南宁铁路枢纽水土保持报告
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1 前 言
1.1 地理位置
改建铁路南宁枢纽南宁南至江西村DK805+700~K808+900段为南昆线与湘桂线的共用地段,位于广西南宁市江南区境内。线路自金鸡村站凭祥端DK805+700,溯邕江而上,到达K808+900处,除局部地段绕行外,大部分与既有湘桂铁路并行。线路正线全长约3.2254 Km。 1.2 工程建设的意义
南宁枢纽位于广西壮族自治区首府南宁市,南宁地处我国东南沿海经济圈、西南经济圈和东盟经济圈的汇合部,是“中国-东盟”的中心区域,具有“面向东南亚、背靠大西南”和沿海、沿边、沿江的区位优势,是连接国内市场的交通枢纽地区。南宁为西南各省(区、市)通往沿海最便捷通道的咽喉,战略地位十分重要。南宁所拥有前沿地带的合作机会和大通道的枢纽作用,将成为中国内地企业与东盟市场的物流中心。
南宁枢纽现有湘桂线通过,南防线、南昆线引入四个方向。南宁枢纽湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段增建二线工程建成后,对南宁南至江西村段建设复线打下良好基础。其扩能改造对加强枢纽的解编能力,发挥各引入线路能力,形成以南宁为中心的铁路、公路、水运和海运的交通运输网络,加强西南各省(区、市)的对外开放,促进商贸和物资集散、促进中国东盟自由贸易区的形成具有重要意义。 1.3 工程概况
湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段增建二线工程设计线路等级为国铁Ⅰ级,双线电气化。工程永久用地和临时占用土地共计28.8hm2,其中永久用地18.95hm2,临时用地9.85hm2。本工程土石方总量41.13万m3,其中填方9.32万m3,挖方 31.81万m3。
本工程投资估算为3807万元,计划2005年11月开工,2006年
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10月建成完工,总工期一年。 1.4 前期工作情况
2003年5月完成南宁枢纽扩能工程预可行性研究工作,2003年7月3日由柳州铁路局总工程师室主持对本工程可行性研究进行评审,2003年8月根据评审意见完成该项目预可行性研究修改补充文件编制工作。
根据铁道部计划安排,受柳州铁路局委托,铁二院南宁分院于2004年8月完成《改建铁路南宁枢纽南宁南至江西村可行性研究》文件。2004年12月11日~13日铁道部鉴定中心对可行性研究进行审查,2004年12月中旬按审查意见完成南宁南至江南村可行性研究修编工作。
为了贯彻落实水土保持法等有关法律、法规、协调开发建设项目与环境的关系,体现预防为主的水土保持工作方针,最大限度地减少项目建设对沿线水土保持带来的负面影响,水保编制单位专业人员认真研究项目可行性研究报告,并在现场踏勘、调查的基础上,于2005年9月完成了本工程水土保持方案报告书(送审稿)。
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2 总 则
2.1 编制目的及意义
湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段增建二线工程位于南宁盆地的西部边缘,邕江右岸,地形地貌属丘陵,线路为东西走向。所经地区属南方红壤丘陵区,降雨量大而集中,生态环境比较脆弱,为水土流失敏感区域,土壤侵蚀以水力侵蚀为主。
本工程具有如下特点:地质岩性、地质构造、水文条件简单,但部分地段存在顺层和滑坡,膨胀岩、膨胀土分布普遍,沿线以低填浅挖为主,工程简单。工程建设过程中伴随的填、挖方活动,必将占用土地、扰动地表、破坏原土壤结构和植被,产生弃土,使地表裸露,土地肥力下降,增强土壤侵蚀强度,降低项目建设区及其周边的生态环境保护功能。
为了贯彻落实水土保持法,最大限度地减少工程建设对沿线水土保持的影响,通过本水土保持方案的编制,结合现场调查情况,针对工程特点和环境特征,进行水土流失影响分析,预测工程活动可能造成的影响范围和程度,确定水土保持重点防护工程,结合技术经济可行性,因地制宜地提出切实可行的水土保持措施和方案设计,为建设单位、设计单位、施工单位以及地方水行政主管部门提供本铁路建设项目水土保持工作治理、管理依据和建议,从而达到防治水土流失,保持生态环境,使环境与经济协调发展的目的。
通过编制本水土保持方案报告书,指导设计、施工和环境管理,落实水土保持措施和要求,对控制因工程建设造成的水土流失,保护铁路沿线及其周边区域生态环境,防止自然灾害发生,改善工程影响范围内的生态环境,以及贯彻实施全国生态环境建设规划中的水土流失防治目标等有着重要的意义。 2.2 编制依据 2.2.1 法律、法规
● 《中华人民共和国水土保持法》(1991年6月29日)
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● 《中华人民共和国环境保护法》(2002年8月25日) ● 《中华人民共和国环境影响评价法》(2002年12月4日) ● 《中华人民共和国铁路法》 ● 《中华人民共和国防洪法》
● 《中华人民共和国土地管理法》(1998年1月1日) ● 《建设项目环境保护管理条例》(国务院第253号)
● 《中华人民共和国水土保持法实施条例》(1993年8月1日) ● 《中华人民共和国河道管理条例》 2.2.2 部委规章
● 《开发建设项目水土保持方案管理办法》(水保[1994]513号) ● 《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》(水利部1995第5号令)
● 《水土保持生态环境监测网络管理办法》(水利部第12号令) ● 《开发建设项目水土保持设施验收管理规定》(水利部第16号令)
● 《水土保持监测资格证书管理暂行办法》(水利部水保【2003】202号)
● 关于印发《水土保持生态建设工程监理管理办法的通知》(水建管[2003]79号)
● 《关于铁路工程建设中推进绿色通道建设有关工作的通知》(建技【2000】133号)
● 《关于加强大中型开发建设项目水土保持监理工作的通知》【2003】89号(2003年3月5日)
● 《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》(水利部司局函保监【2005】22号)
● “自治区人民政府关于划分水土流失重点防治区的通知”(广西壮族自治区桂政发【2004】40号)
● 《关于印发(广西壮族自治区水土保持设施补偿费、水土流失防
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治费征收使用管理办法)的通知》(桂价费字【1999】247号) ● 《国务院关于进一步推进全国绿色通道建设的通知》(国发【2000】31号)
● 《关于坚决制止占用基本农田进行植树等行为的紧急通知》(国务院国发明电【2004】1号)
● 关于印发《规范水土保持方案编报程序、编报格式、编报内容的补充规定》的通知(水利部水保监[2001]15号)
● 关于颁发《水土保持工程概(估)算编制规定和定额》的通知(水总【2003】67号) 2.2.3 规范性文件
● 《全国生态环境保护纲要》 ● 《全国水土保持预防纲要》 2.2.4 规范标准
●《开发建设项目水土保持技术规范》(SL 204-98) ●《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 204-98) ●《水土保持监测技术规程》(SL 277-2002)
● 《土地复垦技术》(1989年1月1日)
● 《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772-1995) ● 《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.1~6-1996) ● 《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995) 2.2.5 技术资料
● 《南宁市土地利用总体规划》(1997-2010年)
● 《南宁枢纽南宁南至江西村CK806+800-CK810+000段增建二线工程可行性研究报告》 2.2.6 技术文件
● 《关于湘桂线南宁南至江西村段增建二线工程环评的委托书》(柳州铁路局:柳计长[2005]58号)
● 《关于南宁枢纽湘桂线南宁南至江西村CK806+800-CK810+000
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段增建二线工程可行性研究报告的批复》(铁道部:计建函[2005]88号)
2.3 设计深度及设计水平年 2.3.1 编制深度的确定
根据铁计[1999]20号文“┅铁路建设项目水土保持工作规定┅”第五条的要求,本方案编制深度为可行性研究阶段的深度。 2.3.2 设计水平年
按照水利部的规定:建设类项目的设计水平年为工程完工后第一年,结合本线铁路工程建设特点,设计水平年为2007年。
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3 建设项目及项目区概况
3.1 建设项目概况
3.1.1 建设项目名称、建设性质
⑴建设项目名称
改建铁路南宁枢纽湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段增建二线。
⑵建设性质
改建铁路增建第二线工程。 3.1.2研究范围
湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段,全长3.2254Km。
3.1.3 既有工程概况
⑴线路工程
湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段,既有线限6‰,线路等级为国铁Ⅰ级。
⑵路基工程
湘桂线南宁南至江西村DK805+700~K808+900段线路多以挖方通过,路基比较稳定,多为低堤浅堑。既有单线路基面宽路堤为7.2~7.4 m,路堑为7.0~7.2 m。路堤填方坡率1:1.5~1:2,路堑挖方边坡率1:0.5~1:25。
沿线路基病害较多,主要有基床翻浆冒泥、基床下沉外挤、膨胀土边坡溜坍、河岸冲刷、水浸路基等。
⑶桥梁
既有线本段内无桥梁。 ⑷站场
既有线范围内未设车站。 3.1.4 增建二线工程概况 3.1.4.1 工程规模及特性
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本工程规模及特性详见表3-1:
工 程 特 性 表 表3-1
项 目 名 称 建 设 地 点 铁 路 等 级 正 线 数 目 旅客列车设计行车速度 建 设 规 模 最小曲线半径 总 投 资 既有车站 车站 二线开站 新建特大桥 新建大桥 桥涵工程 新建中桥 框架小桥 新建涵洞 新建公路桥 土石方 挖方 填方 永久占地 占地 取弃土临时占地 施工场地 工程建设期 处 M / 座 M / 座 M / 座 M / 座 M / 座 M / 座 万m 万m hm2 hm2 hm2 2006年10月 33单位 数 量 广西南宁市江南区境内 Ⅰ级 双线 120km/h,预留160km/h平纵断面条件 设计正线长3.2254km,双线绕行2.2km 一般 1200m ,困难800m 3807万元,每正线公里指标为1180.32万元 处 / / / / / 15/1 / / 31.81 9.32 18.95 9.17 0.68 总工期1年,自2005年11月至 3.1.4.2 工程总体布局
⑴主体工程
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设计正线长3.2254Km,新建框架桥1座/15横延米,占地28.8hm2,占地类型以旱地和荒地为主;土石方总量41.13万m3。
⑵取弃土场
根据土石方平衡情况及用料计划可知路基、站场工程共需取土57万m3,需弃土26万m3。
本段设置取、弃土场3处,其中取土场1处,弃土场2处。 ⑶大临工程 ①施工便道
本段运输条件十分方便,线路所经村庄均有简易道路,不需修建汽车运输干线,工点引入尽量利用既有乡村道路。
②施工场地
全段工程用料均采用汽车从南宁南运至工地,施工场地占地面积共计0.68 hm2。
③砂石料场及道碴场
砂、石料由沿线砂场和石场供应,道碴的底碴由沿线石场供应,而碴由化州新安圩道碴场供应,砖瓦、石灰等由沿线乡镇供应,运输方式采用汽车运输至工地。
Ⅰ级道碴采用化州新安圩道碴场供应,工程列车运至工地,站线道碴和底碴由沿线砂场和石场供应,汽车运输至工地。 3.1.4.3 工程占地
⑴永久占地
本项目主体工程永久占地18.95hm2,占地类型以旱地和荒地为主,其次为鱼塘。土地行政区划属南宁市江南区沙井镇,详见表3-2。 单位:hm2 本段主体工程占用土地数量表 表3-2
类 别 南宁市新征 果园 旱地 水塘 树林 小计 荒地 (亩) 合计 (hm) 21.4 10.2 28.1 101.0 95.4 236.1 15.74 9
江南区 既有 合计 0.6 2.0 2.6 8.1 36.9 48.2 3.21 12.8 28.1 109.1 132.3 284.3 18.95 ⑵取、弃土场占地
路基、站场工程取、弃土场占地9.17hm2,占地类型以旱地为主,占总临时用地面积的93.10%。共占地9.17 hm2。土地行政区划属南宁市江南区沙井镇,取、弃土场占地数量详见表3-3。
取、弃土场临时一览表 表3-3
序号 1 2 3 取弃土场位置 DK806+308.27 DK806+936.14 小计 线路关系 取弃性质 地类 3土方量(万m ) 占地(hm2) 0.61 2.49 3.10 6.07 6.07 弃土量 取土量 弃土场 取土场 6 20 26 57 57 左80m 弃土 旱地 左80m 弃土 鱼塘 DK806+420.75 左100m 取土 荒地 ⑶施工便道
本段施工尽量利用沿线乡村道路,未设施工便道。 ⑷施工场地
本段施工场地占地面积共计0.68hm2,土地行政区划属南宁市江南区沙井镇。 3.1.4.4 土石方数量
本段土石方总量41.13万m3,其中填方9.32万m3,挖方31.81 万m3。土石方平衡计算详见表3-4。
单位:m3 土石方平衡计算表 表3-4
序号 1 断面方数(m3) 填 方 93149 挖 方 318104 挖方利用量 施工方数(m3) 取 方 93149 弃土量 318104 3.1.4.5 拆迁工程
本工程的实施将引起部分房屋的征地拆迁,主要为农村用房及坟墓。共拆迁房屋740 m2,坟墓5座。 3.1.4.6 控制工程
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全线无控制工程。
3.2 主要工程的施工工期、方法及工艺 3.2.1 施工工期及施工准备
本工程主要是路基工程、铺轨工程。路基工程量比较集中的项目以机械施工为主,人力施工为辅,铺轨工程采用人力铺轨方法进行施工。
本工程施工准备工作根据情况按2个月安排,主要包括整修汽车运输便道、平整施工场地及征地、拆迁工作。 3.2.2 主要工程施工方法。 3.2.2.1 路基工程
土石方总量41.13万m3,其中填方9.32万m3,挖方31.81万m3,路基工程工点类型有:滑波2处248m;顺层4处1.07 km。 3.2.2.2 桥涵工程
本段内无桥梁工程,仅有下穿铁路框架桥一处。 3.2.3 取、弃土场平衡
全段除少量圆砾土、细砂、淤泥质土外,一般均为弱膨胀土。因此挖方均不能利用,做弃土处理。全段填方利用DK806+420.75取土场取土。
3.3 项目所在地区自然环境概况 3.3.1 地形、地貌
南宁南至江西村DK805+700~K808+900段增建二线工程位于南宁盆地的西部边缘,邕江右岸,为邕江Ⅰ级阶地后缘及Ⅱ级阶地的垄岗、缓坡丘陵地貌,海拔标高65~130m间,相对高差小于30m;Ⅰ级阶地后缘地形开阔,间有小丘,为旱坡地或水田,Ⅱ级阶地垄岗、缓坡丘陵地形起伏,丘顶浑圆,丘坡平缓,自然坡10°~15°,坡面大部分为灌木、杂草,部分被垦为旱地和水田。 3.3.2 地质构造及水文地质
线路上覆第四系全新统和更新统覆盖层;下伏上第三系中新统上
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段泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩,下第三系始新统(E2)泥岩、砾岩夹粉砂岩和泥质灰岩夹少量泥岩。
褶皱:线路位于广西“山”字型构造外侧平缓褶曲构造所形成的南宁盆地西南边缘。所经地段地质构造均属单斜构造,未发现断裂构造。上第三系中新统上段(N12)地层中存在宽缓小褶皱,岩层层理产状N20°E~N80°W/7°~25°NW~NE,倾角平缓,下第三系始新统(E2)地层岩层层理产状N65°E~E-W/13°~25°S~SE,倾角亦平缓。
顺层、滑坡:测区内地层岩性、地质构造、水文地质条件简单,但沿线存在多段顺层和两处滑坡,膨胀岩、膨胀土分布普遍,工程地质条件较差;沿线工程以低填浅挖为主,工程简单。
地下水:地下水的分布受地貌、岩性及构造的控制,一般沟谷中地下水埋藏浅,山坡上未见地下水或埋藏较深。主要为第四系土层中的孔隙水和下覆基岩裂隙水。
地表水:沿线区域水网密布,主要河流有邕江,线路横跨邕江支流大岸冲河。 3.3.3 工程地质特征
沿线不良地质为顺层及滑坡,详见表3-5、表3-6: 顺 层 工 点 表 表3-5
线路与序号 里程范围 岩层走向夹角(°) 1 2 DK805+850~DK806+130左 DK807+150~ +600左侧 27 10 路堑中心挖高(m) 2.3 15.6 地层岩性及覆土 上第三系中新统上段(N1)泥2岩层视倾角(°) 22 18 泥岩层理面属软弱结构面,岩层沿此采用抗滑挡墙支挡,留足平台,并对工程 危害 工程处理措施意见 12
岩,覆土,厚3 DK808+000~ +220左侧 17 5.4 0~2m。 15 层理面易产生滑动,造成路堑边坡滑坡。 加强防护和排水措施 滑 坡 工 点 表 表3-6
序滑坡分布地段及特征 号 DK806+845- DK806+880,滑坡体宽20~42m,后缘陡坎高约10m,前缘鼓出,延伸至水塘边,清除换填。但滑坡主轴长32m,与线路70°斜交,滑坡体厚3~路堑 5.5m,主要由黏土和泥岩、粉砂质泥岩强风化块1 石土组成,下为上第三系中新统上段(N1)泥岩、高3.7m 缘再清除滑粉砂岩;滑坡的形成是下部开挖鱼塘增大临空体。 面,二是因强降雨岩层层理面软化,岩、土体自重增加而失去平衡产生滑坡。 DK807+672- K807+850,滑坡体宽100~滑坡目前稳225m,主轴长180m,滑坡体厚6-10.5m,滑体物路基,中定,但须结合质为黏土、风化块石土,下伏上第三系中新统上段(N1)泥岩、粉砂岩;滑坡轴走向为N22°E,2 滑动方向大致与线路垂直,存在两个滑面。此为路左侧古滑坡,既有线经抗滑桩处理后已稳定22年。挖方 本次线路增设二线在左侧挖方,增大滑坡体上滑地表排水。 面的临空面,上部滑坡体有滑动的可能。 护,同时加强设抗滑桩挡0.4m,线检算,建议增22工程 处理措施 概况 施工时应考虑先加固后中心挖心填高工程情况作 沿段特殊岩土为膨胀土、软土。 3.3.4 气象
工程区属低纬度亚热带气候,雨量充沛,年平均气温约21.6℃,最高温度40.4℃,最低温度-2.1℃;年平均降雨量1346mm,雨量多集
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中在每年5~9月;台风多集中在每年6~9月,每年较大台风有5~7次,最大风速达21m/s。 3.3.5 土壤类型
南宁市区的土壤类型有赤红壤、水稻土、菜园土、冲积土、紫色土、石灰土、沼泽土7种土类。各土类按其不同发育阶段和土壤剖面性状的差异进一步划分为18个亚类,在亚类之下主要依据母质来源划分为63个土属,土属之下根据土体厚度、质地、颜色、障碍层等直接影响土壤肥力性状的差异而划分为126个土种,赤红壤、水稻土、冲积土是市区分布最为广泛的土壤类型。赤红壤是市区具有地带性特征的代表性土类,面积占55.9%,广泛分布于低山、丘陵、台地、阶地之上。水稻土面积占20%,冲积土面积占10.9%。 3.3.6 植被类型
沿线植被类型主要有天然林、人工林、防护林、果树林等。沿线区域属南亚热带具有热带成份的常绿阔叶林,优势树种为桉树、松树、羊蹄甲、竹子等;主要作物有水稻、甘蔗,盛产龙眼、荔枝、沙田柚、菠萝、香蕉、柑桔等数十种亚热带水果。项目所在区域南宁市林草覆盖率为36%。
3.4 项目所在地区社会经济环境概况 3.4.1 行政区划、面积、人口和产值
本工程位于沙井镇境内,线路呈东西走向,行政上隶属于南宁市江南区。南宁是一个以壮族为主的多民族聚居城市,也是我国五个少数民族自治区中唯一具有南方风情和沿海开放特点的城市。南宁市2001年城市建成区面积116 km2,市区人口137.9万人。2001年末,全市实有耕地面积17.1×104 hm2,2001年全市农业总产值达77.9亿元,2001年全市有规模企业367个,工业总产值达207.7亿元。 3.4.2 土地利用状况
南宁市区土地总面积1834 km2,其中,耕地面积55755.15 hm2,园地面积17159.44 hm2,林地面积51145.8 hm2,牧草地面积1565.86
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hm2,其他农用地面积17831.31 hm2,居民点及工矿用地面积17845.12公顷,交通用地面积3347.16 hm2,水利设施用地面积1832.26 hm2,未利用土地面积8225.85 hm2,其他土地面积5213.63 hm2。
沿线土地利用以农用地中的耕地和林地为主,其次为民居。详见《广西南宁市土地利用现状图》。
3.5 项目所在地区水土流失现状及防治情况 3.5.1 水土流失现状 3.5.1.1 水土流失成因分析
工程区水土流失类型主要以水力侵蚀为主。详见《广西南宁市土壤侵蚀现状图》。造成项目区水土流失的因素主要有降雨及洪水因素、土壤因素等自然因素及不合理人为因素等。
⑴降雨及洪水因素
工程区地处亚热带地区,气候温和,终年无雪,霜冻期短,光、热、水资源相当丰富,雨量丰沛,但时空分布不均,降雨集中,暴雨多,强度大,易受到邕江河水倒灌影响,造成水土流失。
⑵土壤地质因素
工程区内土壤多为机质红壤土、冲积黏土、坡残积黏土及人工填筑粉质黏土。土壤储水能力差,渗透性强,遇水容易发生膨胀、软化、失水收缩、开裂现象。下伏基岩为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。泥岩在岩体暴露后易风化,网状裂隙发育,具有胀缩性和扰动后强度衰减显著的特征。而且泥岩层理面属软弱结构面,易产生滑动。在植被附着甚少的情况下,易受雨水冲刷侵蚀,是造成项目区水土流失的主要因素。
⑶人为因素
随着人口和大量经济活动的增加,人们盲目开采矿石。不合理的砍伐树木、开垦荒地等破坏地表植被,使周围生态环境不断恶化,加剧了项目区的水土流失。
⑷水土保持情况
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根据广西水土流失遥感调查结果,全区共有水土流失面积28122.56 km2,占全区土地总面积的12%,其中,轻度侵蚀面积8130.11 km2,占水土流失面积的28.91%;中度侵蚀面积1741.03 km2,占6.19%;强度侵蚀面积513.4 km2,占1.83%;极强度侵蚀面积257.3 km2,占0.91%;剧烈侵蚀面积17480.71 km2(含岩溶地区毁坏型水土流失面积17432.07 km2),占62.16%。广西的水土流失以水力侵蚀为主,重力侵蚀次之,沿海地区有少量风力侵蚀。
沿线建有水土保持站,开始组织开展防治水土流失工作,制定了水土保持规划,以小流域为单元进行水土保持综合治理工作,取得了初步成效,植树造林增加植被和水源,改造低产田,改变农业生产条件,粮食产量增加,调动了群众对水土保持的积极性,在拦沙缓洪、生态效益、经济效益和社会效益等方面取得一定成绩,生态环境基本走上良性循环。
3.5.1.2 沿线地区成功的水土保持措施及值得借鉴的经验
铁路沿线地区在控制水土流失方面较为成功的水土保持措施主要体现在以下几个方面:
⑴营造水土保持林:植树造林是治理水土流失的主要生物措施。通过营造水土保持林措施,做到一般暴雨洪水不下山,特大暴雨洪水不塌坡,泥土不入沟,同时加大了宣传和监督力度,从根本上遏制了水土流失。
⑵修筑梯田与合理开发:坚持坡地改为梯田、横坡耕作的方针,在梯田上种植经济作物,既增加了经济收入,同时加强地表覆盖,更好地防止水土流失。
⑶建立水土保持监测网,健全水土保持监督执法体系。通过水土保持监测站网的建设,不但起到监测水土保持的作用,同时提高了水土保持技术含量和水土保持技术人员的管理水平,取得了较好的效益。 3.5.2 水土流失“三区”划分
根据工程所在区域水土保持现状,对本工程水土保持三区进行划
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分,主要为重点治理区,详见《湘桂线南宁南至江西村增建二线水土保持三区划分图》。
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4 项目建设过程中水土流失预测
4.1 水土流失预测目的
铁路工程系带状土工结构物,本工程土石方量较大,原则上应进行土石方合理调配,采用移挖作填。线路所经地区为膨胀岩土,系弱膨胀性,挖方不能作为路基填料,只能作弃土,致使工程在施工过程中,伴随着大量的取、弃土,将不可避免地占用土地、开挖地表,使地表植被遭到破坏,地面裸露,表土疏松,表土层抗蚀力下降,在雨滴的打击和水流冲刷作用下极易产生水土流失;填挖方工程形成人工开挖边坡,降低了边坡稳定性和安全系数,若防护不当,有可能致使边坡失稳而产生崩塌、滑坡等重力侵蚀现象;弃土场若防护不当,将造成水土流失。因此,科学地预测工程建设造成的水土流失及其影响,确定水土流失重点防治工程,为合理布设水土流失防治措施和水土流失监测点,减少对原地貌的破坏,有效防治新的水土流失提供依据,有助于保障铁路的安全运营和生态环境的良性循环,促进当地经济的发展。 4.2 水土流失预测时段
铁路工程建设工程分为施工期和运营期两个时段,水土流失主要发生在工程施工期。工程施工期间占用土地、填挖方活动等将破坏原地貌植被和土地结构,产生大量取、弃土,使原地貌所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,从而加剧工程占地范围内水土流失。工程竣工投入运营以后,全线绿化工程和各类边坡挡护工程投入使用并逐渐发挥水土保持作用,达到与原地表植被相近的水土保持功能,从而使工程建设施工产生的水土流失得到有效地控制。
因此,对本工程施工期的水土流失进行重点预测,运营期只对运营初期的水土流失情况进行预测。 4.3 预测内容
4.3.1 项目建设中扰动原生地表的面积
本工程在施工过程中扰动原地貌、损坏土地和植被的面积主要包
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括主体工程占用的永久用地,取弃土场、场地占用的临时用地等。工程共扰动原生地表的面积28.80hm2,其中主体工程永久扰动原生地表面积18.95hm2,取、弃土场、施工场地占用原生地表面积9.85hm2。经工程分析,工程永久占用的土地类型主要为荒地、树林为主,临时用地占用的土地类型主要为荒地。按工程类别扰动原生地表面积详见表4-1。
单位:hm2 工程建设扰动原生地表面积 表4-1
主体工程 18.95 取土场 6.07 弃土场 3.10 施工便道 施工场地 0.68 小计 28.80 4.3.2 项目建设中产生的取、弃土量
本工程断面土石方量为41.1253万m3,其中填方9.3149万m3,挖方31.8104万m3,挖方大于填方。
挖方数量较大,主要集中深挖地段,局部中心最大挖方深度达15.7m(DK807+200~DK807+400)。
贯彻“预防为主”的水土保持工作方针,少占地、少产生弃土,但沿线为膨胀土地区,挖方不能作为路基填料,因此,本工程挖方均作为弃土。详见路基工程弃土量表4-2。
单位:m3 路基工程弃土量表 表4-2
序号 1 填方 (土/石) 93149/836 挖方 (土/石) 318104/ 取土量 (土/石) 93149/836 弃土量 (土/石) 318104 备 注 注:土方/石方。土石方数量不包括路基基床表层A组料。 4.3.3 项目建设中损坏的水土保持设施
工程建设将不可避免地损害部分原有水土保持设施,如果园、林地等。
本工程主体工程破坏水土保持设施情况主要表现在项目建设过程
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中,铁路沿线征地范围内砍伐树木,占用林地、果园等,导致植被数量的减少,造成土壤流失量增加。本工程共砍伐小树苗32000m2,砍伐胸径<40cm的各类树木1000株,占用果园2.0亩、林地109.1 亩。详见项目损坏水土保持设施表4-3。
工程损坏水土保持设施表 表4-3 序小树(m) 2伐树 占用土地面积(亩) 旱地 12.8 水塘 28.1 树林 109.1 荒地 132.33 备注 号 砍伐 移栽 (株果园 ) 1 32000 1000 2.0 4.3.4 可能造成的水土流失量预测 4.3.4.1 预测方法
结合铁路工程的施工特点,本工程建设中造成的新增水土流失量拟采用数学模型法结合类比法进行预测,通过实地调查类似工程的地形地貌、土壤、植被类型、地面组成物质及其结构、工程行为及管理措施等,确定本工程的土壤侵蚀模数。扰动地表面积流失量拟采用的数学模型法计算模式如下:
nW??i?1(Fi?Mi?Ti)
式中:W——项目区预测时段土壤侵蚀量(t) Fi——预测地块侵蚀面积(km2)
Mi——预测地块的土壤侵蚀模数(t/km2·a) Ti——预测时段(a) 4.3.4.2 类比工程的可比性
经筛选“南宁至百色高速公路南宁至坛洛段”作为类比工程,其工程特性及水土环境特征详见表4-4
拟建工程与类比工程可比性对照表 表4-4
序号 项 目 拟建工程 类比工程 20
湘桂线南宁南至江西村1 名 称 DK85+700-K808+900段建二线 2 3 4 5 6 7 地理位置 地形地貌 气候特征 年平均降雨量(mm) 土壤类型 植被类型 广西南宁市 丘陵~冲积平原 亚热带气候 1346 砂岩赤红壤等 邕百高速公路南宁至坛洛段 广西南宁市 丘陵~冲积平原 亚热带气候 1346 砂岩赤红壤等 植被以疏林、灌草丛为主,植被以疏林、灌草丛为森林覆盖率36% 主,森林覆盖率32.88% 水蚀 丘陵侵蚀区 500~2500 双向四车道,路基宽28m,土石方总量2185万m3,弃土弃碴127万m3 8 水土流失类型 水蚀 9 水土保持分区 丘陵侵蚀区 10 原生侵蚀模数 500~2500 正线全长3.2254Km,土石方11 工程规模 总量41.13万m,弃土31.81万m3 3由上表对比分析可知,两工程在地理位置、气候类型、土壤类型、植被类型、水土流失类型等方面接近,可以进行类比。 4.3.4.3 参数选取说明
根据施工组织进度安排,本项目计划2005年11月开工,2006年11月建成完工,总工期1年。2005年主要为施工准备阶段,完成征地、拆迁及施工便道、施工场地的平整、整修工作;2006年完成全线大中桥的施工建设及铺架工作;完成站后综合配套工程等。因此,地表开挖及土石方工程主要集中在2006年度。
邕百高速公路南宁至坛洛段施工期水土流失调查是在项目区南宁市入口段选定3个典型样方进行量测,详见表4-5,将实测数据采用以下公式计算土壤侵蚀模数,计算结果见表4-6。
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M?VrSa?106
其中:M—土壤侵蚀模数(t/km.a)
V—样方内侵蚀沟的体积(m3) r—土壤容重(t/m3) S—样方面积(m2) a— 水土流失年限(年) b—
调查样方特征值表 表4-5
样方 编号 1 2 3 工程类型 施工时间 面积(m2) 357 300 193 其 他 开采面最高7.3m,未作防护;已开挖至山脊线,无外来汇水 坡长8.2m,坡率1:1.5,未作防护 无外来汇水 取土开挖面 2003年5月 路基填方边坡 2003年4月 施工工区 2003年3月 样方调查侵蚀模数测算表 表4-6
样方编号 1 2 观 测 现 状 共有8条切沟,宽12~40cm,深3.3~12cm,平均长约18m;3条浅沟,宽6.5~10m,长11.4m,深4.6cm。 共有8条大切沟,平均宽94cm,深34~73cm,长6.2m;3条切沟,宽25~46cm,深20~30cm,长5.9m。 表面有4条切沟,宽18~40cm,深2~9.5cm,平均长约3 5.2m。旁侧排水沟入口处形成一宽2m,长5.7m,深9.5cm的切沟。 6896 计算结果 (t/km2.a) 10360 65483 经分析发现,改建铁路湘桂线南宁南至江西村DK805+700-K808+900段建二线工程,平均土层厚,路基边坡为土质边坡,弃方均为土方。因此,对类比成果引用时作适当的修正调整。
本工程路基边坡均为土质边坡,土壤侵蚀模数较大,根据1、2号
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调查点的数据和相关资料分析,本项目路基边坡的土壤侵蚀模数确定为18590t/km2.a,投入运营后基本不再产生水土流失。
弃土场在弃土动态堆放期间堆放体不断受到扰动,土体松散,遇雨水冲刷容易流失,弃土完毕后,随着时间的推移,堆放体逐渐趋于稳定。本工程弃方均为土方,遇雨水冲刷更易发生水土流失,堆放体坡面水土流失更加严重,据有关资料可知,堆放体坡面土壤侵蚀模数通常为碴顶侵蚀模数的两倍,经综合考虑,本线弃土场土壤侵蚀模数取为66180 t/km2.a。
取土场土壤侵蚀模数取为30260 t/km2.a;施工场地等临时设施根据3号调查点的数据及相关资料,开挖初期土壤侵蚀模数取为7500 t/km2.a。各工程分时段土壤侵蚀模数详见表4-7。
各工程扰动区土壤侵蚀模数表 表4-7
施工期 工程类别 主体工程区 弃土场 取土场 施工场地区 时2005年 7500 2006年 1月~10月 18590 66180 30260 6380 段 11月~12月 运营期 2006年~2007年 06.11月~07.10月 4537 53679 20310 3280 4.3.4.4 新增水土流失量预测
1)工程永久占用土地水土流失量预测
项目共占用永久用地18.95hm2,占地类型以荒地、林地为主。经估算,预测时段内各类路基工程边坡开挖扰动共产生水土流失量为3502t。详见工程永久占用土地水土流失分年度预测表4-8。
主体工程占地区水土流失分年度预测表 表4-8
时 段 项 目 扰动地表面积(hm2) 累计扰动面积(hm2) 2005年 建 设 期 2006年 18.95 18.95 运营期 合计 2006-2007年 18.95 18.95 23
流失时间(T) 预测水土流失量(t) 0.75 2642 1.0 860 3502 2)取土场水土流失量预测
工程取土场共占地6.07hm2,经估算,预测时段内工程取土场扰动地表共产生水土流失量2610t。详见表4-9。
取土场水土流失分年度预测表 表4-9
时 段 项 目 新开挖面积(hm2) 累计开挖面积hm2) 流失时间(T) 预测水土流失量(t) 建 设 期 2006年 6.07 6.07 0.75 1378 运营期 合计 2006-2007年 6.07 6.07 1.0 1232 2610 3)弃土场水土流失量预测
项目弃土场共扰动地表面积3.10hm2,弃土26.0万m3.经计算,预测时段内弃土场共产生水土流失量3202t。详见表4-10。
弃土场水土流失分年度预测表 表4-10
时 段 项 目 实际弃土面积2(hm) 累计弃土面积建 设 期 2005年 2006年 3.10 3.10 0.75 1538 运营期 合计 2006-2007年 3.10 3.10 1.0 1664 3202 (hm2) 流失时间(T) 预测水土流失量(t) 4)施工场地水土流失量预测
经估算,预测时段内施工场地共产生水土流失量72t。详见表4-11。 施工场地水土流失分年度预测表 表4-11
时 段 项 目 建 设 期 2005年 2006年 运营期 合计 2006-2007年 24
新开挖面积(hm2) 累计开挖面积hm2) 流失时间(T) 预测水土流失量(t) 0.68 0.68 0.25 13 0.68 0.68 0.75 37 0.68 0.68 1.0 22 72 4.3.5 可能造成的水土流失危害预测
本工程地处丘陵和冲积平原区,地形起伏不大。沿线以农田和林地为主,植被覆盖率高,土层厚度大,土壤固结率较高,遇雨水冲刷不易流失。线路位于膨胀土地区,以挖填方通过,挖方不能作为路基填料,取、弃土方量较大,施工中容易产生水土流失。
根据以上环境特征及工程特点,经现场调查和工程分析,可知工程建设可能造成的水土流失危害主要表现在以下几个方面:
(1)项目建设填挖方损坏原生地貌和植被,削弱自然边坡的稳定性,破坏土壤结构,降低其水土保持功能,造成坡体失稳,如果不加以防护,遇到暴雨极易发生水土流失,甚至滑坡、坍塌等不良地质现象的发生,危害铁路路基安全。
(2)砍伐树木,占用林地、水田等将会降低沿线地区土地涵养水源和保持水土的功能,使局部或项目区生态环境质量下降。
(3)本工程弃土量较大,若弃土场选择不当或弃土堆放、防护不合理,弃土受雨水冲刷,顺坡流失,可能淹没农田,对沿线及下游居民造成经济损失。
4.3.6 预测结果及综合分析 4.3.6.1预测结果
综合上述各工程分年度水土流失量预测结果,结合工程占地区水土流失背景值的计算,得到本项目在不采取任何水保措施的前提下,预测时段内水土流失总量为0.9396×104t,其中新增水土流失量0.7933×104t。其中主体工程新增水土流失量0.2558×104t,占32.2%;弃土场新增水土流失量0.3093×104t,占39.0%。流失时段集中于施工
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期的2006年到运行期第一年。各工程区新增水土流失量详见表4-12。
单位:t 新增水土流失量预测结果表 表4-12
工程区 主体工程区 弃土场区 取土场区 施工便道区 合计 面积(hm2) 预测流失量 18.95 3.10 6.07 3.10 28.80 3502 3202 2610 62 9376 背景值 944 109 368 22 1443 新增流失量 2558 3093 2242 40 7933 注:背景值计算相应预测时段 4.3.6.2综合分析
(1)重点防护工程分析
本工程在建设期共扰动原生地表面积28.80 hm2,其中主体工程占65.8%,占地类型主要为荒地、林地;取、弃土场占31.8%,主要为荒地;施工便道和施工场地占2.4%。本工程在建设期共取土9.31万m3,产生弃土31.81万m3;建设期砍伐小树苗32000m2,各类胸径的树木1000株,占用果园和林地7.41hm2。
无论是扰动原生地表,还是取、弃土,都将破坏土壤结构,使地表裸露,降低其水土保持功能,施工期在不采取任何措施的情况下,使土壤侵蚀强度增加,水土流失量加大。根据预测结果,可确定本项目水土流失重点防治工程为取、弃土场和路基边坡防护工程。
(2)防治工程类型分析
根据沿线气候特点、立地条件等环境特征和工程特点及沿线规划要求,可确定取弃土场、主体工程路基边坡宜采用综合防护类型;路基两侧宜采用生物防护措施;施工便道和场地防护措施宜采取加强管理和植物措施相结合的综合防护类型。
(3)防治工程或措施的实施进度分析
根据施工组织安排和进度及环境特点,可确定路基边坡的防护措
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施应满足在主体工程完成的同时,同步完成坡面防护等水土保持措施;取、弃土场的防护措施应在加强临时防护措施的基础上,取、弃土完毕后,及时进行防护。
(4)水土流失重点监测工程分析
根据预测结果,可确定水土流失重点监测工程为取、弃土场和路基边坡。
综上所述,本工程取、弃土场、路基边坡的水土保持工作,是该建设项目水土保持工作的中心任务,对沿线经过地区生态环境保护、生态防护体系建设及对营运安全均具有重要的意义。
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5 水土流失防治方案
5.1 方案编制的指导思想、原则和目的 5.1.1 指导思想
全面贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《开发建设项目水土保持方案管理办法》,结合当地自然条件和主体工程建设时序,防治结合,以防为主,因地制宜,因害设防,紧紧围绕重点工程采取点、线结合,以点带线的方法,工程措施、生物措施相结合,全面防治原有水土流失和新增水土流失,解决好开发建设项目与环境的关系,最大限度地减少项目建设对沿线水土保持的不良影响,将水土保持方案的实施过程与施工工序紧密结合,尽可能达到投资最省、效果显著的目的。 5.1.2 编制原则
⑴坚持“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益”的水土保持工作方针,避免乱挖滥弃,最大限度地控制取、弃土场等工程对地表植被的破坏。
⑵坚持“谁开发、谁保护、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则,
在广泛收集有关资料的基础上,充分利用已有水土保持治理经验与科研成果和勘察资料,针对项目区的自然条件和工程建设的特点,合理确定水土流失防治责任范围,并进行全面治理,最大限度地恢复原有用地和地表植被。
⑶认真贯彻落实“三同时”制度,在方案编制过程中,水土保持设施的设计应与主体工程相协调,并在充分论证主体工程已有水土保持功能的基础上进行,设计深度与主体工程设计深度相一致,实施进度安排与主体工程相协调,避免重复设计。
⑷坚持预防为主的原则,根据项目区的自然特点,以有效防治工程建设中可能产生的水土流失为主要目的,在设计中通过对水土流失防治区域的划分,确定重点防治工程,遵循全面治理与重点治理相结
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合,防治与监督相结合的设计思路,从有效防治水土流失的目的出发,按照工程建设时序、工程布局,根据实际情况合理配置各项防治措施。
⑸坚持生态优先的原则,在坚持生态环境效益第一的前提下,筛选经济合理的设计方案,针对不同工程类型,采取相应的水土保持综合措施,加强施工管理,严格监测制度。
⑹加强工程管理和施工管理,合理安排主体工程和水土保持工程实施进度和施工工序,确保质量,发挥效益。 5.1.3 防治目标
⑴对工程形成的路基边坡,在主体工程完成的同时,同步完成坡面防护、排水等水土保持措施。
⑵强化土石方平衡力度,充分移挖作填,尽量减少取、弃土场的设置。对不能利用的弃土应堆放在规定的地方,不得侵占河床、堵塞河道。
⑶对工程扰动的原生地表、取、弃土场进行平整、复垦或绿化,遵循“宜林则林、宜草则草”的原则。
⑷防治目标:扰动土地治理率达到97%以上,水土流失治理度达90%以上、水土流失控制比96%,拦碴率达95%以上,植被恢复系数达95%,林草覆盖率达24.0%。 5.2 水土流失防治分区 5.2.1 水土流失防治分区的确定
根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》规定,水土保持方案必须明确开发建设项目水土流失防治分区责任范围,根据铁路建设的特点结合工程所处的环境特征进行确定,水土流失防治分区可分为项目建设区和直接影响区。 5.2.2 项目建设区
项目建设区是指开发建设项目的征地范围和土地使用管辖范围,包括路基工程、桥涵工程等主体工程占用的永久用地,取弃土场、施
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工场地等占用的临时用地。
本工程项目建设区的水土流失防治责任范围面积为432.1亩,折合28.8hm2。详见表5-1。
单位:亩 项目建设区防治责任范围 表5-1 类 别 合 计 旱地 12.8 果园 2.0 水塘 36.3 树林 109.1 荒地 271.9 小计(亩) 432.1 5.2.3 直接影响区
根据本项目的工程特点和所处的环境特征,确定直接影响范围为路基工程单侧10米范围,取弃土场用地范围外5m范围,桥涵工程上下游各50m范围,施工场地两侧各5m范围。
项目直接影响区防治责任范围面积合计3.12 hm2。详见表5-2。
单位:hm2 直接影响区防治责任范围面积表 表5-2 序号 1 路基工程 2.22 取土场 0.28 弃土场 0.56 施工场地 0.06 合计 3.12 5.3 主体工程中具有的水土保持功能措施 5.3.1 工程选线方案
主要选线原则如下:
⑴增建二线工程应避免既有线大拆大改,尽量利用既有线工程。 ⑵增建二线应结合沿线自然条件,地形地物,桥梁等重大控制工程因素对二线的选择做充分比选,应考虑尽量方案比选;
⑶选线中应选择占地少、土石方平衡合理的方案,并避免对既有线运营产生干扰。
⑷线路应避免切坡填挖等。 5.3.2 土石方平衡原则
⑴土石方平衡应尽量做到移挖作填,减少施工方以节约用地,并与站场专业互调余缺,合理利用土石方,取、弃土场地应充分利用山坡、山包、山凹等荒地,少占良田。
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⑵增建第二线地段,取、弃土场位置应尽量设在铁路已征地范围内。
⑶施工过程中,土石方工程安排在少雨季节内,随挖随填,随填随夯,同时做好边坡坡面防护和截排水工程,最大限度减少水土流失。
⑷保护水土,减少对环境的污染。 5.3.3 主体工程防护措施 5.3.3.1 路基设计原则
⑴一般路基
路基面均为三角形,由中心线向两侧设4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍保持三角形。并行地段帮宽路基时,应自既有线路肩或以下向外做4%的排水横坡。
一般情况下路基边坡坡度按《路规》设计并参照既有稳定边坡坡度进行设计。浸水路堤边坡坡率一般放缓一级。
⑵个别路基 1)挡土墙
设置挡土墙地段根据地形、地质条件,结合技术、经济比较,选用标准图、通用图、参考图或个别检算进行设计。
挡土墙的高度:路肩挡土墙或路堑挡土墙,设计高度一般以10m为限,路堤挡土墙以8m为限。
挡土墙墙背根据墙背岩土、填料类别,设置反滤层及隔水层。膨胀土地段挡土墙反滤层厚度为0.5m。
挡土墙结构材料符合耐久、耐腐蚀的要求,挡土墙的材料均采用C15片石混凝土;受侵蚀性环境水作用的挡墙则采用抗侵蚀性混凝土。
2)路基加固防护
对易受雨水冲蚀的土质路堑和路堤边坡、易风化剥落或严重风化破碎的岩石路堑边坡,根据边坡高度结合当地材料来源进行适宜类型的防护加固措施。
①路堑
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一般土质及风化极严重的岩石路堑边坡,当边坡高度H<4m时,采用液压喷播植草防护;当边坡高度H≥4m时,边坡采用方格或人字型截水骨架护坡,骨架内采用液压喷播植草防护。
风化轻微至风化严重的岩石路堑边坡,当边坡高度H≥6时,因地制宜采用:干砌或浆砌片石护坡、喷锚网护坡、喷混凝土护坡、喷混植生护坡、锚杆框架梁或采用浆砌片石护墙等措施。
②路堤
土质路堤及风化严重、破碎的软质岩填筑的路堤边坡,当边坡高度H≤4m时,采用液压喷播植草防护。当边坡高度H>4m时,采用方格或人字型截水骨架内液压喷播植草防护。
基底为水田、水塘时,视情况采用排水疏干、挖除淤泥或抛填片石等措施。
一般情况下尽量少占鱼塘,对占用的鱼塘或水塘,填方基底可能积水或者仍能利用的水塘,一般抛填片石至塘坎;对于已废弃的水塘则采用排水疏干、挖淤换填普通土的措施;对路堑上方距堑顶较近的鱼塘或水塘,原则上予以废除,且在路堑边坡设支撑渗沟。
冬水田地段地表淤泥厚0.5~1.0m时,采用抛填片石挤淤或挖除淤泥换填普通土,为节约用地,可在路堤坡脚一侧或两侧设置路堤护脚墙。
⑶特殊路基 1)深路堑
沿线深路堑共计1处200m,位于DK807+200~+400改建段内,中心最大挖深约15.6m。为保证路堑边坡稳定,降低边坡高度,减少土石方开挖数量和施工难度,避免因路堑边坡开挖而引起边坡坍塌或滑坡,设计中根据地质及地形情况,结合机械化施工工艺特点,设置路堑挡土墙、预加固锚固桩等支挡措施。墙顶或桩顶以上设置锚杆框架梁、骨架护坡,边坡较高时,采用分级设置(每级间留2~4m宽边坡平台)。
2)高路堤
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高路堤路基面按《路规》要求预留沉降加宽,边坡采用阶梯形,在边坡中部留不小于2.0 m宽的边坡平台。当采用细粒土或软质岩填筑路堤时,路堤边坡视地形、基底情况以及边坡高度,采用土工格栅分层加固或骨架内液压喷播植草等综合防护措施。
3)顺层路基边坡
顺层路基边坡根据稳定性检算结果并采取相应的防滑措施;当路堤地面横坡陡,填方边坡形成薄条时,原则上设路肩挡土墙;当坡面覆盖层较厚,基岩埋藏较深,或表层覆盖土稳定性差时,一般采用桩基托梁挡土墙或桩板墙等加固措施。结合地形、工程地质及水文地质情况,陡坡路堑一般设置路堑挡土墙、土钉墙、预加固桩、锚索、锚索桩、桩板墙等支挡建筑物。
4)膨胀土
膨胀土路堑边坡设计按《铁路特殊土路基设计规范》设计。一般在坡脚设2~4m高挡土墙,边坡较高时采用增设边坡支撑渗沟、坡脚锚固桩等预加固措施。挡土墙设计时计入膨胀土侧胀力的影响,墙后设置不小于0.5m厚的反滤层兼作缓冲层。
膨胀土路基设计时还应根据地表水、地下水情况,适当加强排水设施。
5)河滩和滨河地区路基、水浸路基
对受河水位(库水位)影响的路基,根据河流(水库)特性、水流性质、河道(水库)地貌、地质条件等因素结合线路位置,采用相应的防护工程措施,尽可能避免常年浸水路堤出现,不可避免时,水下部分路堤采用不易风化石块作填料,常水位以下坡面采用抛填块石填筑,其上根据流速等特性采用干砌或浆砌片石护坡。路堤的防护顶面高程为设计水位加波浪侵袭高加雍水高加0.5 m,防护洪水频率为1/100。
临河地段还应考虑有无坍岸对路基的影响。 ⑷路基工点
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1)本段顺层地段总计1.07km;DK805+850~DK806+130段,长280m,线路中心挖深约3.5m,路堑边坡高达26m。在DK805+854~DK805+908左侧长54m、DK806+002~DK806+110左侧长108m,设置抗滑桩,堑顶边坡顺层清方,坡面采用方格截水骨架内铺干砌片石防护。对于其余顺层地段建议采用抗滑挡墙支挡,留足平台,并加强防护和排水措施。
2)本段滑坡工点两个;DK806+845~K806+880,滑坡体宽20~42m,后缘高十米且延伸至水塘边,路堑中心挖高3.7m,建议清除换填。但施工时应考虑先加固后缘再清除滑体。DK807+663~K807+850段长212.35m,滑坡体宽100~225m,在既有线左侧增建二线,走行于滑体中上部,为了避免边坡开挖增大滑坡体上滑面的临空面,上部滑坡体产生滑动。在DK807+770~K807+814.65左侧长70m设置抗滑桩,堑顶边坡按膨胀土稳定坡率刷坡。 5.3.3.2 路基排水设计原则
⑴天沟、排水沟在地面横坡明显地段,一般在上方一侧设置。地面横坡不明显地段,一般在路基两侧设置。水沟截面一般采用底宽0.4m,高0.6m的梯形截面,需按流量设计的水沟,采用1/50频率的流量计算确定,沟顶高出设计水位0.2m。地面排水设备的纵坡一般不小于2‰,仅在困难条件下可减到1‰。一般采用C15混凝土预制板修筑。
⑵侧沟断面形状,一般采用0.4×0.8m2的梯形沟,采用M7.5浆砌片石砌筑。
5.3.3.3 取、弃土场设计原则
本线位于珠江水系的邕江上游南宁盆地中心,地形总趋势为北高南低,所经地区主要地类为荒地、旱地和树林。取土坑、弃土堆的位置尽量利用空地、荒地,贯彻节约用地的原则。取、弃土场占地共计10.88 hm2,所占地类均为旱地。与排水系统无关的取土坑、弃土堆尽量整平造田还耕,归还地方使用,列入临时用地;远离线路的集中取弃土场均列入临时用地。取土坑、弃土堆采取有利于环境保护、水土
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保持和防止水土流失的措施。 5.3.3.4 桥涵及改沟、改渠设计原则
桥涵设计应尽量保持原有天然河道及水流状态,宁宽勿窄,以免造成对河道的冲刷。桥梁设计洪水频率采用1/100,技术复杂、修复困难和重要的大桥检算洪水频率采用1/300,涵洞:1/50。桥涵的设置原则上一河(沟)一桥(涵),尽量不压缩河道,凡主体工程良好,孔径适宜,又能满足水利条件要求的既有桥涵应尽量利用。严禁在河道内开采砂石,避免因过度开采导致洪水期河道下切、冲刷,危及桥涵安全,桥涵基础挖方尽量利用,桥梁施工出碴不得入河,可在钢护桶内安装泥浆泵,提升至两端陆地临时工地,临时工地设置沉淀和干化堆积场,使护壁泥浆和出碴分离,析出的护壁泥浆宜循环使用,浮土和沉淀池出碴在干化堆积场脱水后运送至弃土场,渗出水排入沉淀池。做好防护和排水措施,减少或消除水土流失。
一般沟渠的改移,根据外业调查的水文、地质等资料及铁路主体工程的位置,综合考虑确定其改移位置。改移断面一般根据流量计算确定并不得小于原沟渠截面,并注意两端与原沟顺接。对复杂的较大的改移沟渠,根据水文资料,进行必要的水力计算,确定合理的改沟截面尺寸。改渠改沟,沟底及沟壁均采用浆砌片石加固。 5.3.3.5 主体工程水土保持防治措施数量
为了减少路堤填筑和路堑开挖过程造成水土流失,保证铁路路基安全,主体工程设计中对易受雨水冲蚀的土质路堑和路堤边坡、易风化剥落或严重风化破碎的岩石路堑边坡,采取了防护加固措施。
主体工程具有水土保持防治措施的工程数量详见表5-3。 水土保持防治措施的工程数量表 表5-3
序号 主体工程设计工程数量 工程类型 C30 C15片石 M7.5浆片 M5浆片 喷播植草 35
(m3) 1 2 3 加固防护工程 挡墙工程 排水工程 3305 (m3) 6645 (m3) 1824 (m3) 14147 1019 6161 (m2) 12285 5.4 主体工程设计中具有水土保持功能的措施分析与评述
主体工程设计中,路基坡面防护工程、冲刷防护工程、挡土墙工程及部分取弃、土场防护工程等,在保障主体工程安全性的同时,兼有一定的水土保持工程,因次,可划分为兼有水土保持工程的防护措施。
5.4.1 主体工程防护措施合理性分析
⑴路基工程
在主体工程防护措施中,一般路基设计和个别路基设计中所采取的防护措施兼具水土保持功能,挡土墙、路基加固防护工程及特殊路基设计中所采取的防护措施在主体工程设计中已考虑水保要求,设计中针对不同地段路基边坡等,采取相应的液压喷植草、骨架护坡、浆砌片石等防护措施,从主体工程设置的防护措施分析,主体工程设计偏重于对路基本体的防护,路基边坡和路基关系到主体工程的安全,是主体工程防护的重点,因此,路基防护工程设计详细,工程数量充足,基本符合水土保持工程要求。
在本水土保持方案中,将路基设计中的防护措施纳入水保方案,计列水土保持投资估算。
⑵路基排水
做好路基排水设计,可有效防治工程建设产生的水土流失。主体工程设计所采取的侧沟、天沟、排水沟具有足够的过水能力,符合水保要求,纳入水保方案,计列水土保持投资估算。
⑶路基两侧
主体工程设计中,要求对铁路路基两侧用地范围应根据实际情况
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进行植树绿化,路基两侧铁路用地范围绿化按乔、灌木混植,多种树种混种。但只提出原则,未给出详细绿化数量,也未计列防护费用。在下阶段设计中补充。
⑷桥涵及改沟、改渠工程
主体工程均设计了护坡和浆砌石护脚措施以及排水设施,设计详细。一般沟渠的改移,两端与原渠顺接,避免淤塞,并采取防护措施。桥涵及改沟、改渠工程采取的防护措施符合水土保持要求,本方案不需新增措施。
5.4.2 取、弃土场合理性分析 5.4.2.1取、弃土场位置
本段选定取土场1处、弃土场2处,详见表5-7。
取弃土场一览表 表5-7
序号 里 程 位置 左 左 左 80取弃 性质 土方量(万m3) 地类 弃土 6 20 取土 57 占地(hm2) 弃土场 0.61 2.49 取土场 6.07 1 DK806+308.22 DK807+000 3 DK806+420.75 弃土 旱地 弃土 鱼塘 取土 旱地 5.4.2.2合理性分析
为了充分体现“预防为主”的水土保持工作方针,将潜在的水土流失问题解决在设计阶段,本次在取、弃土场设计过程中充分考虑了水土保持、植被保护、农田利用、绿化防护等措施,具体如下:
1为了节约用地,经土石方合理调配,集中设置取、弃土场。 ○
2主体工程提出了各类符合水土保持要求的原则,对取弃土场采○
取了浆砌片石和液压喷播植草防护措施,但未考虑植灌木和复耕措施,水保方案中予以补充,并在下阶段设计中。 5.4.3 地表排水
路基排水与附近桥涵等排水设备衔接,组成完善合理的排水系统,同时考虑农田水利综合利用,不使农田失灌和冲毁。
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主体工程设计的排水沟、侧沟以及天沟均满足水土保持规范要求。 5.4.4 施工过程中的临时防护措施
主体工程设计要求对施工场地等大临工程采取清理平整、撒草籽、植灌木的水保措施后,可有效防止水土流失。 5.5 主体工程设计中存在的问题
主体工程在路基防护、排水、路基坡面绿化、取弃方防护等方面的设计基本上符合《开发建设项目水土保持规范》的要求,对路基稳定、保障铁路安全运行,防止工程建设中产生的水土流失具有十分重要、积极的意义,但也存在不足之处,需在下阶段设计完善:
⑴路基两侧绿化设计的完善:增加在全段路基两侧植灌木、乔木,计列绿化投资;
⑵取弃土场工程和植物防护措施:根据沿线调查的实际情况,初步选定取弃土位置,对取弃土场进行挡护、绿化等防护措施设计,计列防护投资;
⑶施工场地防护措施:工程设计未对施工场地做必要的防护措施。本方案予以补充。 5.6 水土流失防治体系
5.6.1 按工程类型划分水土流失防治区
按工程类型划分可分为主体工程防治区、取、弃土场防治区、施工场地防治区及预防保护区等,详见表5-5。
水土流失按工程类型划分防治分区表 表5-5 序号 1 2 3 4 5 区 段 主体工程防治区 取土场防治区 弃土场防治区 施工场地防治区 预防保护区 概 况 路基、桥涵等主体工程用地范围 路基取土场用地范围 路基弃土场用地范围 临时施工场地等用地范围 主要包括线路两侧用地界以外的植被区 5.6.2 水土保持措施总体布局
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水土保持防治措施总体布局详见表5-6。
水土流失防治措施总体布局表 表5-6
序号 防治对象 工程类别 水土保持防治措施方案 主要以工程措施为主,如骨架护坡、液压喷播植草、重力式路堑墙、桩间路基主体工程 墙、挡碴墙等,防护要求满足铁路路基安全设计规范并能有效控制水土流失。 1 主体工程防治区 路基工程两侧 主要以植物措施为主,对可绿化地段进行绿化设计,满足国发【2000】31号及铁建技【2000】133号关于绿色通道建设要求。执行铁道部铁运〔2004〕52号《转发国务院关于坚决制止占用基本农田进行植树等行为的紧急通知》。 2 取土场防治区 弃土场防治区 施工场地防治区 预防保护区 取土场 施工结束后对取土场清理、平整,采取绿化措施 施工结束后对弃土场采取工程和生物3 路基、站场弃土场 相结合的防护措施,对弃土场挡墙和坡面采取工程措施,对碴顶清理、平整,采取植物或复垦措施 4 施工场地 对施工场地清理、平整,并采取绿化措施。 主要包括线路两加强管理,不任意开设便道,不任意侧用地界以外的取、弃土,不任意破坏植被 植被区等 5 5.6.3 水土流失防治措施体系
水土流失防治措施体系详见图5-1。 5.6.4 施工期水土流失的预防管理措施
(1)为避免乱堆乱弃,施工单位应严格按照设计指定的地点取、弃土,若工程确需改变,施工单位应报请建设单位工程指挥部,由工程指挥部会同设计、监理单位,根据水土保持要求,履行变更程序。
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(2)施工营地和场地以尽量靠近线路为原则,尽量布设在植被稀疏、地势平坦、无地表径流的地方,并尽量利用既有房屋。在施工前,由建设单位工程指挥部环保主管部门会同设计、监理等单位环保及有关人员,在现场调查的基础上统一规划并备案,作为环境管理的依据。
(3)施工过程中小临便道以充分考虑各施工单位“共用”为原则,尽量减少小临便道的设置,并严格规定作业范围,加强施工人员的环(水)保意识,严禁施工车辆在施工便道范围外行驶,任意碾压车道。
(4)合理安排施工工期,在枯水季节填筑桥梁围堰,在汛期来临前完成主体工程施工,尽量避免大面积的填挖方等工程活动。
(5)施工单位在整个施工期严格按照“先挡后弃”和“随弃随”的施工工序施工,以免造成施工期大量弃土被流失的现象发生。 5.7 新增水土保持分区防治措施 5.7.1 主体工程分区防治措施
为了改善工程区生态环境质量,同时达到保水保土、保障铁路运营安全的目的,本次设计在对铁路沿线降水、土壤、水源等立地条件调查的基础上,根据本项目工程特点,对路基两侧可绿化地段采取绿化措施。本方案拟对线路两侧可绿化地段采取乔木和灌木相结合的绿化措施,二线并肩地段单侧种植。其具体设计原则为:在铁路征地范围内,线路两侧各种植一排乔木、两排灌木,并肩地段在增建线路外侧种植两行灌木一排乔木、绕行地段在增建线路两侧各种植两行灌木一排乔木。乔木株距3m、灌木株行距1m×2m,本次区间绿化共植乔木2134株,灌木12800株,具体绿化数量详见表5-7。
路基两侧新增防治措施数量表 表5-7 序号 1 乔木(株) 2134 灌木(株) 12800 5.7.2 取弃土场防治区
本段设弃土场2处、1处取土场。
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