高速公路工程取土弃渣场水土保持分析评价

马晓宾，梁星光，黄诗雄

（洛阳水利建设投资集团有限公司，河南 洛阳 471000）

1 概况

某高速公路工程沿线横跨西淅、淅川两地，气候类型属北亚热带季风型大陆性气候，多年平均气温15.70 ℃，历史极端最高气温42.60 ℃，最低气温-13.20 ℃。全年不小于10 ℃有效积温5 600 ℃，最大冻土深度12 cm，全年无霜期为236 d。多年平均降水量为804.30 mm，年平均日照时数2 019 h。多年平均蒸发量为1 508.90 mm，年平均风速2.60 m/s。路线所经区域土壤类型主要为褐土、潮土，植被类型亚热带落叶阔叶林带。工程全线位于丹江口库区及上游国家级水土流失重点预防区范围内。项目区属水力侵蚀类型区，土壤侵蚀类型属西南紫色土区，在河南水土保持规划一级分区中属西南紫色土区，二级分区中属秦巴山山地区，三级分区中属丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区，容许土壤流失量为500 t/（km2·a）。线路涉及土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主，综合确定沿线土壤侵蚀模数为1 000 t/（km2·a）。

2 取土场水土保持分析评价

根据工程现场实际情况，沿线实际布设1 处取土场，取深11～19 m，为岗地取土，占地类型为林地，为批复水保方案设计范围外新增取土场，批复水保方案未布设取土场。取土场选址的水土保持分析评价表见表1。

表1 取土场选址的水土保持分析评价表

综上所述，取土场选址除不满足3.2.4第1、3条规定外，实际布设取土场选址未设置在崩塌、滑坡危险区及泥石流易发区内，不涉及河道取土（石、砂）。方案依据水土保持相关规范要求，补充设计取土场，对取土边坡栽植攀缘植物，取土平台进行绿化。取土场选址符合水土保持限制性规定要求。

3 弃渣场水土保持分析评价

3.1 弃渣场选址分析

在实际施工中受线路变化、征地、渣场优化等因素影响，实际设置25处弃渣场与批复水保方案设计的19处弃渣场相比，弃渣场数量增加6处，全部为批复水保方案设计范围外新增弃渣场，弃渣总量471.71万m3，占地49.64 hm2。

3.2 弃渣场稳定性评估结论

根据水利部水土保持司关于印发《水利部水土保持设施验收技术评估工作要点的通知》的相关规定，原则上堆渣量超过50 万m3或者最大堆渣高度超过20 m 的弃渣场应开展稳定性评估，编制稳定性评估报告，其他弃渣场应根据弃渣场选址、堆渣量、堆渣高度和渣场周边重要防护设施情况，开展必要的稳定性评估。根据《水利部办公厅关于印发生产建设项目水土保持设施自主验收规程（试行）的通知》的相关要求，重要防护对象（指4 级及以上弃渣场等容易发生水土流失危害及隐患的工程部位）需编制稳定性评估报告，明确安全稳定结论且结论为稳定。某高速公路实际布设25 处弃渣场，沿线弃渣场等级为4～5 级，其中4 级弃渣场11 处，5 级弃渣场14处。

3.2.1 4级（含）以上弃渣场稳定性评估

3.2.1.1 稳定性评价方法。

根据弃渣场稳定性评估报告，报告中根据各弃渣场地质情况及《水利水电工程水土保持技术规范》、《滑坡防治设计规范》等相关规范，弃渣场抗滑稳定计算方法采用瑞典圆弧法对标段范围内渣场边坡进行稳定性分析计算。渣场正常工况下抗滑稳定安全系数允许最小值为1.15～1.20，非正常工况下抗滑稳定安全系数允许最小值为1.05。

3.2.1.2 弃渣场稳定性评估报告评估结论

根据弃渣场稳定性评估报告，通过对沿线11处4级弃渣场进行资料收集、地形测绘、地质勘查，根据收集相关数据、调查及勘查数据进行弃渣场稳定性评估分析工作，明确弃渣场稳定性结论，完成了弃渣场稳定性评估工作。评估报告主要结论为沿线11 处弃渣场在规范要求的工况下，弃渣场抗滑稳定安全系数满足规范要求，弃渣场稳定。各弃渣场稳定分析评估结论详见表2。

表2 弃渣场稳定分析评估结果汇总表

3.2.2 5级弃渣场稳定性评估

3.2.2.1 弃渣场边坡稳定计算方法

根据《某高速公路施工图》对弃渣场设计边坡进行稳定性分析计算。由于工程沿线弃渣以石渣为主，弃渣场边坡稳定分析按石渣场情况进行。渣场边坡稳定计算按瑞典圆弧滑动法（总应力法），采用理正岩土计算程序进行计算。计算工况考虑正常运用情况及非常运用情况。沿线弃渣场等级为5级，根据《水土保持工程设计规范》；5级弃渣场抗滑稳定安全系数正常运用为1.15，非常运用为1.05。由于缺少弃渣场相关地质勘测报告，在进行边坡稳定分析时，参数指标采用《某高速公路施工图两阶段施工图设计》工程地质勘察报告中渣场附近相关地勘数据。

3.2.2.2 计算结果及分析

根据渣场边坡、开挖、填筑高度和上述边坡稳定计算公式进行边坡稳定分析。计算结果详见表3。

表3 弃渣场边坡稳定计算成果表

由表3可知，沿线5级弃渣场的边坡正常运用情况下稳定系数为1.21～1.79 大于1.15，符合规范要求值；非常运用情况下稳定系数为1.10～1.52大于1.05，弃渣场抗滑稳定安全系数满足规范要求，弃渣场稳定。

3.3 弃渣场选址综合评价

经水土保持分析评价，沿线各弃渣场选址综合评价如下：NO.1、NO.2、NO.4～NO.7、NO.10～NO.19、NO.21～NO.25 号共21处弃渣场坡脚下游无公共设施、基础设施、居民点等敏感因素，以上21处弃渣场选址合理，且11处弃渣场稳定性计算结论为稳定。NO.3 处弃渣场坡脚下游约120 m 处有居民点，根据《水利水、电水土保持工程技术规范》10.4.2 弃渣场与居住区、城镇、工矿企业的安全防护距离大于等于2 H，经分析，NO.3弃渣场下游居民点均在安全防护距离之外，且该处处弃渣场稳定性计算结论为稳定，选址基本合理。

NO.8、NO.9共2处弃渣场坡脚下游约80～150 m处有河道通过，弃渣场选址不在河道管理范围内，且2处弃渣场稳定性计算结论为稳定，因此NO.8、NO.9选址合理。NO.20弃渣场坡脚下游约100 m处为S335，弃渣场选址在完全范围内，且该处弃渣场稳定性计算结论为稳定，因此NO.20选址合理。

4 结语

综上所述，经水土保持分析，取土场选址符合水土保持限制性规定要求。沿线25处弃渣场中下游有居民点及基础设施的均在安全防护距离之外，加强防护措施后基本不影响下游安全，选址基本合理，方案建议下阶段弃渣场整治施工时应严格按照施工图设计要求落实各项防护措施。

参与文献：

［1］张薇，鲍学英.基于改进灰靶的铁路弃渣场生态环境影响等级评价研究［J］.工程管理学报，2020（6）.

［2］陈永，黄英豪.山区铁路弃渣防护技术及资源化利用现状［J］.再生资源与循环经济，2020（12）.

［3］郑六益，程云，莫默.高原铁路大型弃渣场工程特征与稳定性研究［J］.路基工程，2021（5）.