◎高雨龍
自改革開放以來,我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程一直在向前推進(jìn),為緩解城市內(nèi)部現(xiàn)有的諸多交通壓力,市政道路建設(shè)受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。本次以上海市浦東新區(qū)新建市政道路為例,在項(xiàng)目區(qū)周邊環(huán)境條件綜合調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,提出針對(duì)性的水保措施安排,以期達(dá)到最大限度防治水土流失的效果。
長(zhǎng)空路(云水路~新元南路)新建工程位于上海市浦東新區(qū)泥城鎮(zhèn),是臨港新片區(qū)重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)重要通道,道路等級(jí)為城市次干路,東西走向,東至新元南路,西至云水路,道路全長(zhǎng)3402m,樁號(hào)范圍K0+025.361~K3+426.965,征地紅線寬度為40m,雙向六車道,瀝青混凝土路面,設(shè)計(jì)速度為40km/h,全線共設(shè)置11個(gè)平面交叉口,新建148m/3座中型跨河橋梁。工程將同步實(shí)施工程范圍內(nèi)道路、橋梁、排水(雨、污管道)、水工、照明(含合桿)、監(jiān)控、海綿及其附屬工程等。
浦東新區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫15.6℃,年平均降水量為1207.3mm,雨季主要集中在6~9月,植被類型為中亞熱帶常綠闊葉林帶,主要土類為水稻土。項(xiàng)目區(qū)位于長(zhǎng)江三角洲入??跂|南前緣,地貌類型為三角洲沖積平原。場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造以正常地層沉積區(qū)為主,在深度65m范圍內(nèi)地基土屬第四紀(jì)上更新世及全新世沉積物,主要由粘性土、粉性土和砂土組成,分布較穩(wěn)定,一般具有成層分布的特點(diǎn)。
本工程土壤侵蝕類型區(qū)屬于南方紅壤區(qū),侵蝕強(qiáng)度以微度為主,侵蝕形式以水力侵蝕為主,容許土壤流失量500t/km2·a,原地貌土壤侵蝕模數(shù)為200t/km2·a。水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行南方紅壤區(qū)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1.防治區(qū)劃分。結(jié)合目前生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,要想保證水土流失防治工作的全面有序開展,首先須對(duì)項(xiàng)目區(qū)合理的劃分防治分區(qū),項(xiàng)目分區(qū)應(yīng)具有控制性、整體性、全局性,各分區(qū)內(nèi)造成水土流失的主導(dǎo)因子相近或相似,各分區(qū)之間要具有明顯差異性。本工程根據(jù)不同的施工工藝及地表擾動(dòng)情形,將項(xiàng)目區(qū)劃分為路基工程區(qū)、橋梁工程區(qū)、駁岸工程區(qū)三個(gè)防治單元。
由于地處沖積平原地區(qū),本工程道路整體以填方為主,路基工程區(qū)包含了路基、路面、交叉、排水、綠化、海綿及其他附屬工程。橋梁工程區(qū)涉及三座中型橋梁,均為三跨,橋長(zhǎng)50m,寬度40m,橋梁無(wú)通航要求,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。根據(jù)《上海市跨、穿、沿河構(gòu)筑物河道管理技術(shù)規(guī)定(試行)》,橋梁建設(shè)時(shí),其垂直投影面內(nèi)及上下游30m河道兩岸堤防(防汛墻)需同步岸規(guī)劃要求實(shí)施,故本工程還將同步實(shí)施河道生態(tài)駁岸484m,生態(tài)駁岸采用復(fù)式斷面和斜坡式斷面,其中墻身材料選用箱型砌塊擋墻,基礎(chǔ)型式主要為鋼筋砼預(yù)制樁基礎(chǔ),橋梁及駁岸工程施工期均順河向設(shè)置雙排12m長(zhǎng)拉森鋼板樁圍堰。
本工程水土流失防治責(zé)任范圍面積14.57hm2,其中永久占地13.63hm2,臨時(shí)占地0.94hm2。施工生產(chǎn)生活區(qū)采用租賃的形式,施工便道及臨時(shí)堆土均設(shè)置在征地紅線內(nèi),借方全部外購(gòu),渣土全部運(yùn)至政府指定消納場(chǎng),不新增臨時(shí)占地。項(xiàng)目防治分區(qū)及防治責(zé)任范圍表見下表:
表1 項(xiàng)目防治分區(qū)及防治責(zé)任范圍表
2.措施總體布局。
(1)防治措施布設(shè)基本原則。結(jié)合工程具體情況及項(xiàng)目區(qū)水土流失狀況,將預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先等基本原則放在首位,同時(shí)要體現(xiàn)出科學(xué)管理以及注重效益等基本方針,盡可能避免對(duì)原地表以及植被造成嚴(yán)重破壞。項(xiàng)目建設(shè)過程中,要補(bǔ)充完善臨時(shí)性防護(hù)措施,盡可能減少在施工過程中人為擾動(dòng)。水土保持措施布設(shè)時(shí)要將生態(tài)效益放在首位,避免對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成不良影響。水保措施應(yīng)采用工程措施、植物措施、臨時(shí)措施相結(jié)合的形式,統(tǒng)籌兼顧,形成綜合防護(hù)體系。
(2)防治措施體系和總體布局。結(jié)合工程在規(guī)劃和建設(shè)時(shí)提出的一系列特點(diǎn)及要求,嚴(yán)格按照現(xiàn)有的工藝特征,在對(duì)水土流失進(jìn)行預(yù)測(cè)及客觀分析的基礎(chǔ)上,形成了以下具有針對(duì)性的水土流失防治措施體系。防治措施總體布局如表2所示。
表2 項(xiàng)目水土流失防治措施體系表
上表中主體工程已有的以水土保持功能為主的工程包含:?jiǎn)棠疽圃?、人行道透水鋪裝、雨水花園、表土回填、道路綠化帶綜合綠化、駁岸工程綠化、河岸一側(cè)泥漿沉淀池、施工生產(chǎn)生活區(qū)臨時(shí)排水溝、道路兩側(cè)出入口處的洗車平臺(tái)及三級(jí)沉淀池等措施。水保方案則新增了路基兩側(cè)施工期臨時(shí)排水、裸露地表及臨時(shí)堆土的臨時(shí)苫蓋及排水、臨時(shí)占地施工結(jié)束后的土地平整及撒播草籽恢復(fù)綠地等措施。
3.分區(qū)措施布設(shè)。
(1)措施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。①排水工程:本工程臨時(shí)排水溝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按3年一遇最大10min的降雨強(qiáng)度計(jì)算。暴雨期間的匯水量可選用上海地方標(biāo)準(zhǔn)《暴雨強(qiáng)度公式與設(shè)計(jì)雨型標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/T1043-2017)中的的暴雨強(qiáng)度公式:
式中:P-暴雨重現(xiàn)期,本工程臨時(shí)排水取3年;
t-降雨歷時(shí),本工程取10min;
q-暴雨強(qiáng)度,L/s·ha;
Q-雨水設(shè)計(jì)流量,L/s;
Ψ-徑流系數(shù)
F-匯水面積
②土地整治:根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB51018-2014),擾動(dòng)占?jí)和恋氐钠秸胺蓱?yīng)符合下列規(guī)定:“擾動(dòng)后凹凸不平的地面應(yīng)削凸填凹,進(jìn)行粗平整;擾動(dòng)后地面相對(duì)平整或粗平整后的土地,壓實(shí)度較高的應(yīng)予以翻松”,施工期,場(chǎng)地土方被壓實(shí),施工結(jié)束后的場(chǎng)地需要進(jìn)行土地整治,以便恢復(fù)原土地利用類型,整地方式采用人工整地的形式,對(duì)于機(jī)械碾壓、人工擾動(dòng)地段進(jìn)行深翻20~30cm。
③本工程植被恢復(fù)與建設(shè)工程級(jí)別為1級(jí),應(yīng)根據(jù)景觀、游憩、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)防護(hù)等多種功能的要求,執(zhí)行園林綠化工程標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《園林綠化工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ/T 82-2012),樹木栽植成活率應(yīng)達(dá)到≥95%,名貴樹木栽植成活率應(yīng)達(dá)到100%。草皮鋪設(shè)成坪后覆蓋度應(yīng)達(dá)到≥95%,雜草及病蟲害面積應(yīng)達(dá)到≤5%,單塊裸露面積應(yīng)達(dá)到≤25cm2,栽植花卉成活率應(yīng)達(dá)到≥95%。
項(xiàng)目區(qū)植被類型為中亞熱帶常綠闊葉林,區(qū)域內(nèi)的植物多為防護(hù)林、景觀綠化植被和農(nóng)作物植被。根據(jù)地形地貌、土壤、降水、植被等自然因子綜合分析,該區(qū)光熱資源豐富,降水充足,土層相對(duì)較厚,立地條件適宜植物生長(zhǎng)。工程在綠化用植物種的篩選上應(yīng)按照“適地適樹適草”的原則,兼具生態(tài)與景觀要求,還應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐臍夂蛲寥赖拳h(huán)境條件、項(xiàng)目特性及植物生物學(xué)特性的要求,優(yōu)先選用當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)情況良好、景觀效果佳、經(jīng)濟(jì)合理的植被。
④臨時(shí)防護(hù):施工建設(shè)中,臨時(shí)堆土(石、渣)必須設(shè)置專門堆放地,集中堆放,并應(yīng)采取攔擋、覆蓋等措施;施工中的裸露地,在遇暴雨、大風(fēng)時(shí)應(yīng)布設(shè)防護(hù)措施。如裸露時(shí)間超過一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的,應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)種草加以防護(hù);施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工便道應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃,并采取臨時(shí)性的防護(hù)措施,如布設(shè)臨時(shí)攔擋、排水、沉沙等設(shè)施,防止施工期間新增水土流失。相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)及施工應(yīng)符合《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB51018-2014)要求。
(2)海綿城市措施。本工程海綿城市主要為結(jié)合道路、綠化和排水工程,采用透水混凝土透水鋪裝、側(cè)分帶內(nèi)雨水花園作為生物滯留帶等海綿城市技術(shù)措施。
人行道透水鋪裝是通過采用大孔隙結(jié)構(gòu)層或排水滲透設(shè)施,使得雨水能夠通過鋪裝結(jié)構(gòu)就地下滲,本次人行道透水路面結(jié)構(gòu)為:6cm透水磚+3cm中粗砂+10cm透水水泥混凝土+10cm礫石砂。透水鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖詳見圖1。
圖1 透水鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖
雨水花園設(shè)置在機(jī)非隔離帶內(nèi),寬度1.5m,單個(gè)長(zhǎng)度18m,每組間距12m。表面調(diào)蓄深度0.2m,下部結(jié)構(gòu)層深度1.0m。雨水花園結(jié)構(gòu)層由上至下分別為有機(jī)肥料層、有機(jī)介質(zhì)層、DN150導(dǎo)引水管、粗砂過濾層、防滲膜等,將雨水花園結(jié)構(gòu)滲水排放至道路已有雨水口處。雨水花園應(yīng)采用400mm厚種植土,種植土滲透系數(shù)需控制在50~100mm/h。雨水花園剖面示意圖如下:
圖2 雨水花園剖面示意圖
(3)工程措施。除海綿城市各項(xiàng)可納入水保措施體系的工程外,從水土保持的角度出發(fā),考慮到項(xiàng)目用地現(xiàn)狀多為旱地、水澆地、設(shè)施農(nóng)用地等,具有肥力表土,故在施工前期需進(jìn)行表土剝離,運(yùn)至表土臨時(shí)堆場(chǎng)集中堆放,并采取臨時(shí)苫蓋等防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù),后續(xù)用于道路綠化帶覆土。綠化區(qū)表土回覆后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行土地整治,包括翻松、施肥等,以利于植物種植。
以上市政道路工程工程措施主要包括了表土剝離、表土回填、土地整治等。市政雨水管網(wǎng)主要用于城市防洪排澇,不計(jì)入水保措施體系。
(4)臨時(shí)措施。市政道路建設(shè)期間,道路兩端出入口處均設(shè)置洗車池、三級(jí)沉淀池等,對(duì)進(jìn)出施工場(chǎng)地的車輛進(jìn)行沖洗,防止帶出泥沙。中型橋梁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),施工過程中應(yīng)在橋墩附近設(shè)置泥漿池,泥漿池沉淀的鉆渣泥漿應(yīng)通過泥漿干化一體機(jī)干化后外運(yùn)至政府指定的渣土消納場(chǎng),以避免鉆渣泥漿場(chǎng)內(nèi)亂流,影響路基施工以及道路周邊環(huán)境。施工過程中應(yīng)在路基兩側(cè)及橋墩周邊、駁岸工程區(qū)岸坡頂部等區(qū)域設(shè)置截(排)水溝,并接入周邊農(nóng)田排水系統(tǒng),接入前設(shè)置二級(jí)沉沙池,排水溝中部也需每隔300m設(shè)置一口沉沙池。紅線內(nèi)的臨時(shí)堆土則應(yīng)采取先攔后棄的形式,設(shè)置裝土編織袋擋墻攔擋,堆土完成后設(shè)置彩條布苫蓋。場(chǎng)地內(nèi)裸露地表且48h內(nèi)不再擾動(dòng)的區(qū)域也應(yīng)及時(shí)苫蓋彩條布,防止降雨沖蝕或大風(fēng)揚(yáng)塵。
(5)植物措施。施工前期應(yīng)對(duì)項(xiàng)目區(qū)已有河道護(hù)岸樹種進(jìn)行機(jī)械移栽,苗木搬遷過程中應(yīng)盡量減少地表擾動(dòng),喬木應(yīng)修剪枝葉,并帶土球移栽,土球需綁扎固定,防止運(yùn)輸過程中土方沿途灑落。施工后期對(duì)綠化帶及河流岸坡進(jìn)行喬灌草結(jié)合的綠化,而駁岸工程區(qū)的臨時(shí)占地可進(jìn)行平整及翻松處理,然后通過撒播水保混交草籽等措施進(jìn)行初步綠化。項(xiàng)目區(qū)的光熱資源較豐富,降水量充足,可滿足各種類型的植物生長(zhǎng)的需求。通過種植各種類型樹草種,不僅能夠保持水土,也能夠美化項(xiàng)目區(qū)環(huán)境。
(6)施工組織及施工工藝。工程施工時(shí)應(yīng)根據(jù)各防治區(qū)域的具體措施合理安排水土保持防治措施施工工序,減少或避免各工序間的相互干擾,與主體工程施工一并進(jìn)行。
施工前,應(yīng)剝離主體工程區(qū)占用旱地、水澆地、設(shè)施農(nóng)用地的表層耕植土,剝離厚度約30cm,采用推土機(jī)將土方集中堆置,清基土方用于后期綠化種植或恢復(fù)植被。施工過程中,臨時(shí)堆土及場(chǎng)地內(nèi)裸露地表應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)苫蓋,道路路基兩側(cè)設(shè)臨時(shí)排水溝及沉沙池。施工結(jié)束后,將前期剝離的表土(清基土方)覆蓋在主體工程區(qū)綠化或植被恢復(fù)區(qū)域,表土回覆采用鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)土。護(hù)岸邊坡施工后期應(yīng)在表面填筑耕植土并進(jìn)行修整,人工松土,松土厚度不大于30cm,然后對(duì)坡面進(jìn)行平整,清理垃圾等雜物。
植物措施設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便施工和便于養(yǎng)護(hù)為原則。施工要選擇雨季或雨季即將來臨之前進(jìn)行,以防惡劣天氣造成新的水土流失。苗木栽植采用穴狀整地,人工挖土。鋪植草坪所選的草源應(yīng)生長(zhǎng)良好,密度高,草塊切成30cm×30cm、厚2~3cm的方塊,各草塊間的縫隙不得超過4~6cm,鋪設(shè)后應(yīng)壓實(shí),澆水。鋪設(shè)草皮時(shí),要嚴(yán)格按從下至上的原則進(jìn)行,并根據(jù)草皮的實(shí)際厚度對(duì)腐殖土厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確保腐殖土加草皮的總體厚度保持在30cm左右。
土地整治應(yīng)按植被恢復(fù)要求對(duì)地形進(jìn)行整理。注意將埋在土壤內(nèi)的雜物等清除。同時(shí)要考慮林草地的排水狀況,過干過濕潤(rùn)不利于植物的生長(zhǎng)。
磚砌沉沙池施工包括沉沙池的開挖和護(hù)砌,按設(shè)計(jì)斷面采用機(jī)械作業(yè)、人工配合的方式開挖,開挖后清除一切樹根、雜草和尖石,然后鋪設(shè)墊層,澆筑混凝土層,并進(jìn)行砌磚及抹面。排水溝開挖前,應(yīng)根據(jù)放樣樁線,采用小型反鏟挖掘機(jī)或人工開挖,然后人工修整坡度,使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求,施工后期用原土回填排水溝。防塵網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)應(yīng)搭接10-15cm,在表面用石(磚)塊進(jìn)行壓鋪,防止被風(fēng)吹起。
市政道路工程在建設(shè)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)施工管理,限制施工區(qū)域,減少堆渣量,土方挖填避開主汛期,并及時(shí)做好施工攔擋、排水導(dǎo)流及臨時(shí)苫蓋等防護(hù)措施。應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行分析研究,提出有針對(duì)性的水土流失防治措施,防止項(xiàng)目在建設(shè)過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,推動(dòng)項(xiàng)目區(qū)生態(tài)文明建設(shè)。