预测期总流失量的98.85%。而在施工阶段，路基填、挖方边坡、弃渣场则是产生水土流失的重点工程单元，另外表土堆放区的土壤流失也不容忽视。因此，遵毕高速公路建设过程中，应特别重视施工期的水土流失防治，特别是挖、填方路段、弃渣场、表土堆放区的水土流失防治工作。

四、 高速公路水土保持措施

4.1 路基路段

1.沿线路纵向每间隔30～50m在路基边坡上设置一临时性边坡排水沟。边坡排水，沟下方视需要可以修建沉淀池，以阻留从坡面冲蚀的土壤。临时性边坡排水沟可以与路基排水工程中的边坡排水结合修建。

2.路基填筑前，在放坡线两侧开挖边沟，临时边沟的开挖要与永久性路基排水边沟相结合修建，边沟出口处修建沉砂池。

3.路基施工结束后，进行边坡防护工程，遇雨季可采用彩条布或草栅对路基边坡进行覆盖，以防降雨径流对路基边坡形成冲蚀。

4.2 弃渣场

1.弃渣场遵循“先拦后弃”的原则，弃土前先在下游设置重力式挡渣墙。挡渣墙按五级建筑物标准设计，地基设计应力为250kPa，采用7.5号砂浆砌筑。为排除弃渣场内的渗水，保证挡墙的稳定在挡墙上设置泄水孔，孔眼间距2～3m，上下排泄水孔错开设置。

2.弃渣场占地类型有水田、旱地、园地、林地和园地等。建设区“山多地少”，因此渣场恢复原则是：弃渣场使用结束后，按照原有占地类型予以恢复，所有农田均进行土地整治达到耕种条件后交还地方复耕，占用的林地和荒山等采取草、灌、乔结合的形式恢复植被。必须在施工前将有肥力的表层土剥离（剥离厚度40cm），为后期植被恢复和农田复耕提供必要的土源。

3.对于拟复耕利用的弃渣场用地，首先撒播豆科类草籽进行植被临时恢复后交还地方管理和使用；对于拟进行植被恢复的用地，采用马尾松与胡枝子或野蔷薇混交的方式进行绿化，树下撒播豆科类植物草籽。

4.3 表土堆放区

1.对于原始表土层，应在工程施工前预先对其进行剥离，并在用地范围内进行临时存放，以备工程后期用作本防治区的土地整治用土。

2.表土堆放高度3~5m，采用编织袋装土作临时挡墙，拦挡在集中堆放的表层土，防止散土随地表径流流失。临时挡墙采用梯形断面，断面尺寸采用1.5m（下底）×0.5m（上底）×1.0m（高），土堆坡面坡率采用1:1.5，表土堆应进行压实（不小于75%），堆顶及坡面覆盖原地表植被以防雨淋和冲刷。

2.对于工程征地内原土地类别为农田、林地的土地其有肥力的原始表土层，应施工前对其进行剥离，并运送到附近的立交区或弃渣场等进行临时存放，以备工程后期用作公路绿化及取、弃渣场复耕用土。表土堆周围采用编织袋装土作临时挡墙，拦挡在集中堆放的表层土，防止散土随地表径流流失。临时挡墙采用梯形断面，断面尺寸采用3m（下底）×1m（上底）×2m（高）。

3.工程施工结束后，为了使损毁的土地恢复到可开发利用状态，需采取平整、改造、覆土等土地整治措施。首先根据地块、其大小和平整程度，沿等高线方向标示地埂线，分块将各单元的平地和边坡初步整平、压实，待沉降初步稳定后，再对沉陷穴进行补填，进一步对土地进行细致的整平，以便后期覆土。将整平后的土地压实后，恢复为耕地，采用均匀覆表土的方式进行覆土，覆土厚度60cm。恢复林地，采用均匀覆表土的方式进行覆土，覆土厚度50cm，对于植树穴按植树类型进行深坑覆土，覆土主要来源于预先剥离的耕地表层熟土，不足部分取自路基清表土。

五、 水土保持的防治目标

通过水土保持方案措施，设计水平年拟达到的目标具体为：扰动土地整治率达到97%；水土流失总治理度达到97%；土壤流失控制比控制到0.9；拦渣率达到90%；林草覆盖率达到27%；林草植被恢复率达到99%。

参考文献

[1] 周素萍张兴奇等，《贵州农业科学》. 贵州省水土保持监测站,2010.6

[2] 彭琴，贵州喀斯特山区水土流失特征与水土保持研究进展，《贵州科学》.2006.9

[3] 杨汉奎，脆弱的喀斯特环境[J]. 贵州喀斯特环境研究，1988，15-18

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