西南大學(xué)光炯項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)水土保持措施分析研究

1、項(xiàng)目編號(hào)西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院本科生科技創(chuàng)新“光炯”培育項(xiàng)目申 請(qǐng) 書(shū)項(xiàng) 目 名 稱 ：基于模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高速公路棄渣場(chǎng) 水土保持措施分析研究 申 請(qǐng) 者： 黃鈺涵 所 在 學(xué) 院： 資源環(huán)境學(xué)院 申 請(qǐng) 金 額： 5000元 起 止 時(shí) 間： 2011年4月2013年4月 聯(lián) 系 電 話： 電 子 信 箱： 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院2011年 4月10 日一、基本情況1項(xiàng)目情況項(xiàng)目名稱基于模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高速公路棄渣場(chǎng)水土保持措施分析研究項(xiàng)目性質(zhì)小發(fā)明、小創(chuàng)作、小設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)研究應(yīng)用基礎(chǔ)研究 社會(huì)調(diào)查 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新性研究項(xiàng)目來(lái)源自主立題 教師指導(dǎo)選題起止時(shí)間2011年4月至2013年4月申請(qǐng)金額

2、5000 元項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間兩年2申請(qǐng)者情況姓名黃鈺涵性別女學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院年級(jí)09級(jí)專業(yè)水保民族漢族兼職院學(xué)生會(huì)生活部副部長(zhǎng)3項(xiàng)目組成員情況姓名性別年級(jí)專業(yè)分工每周工作時(shí)間簽字丁琳橋女09級(jí)水保監(jiān)督管理野外采樣與數(shù)據(jù)分析與處理18小時(shí)左右張松松男09級(jí)水保監(jiān)督管理，野外采樣與室內(nèi)數(shù)據(jù)分析與處理18小時(shí)左右翁 敏男09級(jí)林學(xué)資料收集；野外采樣與室內(nèi)數(shù)據(jù)分析與處理 18小時(shí)左右黃燕雄男09級(jí)環(huán)工監(jiān)督管理野外采樣與室內(nèi)數(shù)據(jù)分析與處理18小時(shí)左右4指導(dǎo)教師情況姓名職稱專業(yè)學(xué)院郵箱陳曉燕副教授城市水土保持資源環(huán)境學(xué)院c電話簽字二、立題依據(jù)1研究目的與立項(xiàng)意義： 生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)是21世紀(jì)人類(lèi)共同關(guān)注的話

3、題,也是世界各國(guó)政府和人民為之不懈努力解決的焦點(diǎn)問(wèn)題?；窘ㄔO(shè)的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調(diào),導(dǎo)致了人類(lèi)賴以生存環(huán)境的生態(tài)破壞,同時(shí)也制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在工程建設(shè)中合理利用資源、保護(hù)環(huán)境是我們必須正確和認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。 當(dāng)前國(guó)家十分重視工程建設(shè)中的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)并將其提上議程。我國(guó)高速公路建設(shè)正處在產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張期，高速公路行業(yè)正面臨著持續(xù)繁榮的契機(jī)，高速公路的建設(shè)也在全國(guó)各地越來(lái)越受到重視，并得到了較好的發(fā)展，也給各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。加快高速公路建設(shè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。但另一方面，高速公路對(duì)生態(tài)造成諸多不利影響，特別是建設(shè)中的挖填方施工將植被破壞殆盡，致使土壤裸露

4、并引發(fā)水土流失等環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重影響交通道路的安全和路域的環(huán)境，直接威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全、水利設(shè)施和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2006年底全國(guó)公路通車(chē)總里程達(dá)到193萬(wàn)km（不包括155萬(wàn)km村道），高速公路達(dá)到4.45萬(wàn)km。到2010年，公路總里程要達(dá)到210萬(wàn)至230萬(wàn)km，全面建成“五縱七橫”國(guó)道主干線，目前人口在20萬(wàn)以上的城市高速公路連接率將達(dá)到90%，高速公路總里程達(dá)到5萬(wàn)km?！?918”高速公路網(wǎng)規(guī)劃，提出了未來(lái)二十年將建設(shè)7條首都放射線、九條南北縱向線和18條東西橫向線，總里程達(dá)8.5萬(wàn)km，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化布局。然而我國(guó)許多地區(qū)生態(tài)環(huán)境非常脆弱，類(lèi)似高速公路這樣的大規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境

5、會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，如果處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重水土流失，誘發(fā)一系列不良的連鎖反應(yīng)。這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境一旦遭到破壞，自身很難恢復(fù)，其影響范圍不僅是工程項(xiàng)目區(qū)本身，對(duì)整個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境也將造成極大威脅具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)水文和水域的影響由于高速公路建設(shè)過(guò)程中破壞了原地貌狀態(tài)和自然侵蝕狀態(tài)下的水文網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，植被也受到破壞，極易誘發(fā)水土流失；在開(kāi)挖、回填、碾壓等建設(shè)活動(dòng)中，對(duì)原有坡面排水溝渠造成不同的破壞。同時(shí)施工裸露地面公路水土流失現(xiàn)象不僅對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害，而且對(duì)高速公路的安全運(yùn)行也會(huì)構(gòu)成非常大的威脅，開(kāi)挖面積增加，擾動(dòng)了原土層和巖層，為濺蝕、面蝕、細(xì)溝侵蝕等土壤侵蝕的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。因高速公

6、路建設(shè)是不透水地面增加，產(chǎn)流歷時(shí)縮短，流量曲線急升急降，峰值出現(xiàn)時(shí)間提前，對(duì)河道或排水溝造成較大壓力，且土壤水分補(bǔ)給減少，影響地下水位。（2）增加下游河道淤積施工中棄渣得不到及時(shí)有效的防護(hù)治理，在降雨及人為因素作用下產(chǎn)生大量泥沙，泥沙隨著水流進(jìn)入下游河道，在流速小的地方，特別是河口進(jìn)行沉積，因此，易造成下游河道、水庫(kù)泥沙淤積，抬高河床，形成洪水隱患或降低防洪、灌溉效能。（3）破壞土地資源高速公路施工所產(chǎn)生的水土流失對(duì)農(nóng)田的影響方式有兩種：一種是在通過(guò)農(nóng)田的路段，特別是路堤、橋梁或交叉點(diǎn)，降雨侵蝕所產(chǎn)生的泥沙會(huì)直接流往工程區(qū)域外的農(nóng)田，由于地勢(shì)變緩，其中大部分泥沙沉積下來(lái)，形成“沙壓農(nóng)田”；另一

7、種方式是泥沙中細(xì)小的部分會(huì)隨水流往下游以“黃泥水”的形式進(jìn)入農(nóng)田，對(duì)農(nóng)田產(chǎn)生進(jìn)一步影響。此外，線路工程的取土和棄土堆位置不當(dāng)時(shí)，對(duì)農(nóng)田的影響也相當(dāng)嚴(yán)重。除上述因素外，高速公路水土流失對(duì)土地資源的破壞和影響還包括對(duì)項(xiàng)目所在區(qū)的土地沙化、退化的影響，土地資源和水資源的破壞還直接影響到項(xiàng)目區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境。（4） 加劇周邊水土流失路基邊坡、取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)是易受吹蝕和徑流的沖刷，特別是取土場(chǎng)、陡峭的邊坡和棄渣場(chǎng)松散堆積物，極易產(chǎn)生崩塌、滑坡等重力侵蝕和沖蝕現(xiàn)象，水土流失將加速擴(kuò)展。（5）促進(jìn)災(zāi)害性天氣形成在高速公路建設(shè)施工期，路基邊坡、取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)、預(yù)制廠等大量沙物質(zhì)直接暴露，為風(fēng)蝕準(zhǔn)備了充分的沙物質(zhì)

8、，促進(jìn)揚(yáng)塵災(zāi)害性天氣的發(fā)生。（6）影響高速公路安全運(yùn)營(yíng)路面、路基的形成，改變了下墊面，且使水流匯集，引發(fā)路基的沖刷和吹蝕，增加高速公路正常維護(hù)的壓力，影響高速公路安全運(yùn)營(yíng)。另外，高速公路穿行在平原、丘陵、山谷之間，對(duì)一些阻擋性的丘陵谷地必然要進(jìn)行夷平、削切、充填，產(chǎn)生新的坡面、斷面，使原本的地貌形態(tài)發(fā)生了改變，容易破壞山體穩(wěn)定，誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。尤其是施工期間，路基邊坡在重力左右下松土散落嚴(yán)重，如不采取水土保持措施，其邊坡在運(yùn)行極易坍塌、滑坡、危害高速公路安全。以填方路基為例，受力穩(wěn)定的路面堤邊坡的破壞，主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要是來(lái)自大氣降水對(duì)邊坡的直接沖刷和坡面徑

9、流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展導(dǎo)致路基發(fā)生破壞，嚴(yán)重的導(dǎo)致高速公路塌方。由此可見(jiàn)，高速公路水土流失已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展更及威脅生態(tài)環(huán)境和人們生命安全的重要的不可忽視的因素，而當(dāng)前正處于高速發(fā)展階段的重慶又以其獨(dú)特的地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)各種開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目有極強(qiáng)的依賴性。在眾多開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中，尤以高速公路特點(diǎn)最為突出。在重慶高速公路沿線多為中、低山丘陵區(qū)，存在較多的局部性高挖深填地段，由于受地形、運(yùn)距制約，也由于有相當(dāng)數(shù)量的土石方不適于工程建設(shè)，因此土石方難以平衡而產(chǎn)生大量的棄土棄渣。棄土棄渣松散系數(shù)一般為1.21.4左右，如果不及時(shí)采取有效防護(hù)措施，在水力作用下將發(fā)

10、生嚴(yán)重的坡面沖刷，在水力、重力綜合作用下極易形成滑坡、泥石流1，直接威脅高速公路沿線生產(chǎn)生活安全。根據(jù)調(diào)查，重慶地區(qū)多條高速公路棄渣場(chǎng)多堆放或擬堆放在溝道或溝谷斜坡上，其次為平地(水田)，在河灘地也有堆放，堆放棄渣的溝道多有常年流水或季節(jié)性流水，部分溝口堆積物有明顯的山洪侵蝕和泥石流發(fā)生特征，因此如果棄渣場(chǎng)未能很好安置，在三峽庫(kù)區(qū)雨季集中降水作用下易發(fā)生泥石流2。高速公路建設(shè)工程主要項(xiàng)目包括主體工程區(qū)、臨時(shí)占用地區(qū)、取土棄渣區(qū)、拆遷安置區(qū)。主體工程區(qū)一般包括高填方路基邊坡、開(kāi)挖土塹邊坡、跨河橋梁、涵洞、分離立交、互通立交、隧道、排水設(shè)施、服務(wù)區(qū)、公路綠地等。臨時(shí)占用地區(qū)一般包括臨時(shí)工棚、料場(chǎng)、

11、倉(cāng)庫(kù)、臨時(shí)便道等。公路施工過(guò)程中，施工區(qū)內(nèi)的臨時(shí)占用地一般都缺少必要的水土保持措施，一遇暴雨會(huì)大風(fēng)將不可避免的產(chǎn)生水土流失。雖然臨時(shí)占地的水土流失沒(méi)有公路主體工程和取棄土場(chǎng)那樣嚴(yán)重，但是從區(qū)域和全局的水土保持來(lái)看也是不容忽視的。在道路工程建設(shè)施工過(guò)程中，在原地面上的高填深挖會(huì)導(dǎo)致大量的土石方搬運(yùn)；而處于巖石處的深路塹和多隧道路段則會(huì)產(chǎn)生許多棄方3。由于受地形級(jí)運(yùn)輸條件的限制，廢棄的土石方很可能被就近傾倒于溝谷、河坎岸邊上。這些松散的巖石和棄渣，空隙大、結(jié)構(gòu)疏松，分布也比較分散。若不采取有效的防治措施，在溫度、暴雨、水分下滲、震動(dòng)級(jí)人為活動(dòng)的觸發(fā)下，有可能發(fā)生一系列如瀉溜、陷穴、崩塌、滑坡等重力

12、侵蝕，導(dǎo)致新的水土流失及生態(tài)環(huán)境的惡化，甚至可能影響高速公路的安全運(yùn)營(yíng)4。在公路建設(shè)中的開(kāi)挖路塹、填筑路基、架設(shè)橋涵、挖掘隧道，修建排水系統(tǒng)、路基防護(hù)以及取、棄土、修筑施工便道、建設(shè)臨時(shí)設(shè)施等活動(dòng)，占用大面積土地，擾動(dòng)、損壞地表土壤結(jié)構(gòu)和植被，將會(huì)引起多種形式的新增水土流失，并加劇潛在水土流失危害。尤其是在高速公路中不論是填方路基還是挖方路基都具有較長(zhǎng)的邊坡，坡面為自然狀態(tài)，表層疏松，易受沖刷，水土流失嚴(yán)重，如何進(jìn)行邊坡的防護(hù)是迫切需要解決的問(wèn)題。如不采取有效的保護(hù)和治理措施，將會(huì)給區(qū)內(nèi)、周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。建設(shè)時(shí)期造成的水土流失量大，早已被大量的觀測(cè)所證實(shí)5。高速公路建設(shè)期間，因采

13、石取土、開(kāi)挖地面、填土堆渣、橋涵施工、修筑便道等活動(dòng)破壞沿線植被擾動(dòng)土體結(jié)構(gòu)破壞土體抗侵蝕能力，土壤侵蝕加劇。路基邊坡、臨時(shí)便道、臨時(shí)堆料場(chǎng)、取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)等施工單元是水土流失重點(diǎn)發(fā)生部位，例如棄渣場(chǎng)及表土剝離堆放區(qū)，由于原狀土土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度損失，相對(duì)密度降低，土體的凝聚力和內(nèi)摩擦角減小，其土壤抗蝕力降低，土體可蝕性加大，一旦遇到暴雨，侵蝕量明顯增加6。據(jù)測(cè)定，開(kāi)挖后土體的侵蝕量較開(kāi)挖前增大2. 312. 5倍7-8。因此，這些施工單元也是水土流失重點(diǎn)防治部位。隨著經(jīng)濟(jì)的高速平穩(wěn)發(fā)展，我國(guó)的公路建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展，作為大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施，公路無(wú)疑對(duì)緩解區(qū)域客貨運(yùn)輸矛盾，促進(jìn)各地溝

14、通與交流，加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有極為重要的作用。但公路建設(shè)在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與繁榮的同時(shí)，也帶來(lái)了環(huán)境破壞負(fù)面的影響。水土流失就是公路建設(shè)面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。公路建設(shè)不可避免的要改變地形地貌、擾亂土壤結(jié)構(gòu)、破壞植被。在我國(guó)公路水土保持體系尚不完善，技術(shù)還不成熟的情況下，公路建設(shè)造成的水土流失十分嚴(yán)重。尤其在近年來(lái)迅速發(fā)展的高速公路建設(shè)工程中，水土流失問(wèn)題更是引起關(guān)注9。在公路建設(shè)水土保持過(guò)程中呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)公路建設(shè)是一條線，對(duì)地面擾動(dòng)的類(lèi)型多。山體要開(kāi)挖、削坡、修隧道，溝道要架橋，有的河道要改道，高處要挖方、低地要填高。只要是公路經(jīng)過(guò)的地方，無(wú)論是什么地物都要受擾動(dòng)，因此其破壞類(lèi)型多、

15、治理的型式較多，涉及到移民、改河、群眾生產(chǎn)生活等。(2)建設(shè)中的棄土、棄石、棄渣數(shù)量大、戰(zhàn)線長(zhǎng)。公路建設(shè)動(dòng)用的土石方數(shù)量較大，總體上要求盡量挖填平衡，但由于地形等原因，局部地段的棄土不便運(yùn)到回填處，如在高陡山區(qū)和峽谷修路，有些是就地排棄，因此攔擋工程較多，需防護(hù)的固體廢棄物數(shù)量大，施工里程長(zhǎng)。(3)造成新的水土流失主要是在施工過(guò)程中。按一般公路設(shè)計(jì)，廢棄物在排放完后采取防護(hù)措施，但對(duì)施工中的水土流失沒(méi)有控制。從水土保持的角度要求，在排放之前應(yīng)修建攔擋、防護(hù)工程，控制建設(shè)中的水土流失。公路投入運(yùn)行后，水土流失呈相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。 (4)公路建設(shè)項(xiàng)目的水土保持設(shè)施必須與主體工程同步實(shí)施。有些水土保持設(shè)

16、施需先于主體工程之前完成，才能起到保持水土的作用，否則必然是先流失后治理。(5)建設(shè)項(xiàng)目的責(zé)任范圍要合理確定。公路建設(shè)對(duì)自身的安全要求一般都較高，特別是目前大多是修建的高速公路，高等級(jí)公路，其安全要求標(biāo)準(zhǔn)都較高，如公路護(hù)坡、排水、防洪等在主體工程設(shè)計(jì)中大多做了考慮，只作論證復(fù)核即可。但對(duì)因公路修建中排水、泄洪、排放廢棄物、采挖料場(chǎng)等對(duì)周邊地區(qū)造成的水土流失考慮較少，特別是公路兩側(cè)一定區(qū)域內(nèi)的影響，由于不屬于征地范圍，往往忽視了水土保持。此類(lèi)區(qū)域的水土流失防治應(yīng)在水土保持方案中突出說(shuō)明，并進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。但由于我國(guó)公路水土保持起步較晚，直到現(xiàn)在水土保持技術(shù)仍遠(yuǎn)未成熟，仍存在缺陷，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)

17、方面：（1）缺乏水土保持目標(biāo)體系。目前對(duì)邊坡產(chǎn)流產(chǎn)沙的預(yù)測(cè)研究還比較少，對(duì)公路水土保持方案編制水土流失預(yù)測(cè)和綜合防護(hù)措施還不能提供比較適用的理論依據(jù)。公路水土保持措施如何做到與區(qū)域的水土保持控制目標(biāo)相銜接，從而確立針對(duì)項(xiàng)目的水保指標(biāo)體系。（2）缺乏公路建設(shè)過(guò)程中水土流失規(guī)律的基礎(chǔ)理論研究，不能依據(jù)具體理論分析、判斷、預(yù)測(cè)公路沿線水土流失發(fā)展?fàn)顩r以及制定相應(yīng)的水土保持綜合措施。以往研究主要從公路沿線的邊坡穩(wěn)定性出發(fā)，對(duì)邊坡沖刷的機(jī)理進(jìn)行探討，從而對(duì)路基穩(wěn)定防護(hù)提供理論依據(jù)。（3）缺乏成熟的邊坡防護(hù)技術(shù)。公路的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)、植被恢復(fù)設(shè)計(jì)與施工長(zhǎng)期脫節(jié)，至今未有比較成熟的邊坡綜合防護(hù)技術(shù)，公路生態(tài)環(huán)

18、境建設(shè)效果也因而不理想。（4）缺乏棄土場(chǎng)、施工便道等水土保持技術(shù)。取棄土場(chǎng)是公路建設(shè)水土保持的敏感點(diǎn)，但對(duì)其土壤侵蝕過(guò)程機(jī)理研究幾乎沒(méi)有，有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的適用技術(shù)。（5）鄉(xiāng)土植物的開(kāi)發(fā)利用是我國(guó)公路生態(tài)環(huán)境建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)。由于單一草本易退化，植被穩(wěn)定性較差，如今綠化理念已經(jīng)發(fā)生重大改變，鄉(xiāng)土植物為主的草灌混交植被作為南方廣大地區(qū)的植被重建目標(biāo)日漸得到重視。但我國(guó)公路綠化所用鄉(xiāng)土植物開(kāi)發(fā)研究嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致大量外來(lái)草種被采用，而這一模式日漸顯現(xiàn)弊端，植被退化迅速，邊坡重新裸露，水土流失日益加重。 近幾年，以網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、軟件技術(shù)等作為標(biāo)志的信息技術(shù)愈來(lái)愈多的應(yīng)用于水土保

19、持領(lǐng)域，但在公路水土保持領(lǐng)域應(yīng)用還比較少。并且高速公路建設(shè)施工過(guò)程中人們經(jīng)常忽視了臨時(shí)工程占地，但往往臨時(shí)工程占地?cái)?shù)量較大，而現(xiàn)行的高速公路臨時(shí)工程水土保持技術(shù)措施往往只注重理論設(shè)計(jì)而脫離了與工程的區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的結(jié)合，設(shè)計(jì)的同一性常常使得工程水土保持達(dá)不到良好的生態(tài)恢復(fù)效果。目前，對(duì)于水保設(shè)計(jì)的合理性尚沒(méi)有較好的分析判別方法。在此本文通過(guò)對(duì)我國(guó)水土保持現(xiàn)狀的分析并結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法理論的概念、特征、理論基礎(chǔ)及應(yīng)用，提出利用模糊綜合評(píng)價(jià)法來(lái)進(jìn)行成渝高速?gòu)?fù)線（重慶境）工程水土保持分析方法。模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)標(biāo)方法。該綜合評(píng)價(jià)法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)

20、價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合各種非確定性問(wèn)題的解決。因此，利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高速公路臨時(shí)工程水土保持進(jìn)行判別分析具有廣闊的應(yīng)用前景。研究成果可以為以后的高速公路臨時(shí)工程水土保持設(shè)計(jì)合理性研究提供指導(dǎo)和借鑒作用。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀: 我國(guó)最初的公路水土保持就是邊坡水土防護(hù)和排水，水土保持技術(shù)主要借鑒水利部門(mén)和林業(yè)部門(mén)的防治技術(shù)。但隨著全國(guó)公路網(wǎng)的初步形成，水土保持的范圍擴(kuò)展到邊坡綜合防護(hù)、便道防治、水環(huán)境治理、取棄土場(chǎng)恢復(fù)治理以及公路建設(shè)直接和間接影響區(qū)的綜合治理等各個(gè)層面10。高等級(jí)

21、公路的建設(shè)，促使我國(guó)公路路域水土保持技術(shù)開(kāi)始向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，新型的水土保持技術(shù)和材料在工程中被利用，水土流失預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展很快，以機(jī)械噴附為代表擴(kuò)展到中央分離帶、互通立交和服務(wù)區(qū)，全方位、立體式、多功能、景觀生態(tài)的設(shè)計(jì)理念和綠化模式正成為我國(guó)公路路域水土保持生態(tài)建設(shè)的指導(dǎo)思想11。對(duì)于施工單位的水土流失治理目前采用的是護(hù)坡工程等方法。護(hù)坡工程是為了穩(wěn)定棄渣堆積邊坡，避免裸露坡面遭受雨滴直接擊濺和地表徑流沖刷，而采取的水土保持措施。護(hù)坡工程分為工程護(hù)坡、植物護(hù)坡和綜合護(hù)坡三種。工程護(hù)坡能提高邊坡的穩(wěn)定性，對(duì)雨滴擊濺和地表徑流沖刷的防治效果好，但投資較大，適應(yīng)變形能力也較差，易隨棄渣的不均勻沉降

22、而遭到破壞；植物護(hù)坡能適應(yīng)棄渣的沉降變形，控制水土流失，而且對(duì)公路沿線生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義，但在建植初期，其對(duì)水土流失的防護(hù)效果較差，需加強(qiáng)管護(hù)，確保植物保存率和存活率；綜合護(hù)坡兼有工程護(hù)坡和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，它是在工程護(hù)坡的措施間隙上種植植物不僅具有增加坡面工程強(qiáng)度，提高邊坡穩(wěn)定性的作用，而且具有綠化美化的功能。所以針對(duì)棄渣比較松散，不均勻沉降等特性，其堆積邊坡?tīng)I(yíng)優(yōu)先采用植物護(hù)坡或綜合護(hù)坡。與此同時(shí)，國(guó)際上有關(guān)道路防護(hù)與加固技術(shù)研究，多年來(lái)一直是關(guān)注焦點(diǎn)之一。有的研究已經(jīng)開(kāi)始將水對(duì)邊坡的侵蝕沖刷定量化。根據(jù)降水侵蝕力系數(shù)，土壤固有的侵蝕性參數(shù)、地形分類(lèi)及侵蝕控制參數(shù)等計(jì)算邊坡上的平均流失，

23、從而選擇合適的邊坡防護(hù)措施。而日本、美國(guó)等國(guó)家在設(shè)計(jì)規(guī)劃中更明確了防護(hù)設(shè)計(jì)和公路園林的設(shè)計(jì)重點(diǎn)、原則和具體措施。如日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)劃中，比較大的篇幅對(duì)護(hù)坡的方法、分類(lèi)、方案設(shè)計(jì)以及 園林設(shè)計(jì)的基本原則，不同物種在本地區(qū)的適應(yīng)性均做出了詳細(xì)的規(guī)定，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)性。在邊坡防護(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，國(guó)際上特別是發(fā)達(dá)國(guó)家尤為重視植物防護(hù)或植物與圬工防護(hù)相結(jié)合的方法，以同時(shí)達(dá)到防護(hù)與美化的效果10。目前已有許多學(xué)者針對(duì)重慶高速公路水土流失現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)研究，江東等提出了注重主體工程里已有水土保持功能的措施與新增水保措施的互補(bǔ)性 ,使主體工程區(qū)和易被忽略的臨時(shí)工程區(qū)同時(shí)得到較為完善的防護(hù)；并充分發(fā)揮工程

24、措施的速效性和植物措施的長(zhǎng)效性，使高速公路得到及時(shí)而長(zhǎng)效的治理。同時(shí)也提出了更為具體的水土保持措施，例如：有效的護(hù)坡工程措施有三維網(wǎng)植草護(hù)坡、方格網(wǎng)植草護(hù)坡、拱形骨架植草護(hù)坡、漿砌片石襯砌拱植草漿砌片石護(hù)坡等；排水工程有邊溝、排水溝、截水溝、沉沙凼、急流槽、暗溝等；擋防工程主要有擋渣墻、裝土編織袋臨時(shí)擋墻等；綠化工程可選用本地化、具有美化和水土保持功能的植被。而王銳亮等針對(duì)重慶繞城公路南段水土流失現(xiàn)狀提出了其水土保持生態(tài)恢復(fù)可采用人工生態(tài)恢復(fù)的方法和技術(shù)，即根據(jù)生態(tài)學(xué)原理和水土保持原理，利用水土保持生態(tài)工程措施和生物措施，以植被恢復(fù)為前提，以水土保持生態(tài)綠化為主，人為地對(duì)被破壞的土地進(jìn)行水土保

25、持生態(tài)恢復(fù)和重建，使被破壞土地在短期內(nèi)恢復(fù)植被和土壤，并達(dá)到一定的植被覆蓋率和土壤肥力，恢復(fù)生產(chǎn)力，預(yù)防和治理水土流失，加強(qiáng)路基的邊坡穩(wěn)定性，并恢復(fù)和改善道路沿線的生態(tài)環(huán)境與景觀環(huán)境。高速公路臨時(shí)工程水土保持措施研究:針對(duì)沿線取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)的點(diǎn)塊狀分布特點(diǎn)，采取了攔、擋、排及植被恢復(fù)的綜合防治措施，包括擋渣墻、排水溝、急流槽及土地整治、造林種草等。占用農(nóng)田的取土場(chǎng)、渣場(chǎng)施工結(jié)束后盡可能進(jìn)行復(fù)耕11。根據(jù)棄渣場(chǎng)與公路相對(duì)位置及棄渣場(chǎng)地形，擋渣墻、截排水工程按照暴雨十年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)12-13。為了利于擋渣墻的穩(wěn)定，采用了扶壁式擋渣墻。根據(jù)棄渣的內(nèi)摩擦角大小，對(duì)棄渣坡度也做了一定的要求14。棄渣

26、場(chǎng)的布設(shè)不能簡(jiǎn)單地高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，也不能一味遷就主體工程。棄渣場(chǎng)由于壓埋了原地面，毀壞了原地表林草級(jí)排水網(wǎng)絡(luò)等水土保持措施，加上棄渣體結(jié)構(gòu)松散，孔隙率大，易造成大量的水土流失。棄渣場(chǎng)水土流失一般發(fā)生在坡面上，經(jīng)常發(fā)生的水土流失形式有溝蝕、滑坡和坍塌。影響棄渣流失的因素較多，主要與棄渣場(chǎng)堆放的地理位置、地形條件、匯流區(qū)徑流的動(dòng)力條件、棄渣的粒徑組成等物理特征以及防治措施等因素有關(guān)。棄渣場(chǎng)水土流失防治措施主要包括護(hù)坡措施、排水措施和棄渣場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)措施。（1）護(hù)坡措施棄渣場(chǎng)護(hù)坡措施包括削坡開(kāi)級(jí)、植物防護(hù)以及攔渣等。要先攔后棄，攔渣措施完備后才可棄渣，然后對(duì)棄渣體進(jìn)行削坡開(kāi)級(jí)，并采取植物防護(hù)措施。對(duì)不穩(wěn)

27、定邊坡可采用工程防護(hù)，一般采用干砌片石護(hù)坡或漿砌片石護(hù)坡。（2）排水措施為防止徑流直接沖刷棄渣坡面，需設(shè)置排水溝、急流槽及消力池。排水溝設(shè)置在棄土場(chǎng)橫坡上，將山坡水截入溝中，急流槽順坡砌筑在坡面上，按原階梯狀用漿砌片石砌筑槽底部，并利用其階梯狀坡面消能。消力池部分接天然溝道，池底坡度按實(shí)際情況設(shè)置。（3）棄渣場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)措施在棄渣場(chǎng)堆置達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，為充分利用土地資源，恢復(fù)和改善土地生產(chǎn)力，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行整治利用。整治后的土地可通過(guò)種植樹(shù)木和播草籽，改良土壤。復(fù)墾后可作為農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地和牧業(yè)用地。根據(jù)水土保持土地整治措施要求，農(nóng)業(yè)用地一般覆土80100cm、林業(yè)用地5080cm、牧業(yè)用地305

28、0cm15。當(dāng)棄渣場(chǎng)的堆渣坡度小于土壤內(nèi)摩擦角時(shí)，阻力大于下滑力，在無(wú)其它外力作用下，不會(huì)產(chǎn)生下滑，坡面穩(wěn)定。因此在無(wú)暴雨或大風(fēng)的季節(jié)下可不需要臨時(shí)攔擋措施。但在永久性棄渣場(chǎng)擋渣墻中是必須的。當(dāng)棄渣堆置于發(fā)生滑坡的地點(diǎn)或堆置在坡頂、坡面時(shí)，應(yīng)修建擋渣墻。擋渣墻一般建在緊靠棄渣及相對(duì)高度較高的坡面上，這樣有利于有效降低擋渣墻的高度及其對(duì)溝道行洪的影響。同時(shí)擋渣墻的設(shè)計(jì)必須同時(shí)兼顧抗滑、抗傾覆、抗塌陷三方面。所以棄渣場(chǎng)的布設(shè)應(yīng)充分考慮主體工程的特點(diǎn)，合理布設(shè)，要臨時(shí)棄渣場(chǎng)與永久棄渣場(chǎng)并重，真正做到最大限度地減少水土流失16。棄渣施工時(shí)要遵循集中棄渣，先攔后棄的原則，嚴(yán)禁漫坡亂棄。按棄渣地理位置劃分

29、，棄渣方式主要方式有溝道棄渣、坡面棄渣、填洼棄渣、平地棄渣 。棄渣方式的選擇要根據(jù)棄渣區(qū)域的地形地貌、水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選擇。如果棄渣區(qū)域同時(shí)有兩種以上棄渣方式的可能，應(yīng)優(yōu)先選擇填洼棄渣，平地棄渣次之，最后選擇溝道棄渣或坡面棄渣。對(duì)棄渣進(jìn)行分類(lèi)、分區(qū)按規(guī)劃堆放，運(yùn)渣車(chē)輛有序倒渣，避免過(guò)多積累臨時(shí)占?jí)褐脖欢斐尚碌乃亮魇?。棄渣時(shí)，為確保渣體穩(wěn)定，在施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制堆渣程序。棄渣體采用階梯堆放形式，堆放時(shí)分層壓實(shí)，渣面每上升23米，用施工機(jī)械平整渣面，并碾壓34遍。壓實(shí)度不小于85%表面大致平整，以利于改造利用。當(dāng)渣體頂面出現(xiàn)大面積裂隙或不均勻下沉?xí)r，要對(duì)棄渣進(jìn)行處理。 施工便道和施工營(yíng)

30、地是施工期間的臨時(shí)性場(chǎng)地，主要布置一些臨時(shí)性水土保持措施。如修建臨時(shí)排水溝和臨時(shí)沉沙池；施工材料臨時(shí)堆放時(shí)，用防雨布進(jìn)行覆蓋等。施工完成后進(jìn)行土地整治和植被恢復(fù)17。與此同時(shí)國(guó)外在高速公路臨時(shí)占地工程方面也有很多研究成果，例如：MacMat保護(hù)應(yīng)用，包括：公路堤防、渠道襯砌、斜坡及堤防、鐵路扦插、草坪加固等。這種方法可提供即時(shí)的保護(hù)，直接影響暴露面積的風(fēng)和降雨量的影響。提高植被的生長(zhǎng)。使植物根系加強(qiáng),進(jìn)一步約束著土壤表面。3.總結(jié)我國(guó)高速公路起步晚發(fā)展快，目前高速公路的水土保持生態(tài)修復(fù)雖然有了很大進(jìn)展，但是效果不是很明顯，成績(jī)也不是很突出。高速公路的水土保持生態(tài)修復(fù)與發(fā)達(dá)國(guó)家向比較，仍存在一定

31、差距。具體到高速公路水土保持中，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：臨時(shí)用地水保措施被重視程度不高，設(shè)計(jì)方案有一定的盲目性，具體問(wèn)題具體分析不夠到位；不能充分考慮高速公路臨時(shí)用地的特點(diǎn)，將已經(jīng)破壞的土地和擬破壞的土地混淆，措施布置沒(méi)有針對(duì)。綜上所述，高速公路臨時(shí)用地水土保持措施要更加系統(tǒng)和完善，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和探討：擴(kuò)展基礎(chǔ)理論研究的廣度和深度，挖掘高速公路臨時(shí)用地生態(tài)恢復(fù)理論本質(zhì)，達(dá)到臨時(shí)用地生態(tài)恢復(fù)的初衷；建立較為完善的適宜性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，運(yùn)用合理的方法根據(jù)水土保持措施選取、土地破壞狀況等進(jìn)行定性、定量的分析適宜類(lèi)別和適宜程度，為措施布置的確定起到指導(dǎo)作用；高速公路臨時(shí)用地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)體系的不斷

32、補(bǔ)充和完善，根據(jù)對(duì)象的不同采取不同的技術(shù)方案，使得更有針對(duì)性。3、主要參考文獻(xiàn)：1曾大林.2004.論開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持理念J.水土保持科技情報(bào)，（1）：1- 32江玉林 張洪江.2008.公路水土保持J.科學(xué)出版社. 5- 63侯琳.高速公路建設(shè)土壤流失特點(diǎn)及監(jiān)測(cè)方法探討J.中國(guó)水土保持,2004(11):32 - 33.4史冬梅.2006.高速公路建設(shè)中水土侵蝕環(huán)境及水土流失特征的研究J.水土保持學(xué)報(bào)，（2）：14- 185丁占生.高速公路邊坡綠化與生態(tài)防護(hù)J.沿海企業(yè)與科技,2010,(12)；6王僑,何丙輝,蘇鋒.公路建設(shè)項(xiàng)目土壤侵蝕特點(diǎn)及其防治措施J.水土保持應(yīng)用技術(shù),2008(2

33、):38-40.7焦居仁.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持M.北京:中國(guó)法制出版社,1998,219-221.8何江華.機(jī)械夷平地侵蝕形式與特征研究J.水土保持學(xué)報(bào),1993,7(4):38-43.9郭廷輔.1998.世界水土流失現(xiàn)狀及水土保持進(jìn)展?fàn)顩r.成都水利，（3）：62- 6510張?jiān)?1993.我國(guó)水土流失現(xiàn)狀及其防治對(duì)策.水土保持通報(bào)，13 (1),7- 1111陳晨宇.南方山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目河灘地棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)探討J.中國(guó)水土保持,2001(5):30- 32.12徐永年,田衛(wèi)賓.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)及防洪問(wèn)題J。中國(guó)水土保持,2003 (2):23-24. 13祁有祥，趙強(qiáng)，胡晉茹等.2006.高速

34、公路建設(shè)項(xiàng)目水土保持措施研究J.中國(guó)水土保持科學(xué)，（4）：16516914羅雷.棄渣場(chǎng)堆渣及擋渣墻穩(wěn)定性分析J.水土保持研究,2006,13(2):253-256.15江玉林 張洪江.2008.公路水土保持J.科學(xué)出版社.97- 9916胡雪,肖養(yǎng)群.結(jié)合工程實(shí)際合理進(jìn)行棄渣場(chǎng)的布設(shè)J.中國(guó)水土保持,2008(8): 13-14.17胡珊,魯亞義.高速公路土地復(fù)墾設(shè)計(jì)的思考與實(shí)踐公路J.2003,2(2):80-82.其他相關(guān)參閱資料：1、全國(guó)勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)工程師水利水電工工程專業(yè)管理委員會(huì) 中國(guó)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì) 注冊(cè)土木工程師（水利水電工程）中國(guó)水利水電出版社2、江玉林 張洪江公路水土保持科學(xué)出版社三、研究方案 1、研究?jī)?nèi)容與資料收集：研究?jī)?nèi)容：(1) 高速公路水土保持措施中棄渣場(chǎng)擋墻穩(wěn)定性分析。包括棄渣場(chǎng)擋墻的穩(wěn)定性因