德商高速公路水土流失预测及水土保持设计

第2卷第2期2019年3月

Vol.2,No.2

Mar!2019水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineering

谢翔,张佳,王莎莎，等.德商高速公路水土流失预测及水土保持设计水利科学与寒区工程！2019,2(2)：95-98.

德商高速公路水土流失预测及水土保持设计

谢翔，张佳，王莎莎，于苗

(济南绿轩工程咨询有限公司，山东济南250014)

摘要：为有效预测新建德商高速公路水土流失量，文章以德商公路德州至夏津段为例，对该路段水土流失特点进行分析，利用数学模型公式对水土流失量进行预测，得出各个相应区域的水土流失量。根据研究结果制定路面、中央分隔带、路基护坡、取土场和弃土场水土保持措施。该工程可为类似工程施工提供技术参考+

关键词：高速公路；施工；水土保持；德商公路；护坡设计

中图分类号：S157文献标志码：A文章编号：2096-5419(2019)02-0095-04

1工程概况

德商公路德州至夏津段位于山东省德州市境内，包括主线和支线两部分。其中主线全长41.04km，支线全长22.87km，采用双向四车道标准建设，设计行车速度为主线120km/h、支线100km/h，路基宽度为主线28.0m(支线26.0m。为预防和治理在公路建设过程中产生的水土流失，本项目制订了完善严格的防治目标(见表1),针对不同的防治对象采用不同的防治手段进行治理。

表1水土流失防治目标%扰动土地整治率水土流失总治理度土壤流失控制比拦渣率林草植被恢复率草959595959595

2水土流失特点及预测

2.1水土流失特点分析

(1)存在大规模土石方作业。本项目路段估算土石方挖填总量可达1026.77万m3,而土石方工程最容易造成地表和基建面的土壤大面积裸露,若此时有降雨出现，则会形成较大范围危险边坡，水土流失现象严重1+

(2)存在一定的扰动破坏。在进行路基、隧道等开挖时，由于人为作用会将原有地层应力平衡状态打破，进而造成地层结构发生变化2，包括裂缝、沟壑发育增多，为水土流失创造了条件+

(3)水力侵蚀作用明显。项目区地处鲁西北黄泛平原，土类分为：潮土、盐土、风沙土三类，其中98.7%为潮土类3。其具有表层质地疏松、透气性好等特点，这样在雨水作用下会容易产生水土流失现象，因此项目区水力侵蚀作用明显,如图1所示。

2.2水失

项工工期34月，水土流失

象基本贯穿始终，在对水土流失预测时为简化计算，将相似区域划分在一起，包括植被、地形、降水量等+

2.2.1

当前预测水土流失量Q的主要手段为数学模型，首先将各相似区域整合后分区，之后利用式(1)进行计算4+

：2018-06-04

作者简介：谢翔(1984-),男，山东济南人，工程师，研究方向为水土保持+E-mail：156771006@。

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水利科学与寒区工程第2卷

Q=#(S z・Em・T?(1)

i-1

式中：？为各分区内的土资源流失面积！m2；Em

区的土壤侵蚀模数！具体见表2；Ti为各分区的预测时间！d0

图1公路填方工程水土流失现场

表2项目区土壤侵蚀模数t・km-2・a-1工程分区-

土壤侵蚀模数参考值

工期间期主体工程区30001000

取土场区2000—

施工便道10001000

临时占地区1000—

2.2.2水土流失量预测

工程实际总占地面积491.66hm2，其中永久占地370.85hm2，临时占地120.81hm2+挖方103.48万m3,填方923.29万m3,调入和调出2.05万m3借方820.22万m3,弃方0.42万m30而水土流失

主要场所为路堑开挖边坡、路基边坡、取土。

(1)路堑、路基开挖边坡水土流失量预测。项

土松散,土侵蚀！其中路堑挖面积为50hm2,而路基建设大填土方式，即使经过，其松散性也大于土层,按照1]1坡度设计！路基边积

约145.2hm2,预测得到水土流失量见表3+

(2)取土场水土流失量预测。本工程实际使用取土场8个！从这8个取土场共取土117.10万m3,取土积45.27hm20在此按照34个月工期计算,预测得到水土流失量3+

表3路堑、路基开挖边坡水土流失量

预测区域土流失积

/hm2

土侵模・km-2・a-1)土壤流失量

/万七

工期期

路堑开挖50.0020001000 3.020路基边坡145.20300010009.870取土45.272000—0.095

3水土保持方案设计

项取的主要措：(1)工程措施包基边坡综合、排水工程；(2)植物措」基植草、中隔带、路基I防60

3・1主体工程水土保持方案设计

3.1.1路基路面水土保持方案设计

本项对路基水土 主要采用下水

、排水沟、泄水,雨水存储,同时使用渗水对存水。

水布在路基两侧！设计采用C25预制块蝶型排水沟,底宽0.8m、沟深0.6m、边坡比1]1.5；并辅以C25现浇混凝土排水沟、M7. 5浆水沟；在排水沟末端设计M7.5浆砌片石水顺接工程！将雨水顺接到周边渠道。

3.1.2中央分隔带水土保持方案设计

本项中隔带带方式！设

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计宽度3.0m,绿化主防眩植物选用蜀桧！次防眩植龙柏！为丰,每隔8株蜀桧在前排点缀种植了花灌木紫薇和木槿（见图2）。

图2项目路段中央分隔带绿化实景

3. 1.3路基边坡水土保持方案设计

基边坡是水土的重点内容！若边坡填土流失严重！会基，进而导致裂缝、沉陷等病害！影响行车安全和使命。

（1）护坡设计。本项目对路基护坡结构设计分为三层！从上到下依次为“护坡、砂砾层、土工布层*见图3）0其中设计原则为：当边坡高度H—4m,植、种植灌草、漫流排水；当边坡高度H〉4m,拱架植草,拱架拱圈内径3.0m,拦水坎、骨架、泄水C25预制土。拱圈内铺设一层厚20〜30cm黏性壤土！撒播适于当地生长的草籽;护坡道种植灌木（见图4）

图3主体工程水土保持方案设计示意图

图4拱形骨架植草护坡施工图（左）和完成图（右）

（2）砾层设计+项砾层工工序为“分层铺筑.洒水.碾压.验收*其中对要：砂粒中砂或粗砂,含泥量不得超过5%；砂砾石粒度在50mm以下+

项目要求每层填筑厚度为20cm,在前对填筑层洒水，含水量为10%左右。

蛙式打夯机夯实作业,设置在400〜500mm之间。

（3）土工布层设计。本项目要求土工布拼接宽度为50cm,铺设，且不得拉扯过紧,应留10cm的。施工人员一律穿上平底鞋施工，存在孔洞问题后,应及时补漏。

3.2取、弃水持方案设计

取、弃土场设计首要原则是土地（尽量不

）,然后选择地势较高且平坦、地质条件匀+

（1）工程措。本项目尽量将土场设计在河滩上（不得影响地区防洪）,粗颗粒砂卵石填铺20cm并简单+止预计河流冲利用浆砌石堆砌土场周围，高度设计为10m （项目段近十年最高洪水位为0.6m）。在施工结束要对土平和（复垦）,铺设壤土厚度不得小于30cm。本项目要求土堆边不得超过1]1・7,岩石边降至1]1以下+特殊过增设分层压实桩稳固土体,设计1为每隔10m设计宽2m的压实桩。

（2）植物措+对土前，将含有丰富草籽和腐殖质的土层土（0cm）进行刮取并

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