程煥玲，苗紅昌

(1.河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站，河南 鄭州 450008；2.河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，河南 鄭州 450008)

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南水北調(diào)中線工程安陽(yáng)段棄土(渣)場(chǎng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)

程煥玲1，苗紅昌2

(1.河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站，河南 鄭州 450008；2.河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，河南 鄭州 450008)

南水北調(diào)中線工程；棄土(渣)場(chǎng)；防護(hù)措施

南水北調(diào)中線工程安陽(yáng)段總長(zhǎng)40.322 km，全線動(dòng)用土石方總量2 786.68萬(wàn)m3，僅棄方就達(dá)1 208.66萬(wàn)m3，占動(dòng)用土石方總量的43%。為避免因棄渣堆置不當(dāng)而影響工程建設(shè)和工程安全運(yùn)行，經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化調(diào)整，最終確定布設(shè)沿渠棄土(渣)場(chǎng)1處、集中棄土(渣)場(chǎng)26處。為保障棄土(渣)場(chǎng)的穩(wěn)定，結(jié)合實(shí)際采取了相應(yīng)的水土保持措施。詳細(xì)介紹了每座棄土(渣)場(chǎng)采取的防護(hù)措施，以期為類(lèi)似工程提供借鑒。

1 工程概況

南水北調(diào)中線安陽(yáng)段起自湯陰縣與安陽(yáng)縣交界羑河北岸的駙馬營(yíng)村羑河渠道倒虹吸建筑物出口，最終與穿漳河建筑物進(jìn)口相連接進(jìn)入河北省，總長(zhǎng)40.322 km。全線布設(shè)各類(lèi)建筑物71座，其中河渠交叉建筑物3座、左岸排水建筑物16座、渠渠交叉建筑物9座、控制建筑物4座(節(jié)制閘1座，退水閘1座，分水口門(mén)2座)、路渠交叉建筑物38座、鐵路橋1座。

總干渠渠道設(shè)計(jì)流量245～235 m3/s、水深為7.0 m、縱坡為1/28 000。渠道過(guò)水?dāng)嗝孢x用梯形，底寬18.5～13.0 m，邊坡系數(shù)2.0～3.0。采用現(xiàn)澆混凝土板襯砌，渠坡襯砌10 cm，渠底襯砌8 cm?；炷烈r砌板下鋪設(shè)二布一膜復(fù)合土工膜加強(qiáng)防滲。一般渠段所有岸坡及外坡均采用工程與植物相結(jié)合的措施進(jìn)行防護(hù)，即采用預(yù)制砼六棱體框格，格內(nèi)填土并植草皮；而在填方渠段河渠交叉建筑物進(jìn)出口附近，考慮到渠堤有可能受到洪水浸泡及沖刷，采用干砌石護(hù)砌。全線動(dòng)用土石方總量2 786.68萬(wàn)m3，僅棄方就達(dá)1 208.66萬(wàn)m3，占動(dòng)用土石方總量的43%。為避免因棄渣堆置不當(dāng)而影響工程建設(shè)和工程安全運(yùn)行，經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化調(diào)整，最終確定布設(shè)沿渠棄土(渣)場(chǎng)1處，長(zhǎng)3.32 km，寬70 m，設(shè)計(jì)棄土(渣)量78.06萬(wàn)m3；集中棄土(渣)場(chǎng)26處，設(shè)計(jì)棄土(渣)量1 130.60萬(wàn)m3。

2 棄土(渣)場(chǎng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)

2.1 沿渠棄土(渣)場(chǎng)

(1)棄土(渣)場(chǎng)概況。設(shè)計(jì)沿渠道右側(cè)棄土(渣)場(chǎng)1處(編號(hào)AQ1-1)，占地類(lèi)型為平耕地，設(shè)計(jì)棄土(渣)量78.06萬(wàn)m3。棄土(渣)場(chǎng)涉及南田村西、駙馬營(yíng)東兩座公路橋及南田村溝左岸排水倒虹吸建筑物。

(2)措施布置。根據(jù)棄土(渣)場(chǎng)各部位可能發(fā)生的水土流失及對(duì)周邊環(huán)境的影響情況，在南田村溝左岸排水倒虹吸建筑物下游兩側(cè)棄土(渣)場(chǎng)邊坡布置漿砌石護(hù)坡，為避免洪水漫溢及回水沖刷造成護(hù)坡坍塌，護(hù)砌沿總干渠方向順延10 m，漿砌石護(hù)坡長(zhǎng)250 m，高3.0 m；在駙馬營(yíng)東、南田村西公路橋兩側(cè)棄土場(chǎng)邊坡布置漿砌石框格護(hù)坡，框格中植草皮，護(hù)坡長(zhǎng)400 m，平均高3.0 m。棄土(渣)場(chǎng)內(nèi)側(cè)緊靠總干渠堤防，外側(cè)土質(zhì)邊坡削坡放緩為1∶4后選種果樹(shù)，既可美化環(huán)境又可提高經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)還能有效防止水土流失。

棄土(渣)前先剝離渣場(chǎng)表土0.5 m，臨時(shí)堆置防護(hù)，待棄土(渣)完畢后先在棄土(渣)頂面鋪設(shè)厚0.4 m的黏土或壤土并碾壓密實(shí)，形成防滲漏層，再把表土覆蓋表面。臨時(shí)堆放表土的防護(hù)措施主要是在坡腳堆放編織袋。

(3)工程設(shè)計(jì)。漿砌石護(hù)坡平均高3.0 m，設(shè)計(jì)坡度1∶2.75，坡面砌石厚0.4 m，坡腳采用矩形護(hù)腳，護(hù)腳底寬0.6 m、高1.0 m，沿護(hù)坡長(zhǎng)度方向每15 m設(shè)一條寬2 cm的伸縮縫，用瀝青木板塞填。漿砌石框格護(hù)坡平均高3.0 m，設(shè)計(jì)坡度1∶2.75，坡面砌石厚0.4 m，坡腳采用矩形護(hù)腳，護(hù)坡底寬0.6 m、高0.6 m。坡腳排水溝為梯形，底寬1.0 m、深1.0 m，邊坡1∶1.5；表土防護(hù)排水溝底寬0.4 m、深0.4 m，邊坡1∶1.5。長(zhǎng)0.5 m、寬0.4 m、厚0.3 m的編織袋分兩層堆放，形成頂寬0.4 m、高0.6 m的防護(hù)帶。棄土(渣)場(chǎng)堆到設(shè)計(jì)高度后，對(duì)頂面進(jìn)行土地平整，坡面削坡放緩為1∶4后種植果樹(shù)?？蚋駜?nèi)植草皮，草種選用羊茅，春季撒播，播種量5～8 g/m2。

2.2 集中棄土(渣)場(chǎng)

選擇集中棄土(渣)場(chǎng)26處，在考慮盡量減少占?jí)恨r(nóng)田的情況下經(jīng)過(guò)反復(fù)比較優(yōu)化，選用了5種類(lèi)型的棄土(渣)方式：①利用廢棄的溝道棄土(渣)。由于總干渠的修建截?cái)嗔艘恍_溝，使這些溝道失去了原有的作用，可以利用這些廢棄溝道棄土(渣)，棄土(渣)堆滿后進(jìn)行土地平整、復(fù)耕。②順坡傾倒棄土(渣)。在地形較高處，沿等高線順坡由高向低傾倒。填平坡面，完成棄土后平整頂面、復(fù)耕。③磚瓦場(chǎng)取土坑棄土(渣)。安陽(yáng)市區(qū)附近總干渠沿線有很多廢棄的磚瓦場(chǎng)，磚瓦場(chǎng)取土燒磚后形成深5～6 m的洼地，利用棄土(渣)填平坑洼地是一種很好的棄土(渣)方式，既解決了棄土(渣)問(wèn)題又造了耕地。④低洼地棄土(渣)?？偢汕鼐€兩岸有高低不平的低洼地，可解決一部分棄土(渣)。⑤總干渠取土料場(chǎng)棄土(渣)。總干渠有3處取土料場(chǎng)，取土后形成2.5 m的深坑，正好用來(lái)填充廢棄料。

利用廢棄的溝道棄土(渣)1處(編號(hào)為AQ2-1)，設(shè)計(jì)棄土(渣)量24.60萬(wàn)m3。棄土(渣)場(chǎng)位于北田村北總干渠兩岸，溝道被總干渠截?cái)嗪髲U棄，其中左側(cè)溝道長(zhǎng)約280 m、寬40～80 m、深4～5 m，右側(cè)溝道長(zhǎng)約500 m、寬30～100 m、深2～3 m。棄土(渣)前先剝離表土0.5 m，臨時(shí)堆置防護(hù)，待棄土(渣)堆滿后回覆，棄土按復(fù)耕土質(zhì)要求改良，分耕作層、防滲層，耕作層用堆棄土渣前剝離的表土加以改良后鋪在防滲層表面。防滲層用黏土及壤土填筑碾壓密實(shí)起到保水作用，厚0.4 m。

順坡堆置棄土(渣)場(chǎng)7處。AQ4-2棄土(渣)場(chǎng)位于總干渠右岸，地貌為崗坡地，地面高程80～90 m，南北長(zhǎng)約800 m，東西寬370～750 m，面積57.64 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量242.07萬(wàn)m3。AQ5-2棄土(渣)場(chǎng)位于魏家營(yíng)溝兩岸、總干渠右岸崗坡地，地面高程80～88 m，棄土頂高88 m，南北長(zhǎng)500～800 m，東西寬200～300 m，面積13.47 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量64.91萬(wàn)m3。AQ6-2棄土(渣)場(chǎng)位于安陽(yáng)市火化場(chǎng)東北300 m處，面積26.01 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量59.48萬(wàn)m3。AQ10-3棄土(渣)場(chǎng)位于杜家庵和許張村之間的總干渠右岸崗前坡耕地，東西長(zhǎng)約480 m，南北寬約300 m，地面高程86～92 m，棄土頂高92 m，平均堆高3.0 m左右，占地面積57.17 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)總量59.82萬(wàn)m3。AQ23-7、AQ24-7棄土(渣)場(chǎng)均位于安陽(yáng)河與總干渠相交左岸三角區(qū)域，總面積25.75 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量61.37萬(wàn)m3。AQ25-7棄土(渣)場(chǎng)位于皇甫屯與杜小屯之間，南北長(zhǎng)約800 m，東西寬約290 m，棄土頂高89 m，地面高程82～86 m，平均堆高5 m，面積24.41 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量118.62萬(wàn)m3。棄土按梯形斷面放緩邊坡分層堆放，為及時(shí)排除頂面雨水，棄土頂面坡降設(shè)計(jì)為3‰。在坡面種植果樹(shù)，在棄土(渣)場(chǎng)坡腳布設(shè)排水溝。對(duì)靠近村莊處，需在頂面鋪設(shè)土工防塵網(wǎng)防護(hù)。棄土(渣)場(chǎng)靠近溝道處，按建筑物出口水位20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)考慮棄土(渣)場(chǎng)的防護(hù)，若洪水出槽漫灘，則靠河側(cè)坡面需做漿砌石護(hù)坡或三維土工網(wǎng)墊中間植草措施防護(hù)。為防止棄土(渣)過(guò)程中土石滾落河中或危及場(chǎng)外設(shè)施，在靠河側(cè)棄土(渣)坡腳處臨時(shí)堆放編織袋防護(hù)，同時(shí)也能起到防止坡面受外水沖刷作用。

低洼地棄土(渣)場(chǎng)11處，這11處低洼地高低不平，現(xiàn)種植有農(nóng)作物，在雨水大時(shí)容易積水，作物生長(zhǎng)沒(méi)有保證，棄土填平坑洼地并配套灌溉后變?yōu)樗疂驳?。其中AQ3-1棄土(渣)場(chǎng)位于郜家莊北總干渠右岸，洼地最低高程85.8 m，周?chē)孛嫫骄叱?0.0 m，面積5.54 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量19.40萬(wàn)m3。AQ7-2、AQ8-2緊靠總干渠，洼地深2～4 m，設(shè)計(jì)棄土(渣)量分別為3.99萬(wàn)、0.45萬(wàn)m3，占地分別是1.52、0.13 hm2。AQ11-3、AQ12-3、AQ13-3緊靠總干渠，棄土(渣)量分別為0.71萬(wàn)、1.0萬(wàn)、6.29萬(wàn)m3，占地分別是0.31、0.26、1.49 hm2。AQ14-4位于趙張村西，地面高程93～94 m，底部高程90～92 m，面積8.36 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量25.06萬(wàn)m3。AQ17-4棄土(渣)場(chǎng)緊靠總干渠，設(shè)計(jì)棄土(渣)量51.33萬(wàn)m3，占地17.67 hm2。AQ20-5、AQ21-5緊靠總干渠，設(shè)計(jì)棄土(渣)量分別為12.53萬(wàn)、3.0萬(wàn)m3，分別占地1.57、0.42 hm2。AQ22-6棄土(渣)場(chǎng)位于史車(chē)村北，在總干渠左岸，面積61 hm2，周邊地面高程89～90 m，洼地高程83～87 m，棄土(渣)場(chǎng)靠近總干渠側(cè)向西北延伸，面積5.15 hm2，設(shè)計(jì)棄土(渣)量25.95萬(wàn)m3。AQ3-1棄土(渣)場(chǎng)填筑至90 m等高線，AQ14-4棄土(渣)場(chǎng)填筑至96 m等高線，AQ22-6棄土(渣)場(chǎng)填筑至90 m等高線，頂面做3‰坡降排水，其余棄土(渣)場(chǎng)填至和地面平。AQ14-4、AQ22-6填土一側(cè)高出地面2 m，按1∶5放緩邊坡，坡面種植蘋(píng)果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)林進(jìn)行防護(hù)。

利用磚瓦場(chǎng)棄土(渣)共有4處，AQ15-4棄土(渣)場(chǎng)位于海村磚場(chǎng)，是海村磚場(chǎng)的取土場(chǎng)，地面高程94～95 m，底部高程87.3～92.7 m，面積2.66 hm2。AQ16-4棄土(渣)場(chǎng)位于麻鞋墊磚場(chǎng)，磚場(chǎng)取土場(chǎng)地面高程95 m，坑底高程88～91.7 m，面積1.4 hm2。AQ18-5棄土(渣)場(chǎng)位于郭李村磚場(chǎng)， 磚場(chǎng)地面高程96～101 m，坑底高程95.7～97.5 m，面積3.21 hm2。AQ19-5棄土(渣)場(chǎng)位于安陽(yáng)市某已停產(chǎn)磚瓦場(chǎng)，南北寬約700 m，東西長(zhǎng)700～1 000 m，坑深6～15 m，面積較大，取土坑內(nèi)大部分區(qū)域已耕種，有多處魚(yú)塘，占地面積19.66 hm2。這些棄土(渣)場(chǎng)占地為磚場(chǎng)取土坑，不但減少了棄土占地，還改造了不良地形地貌，有利于植物種植，是較好的棄土場(chǎng)地。設(shè)計(jì)棄土至附近地面高程并平整治理，表層恢復(fù)耕種。

總干渠有3處取土料場(chǎng)，取土料之后均填置棄土(渣)。AQ9-3位于活水村北總干渠右岸，填平取土坑后再高出地面2.5～3.0 m，設(shè)計(jì)棄土(渣)量156.87萬(wàn)m3。AQ26-8、AQ26-9棄土(渣)場(chǎng)位于吉莊南，設(shè)計(jì)棄土(渣)量分別為98.67萬(wàn)、46.36萬(wàn)m3。AQ9-3棄土(渣)場(chǎng)在靠近公路坡腳處布設(shè)排水溝660 m，坡面種植林果樹(shù)，可有效減少水土流失。

3 結(jié) 語(yǔ)

南水北調(diào)中線安陽(yáng)段動(dòng)用土石方總量2 786.68萬(wàn)m3，僅棄方就達(dá)1 208.66萬(wàn)m3。類(lèi)似南水北調(diào)中線這樣的大型輸水工程，棄土棄渣量巨大，對(duì)工程投資的影響很大。在工程建設(shè)中，若能科學(xué)、合理地選擇渣場(chǎng)位置、棄土(渣)堆置方式、防護(hù)措施，則不僅能夠節(jié)省大量的資金，而且可將棄土(渣)對(duì)工程建設(shè)及工程安全運(yùn)行的影響降到最低。

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

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1000-0941(2016)10-0034-03

程煥玲(1967—)，女，河南鄧州市人，高級(jí)工程師，主要從事水土保持規(guī)劃、綜合防治工作。

2016-06-10