取弃土场修复方案解读

1、取弃土场修复方案 1工程概况 LXS-13 标段自 DK682+737.05 至 DK800+970.94，线路长度 74.344km，位于甘肃省酒泉市、嘉峪关市及玉门市境内。线路自新设 酒泉南站进站端 DK682+737.05 引出，在连霍高速公路北侧设酒泉南 站，而后线路自酒泉市南侧边缘通过， 跨连霍高速在河口村附近设嘉 峪关南站后，线路继续西行，下穿长城后上跨既有兰新铁路，线路走 行于连霍高速路与既有兰新线及 G312 国道之间至本标段终点 DK800+970.94。经过双泉水源地二级区，嘉峪关水源地，北大河水 源地，酒钢大草滩水源地，黑山湖水源地，甘肃玉门南山省级自然保 护区。 为了完

2、成沿线主线路的填筑、挖方、弃土清理等工程，在沿线分 别设置了取弃土场，其中取弃土场数量如下表： 取弃土场表 序 号 起止里程 位置 厚 度 范围 备注 侧 别 距离 (m) 长 (m) 宽 (m) 1 DK684+150 DK685+000 右 1000 850 490 取土场 2 DK694+600 DK694+900 左 500 300 390 取土场 3 DK705+700 DK705+900 左 2000 200 200 取土场 4 DK711+150 DK711+200 左 512 50 450 取土场 5 DK717+000 DK717+650 左 1034 650 230 取土场

3、 6 DK719+940 DK720+400 左 489 460 170 取土场 7 DK721+190 DK721+450 左 292 260 130 取土场 8 DK723+200 DK723+600 左 4400 400 200 取土场 9 DK728+600 DK728+700 左 3500 800 100 取土场 10 DK730+900 DK731+100 左 6000 400 200 取土场 11 DK736+150 DK736+700 左 516 550 250 取土场 12 DK739+050 DK739+500 左 504 450 220 取土场 13 DK791+200

4、DK791+950 左 130 750 190 取土场 14 DK787+626 DK787+790 右 50 164 86 弃土场 15 DK797+916 DK798+000 右 200 84 45 弃土场 2. 总体方案 铁路的建设对于沿线的环境的影响很大 ，由于取弃土场数量较 多，造成了植被的减少， 水土流失， 空气污染等影响。 为了保护环境， 特意将沿线的取弃土场进行修复， 尽快恢复生态环境。 取土场采用取 土场削坡及排水、平整及覆土、复垦和绿化；弃土场采用浆砌片石重 力式挡墙防护、设置排水工程、平整及覆土、复垦和绿化。 3. 具体恢复方案 3.1 取土场修复方案 取土场为水土流失重

5、点防护工程之一。因此，取土场的水土保 持工作显得尤为重要， 为了最大限度地减少取土、 弃土等活动对沿线 水土保持带来的影响，提出如下防护措施： （1）取土场削坡及排水设计 在开挖取土时应尽量避免扩大扰动面积， 对于位于风区的取土场 应优化施工工艺和施工步骤，分块分段取土，避免形成大的开挖面， 对先取后弃的取土场， 应分块分段回填。 取土场应留出取土坑出入车 道，车道宽 8m，车道纵坡为 1:5，车道留在面向施工区的一侧，除出 入车道以外， 为保证取土场开挖边坡的稳定， 对取土场按实际地形采 取三面或四面削坡， 对小于 8m的开挖边坡， 坡比取 1:1.5，对于大于 8m的开挖边坡，每8m高留一

6、开挖平台， 平台宽 4.0m，8m以下坡比 1:2，8m 以上坡比 1:1.5。应采取半挖半填的方式削坡，以挖深的 1/2 为界，上部削坡土方用于下部填方边坡，填方边坡应层层回填，逐层 夯实。 根据本线气候等相关资料， 祁连山山区降雨量稍大， 降雨量年内 分配不均，夏秋季节降水量较大，因此，上述分区均需在取土场考虑 设置截排水工程。 为拦截坡面降雨径流， 保护取土形成的临空坡面不直接遭受洪水 冲刷，在取土场上部坡肩以外 3m处筑高 80cm，顶宽 50cm的挡水埂， 紧靠挡水埂外侧设截流排水沟， 将坡顶以上的来水引至两侧， 再顺坡 排至临近沟渠或河道，截流沟底宽 0.6m，深 0.6m，边坡比

7、 1： 1，采 用半填半挖断面土质水沟，坡脚外 1m 处设底宽 0.6m，深 0.6m，边 坡比 1：1 的坡底排水沟，采用土沟形式，内壁夯实。 坡面有二级平 台时，平台处理为向内侧即靠近二级边坡一侧倾斜的反坡， 为将来覆 土和排水创造条件，同时，在中间平台和二级坡面的坡脚设排水沟， 以引排坡面降雨径流， 中间平台排水沟内的水顺坡而下， 将降雨径流 引入自然沟道或原有排水系统， 二级坡面的坡脚排水沟采取与坡底排 水沟相同的设计标准。 （2）取土场平整及覆土设计 取土场边坡削坡以后，再进行人工修坡处理，对回填的弃土、弃 碴进行压实，平整处理，弃土弃碴时先弃碴，再弃土。对于荒漠戈壁 区和风区的取土

8、场， 应优化取土场平整和砾石覆盖的施工工艺和施工 步骤，在分块、分段取土的基础上，分块、分段平整，然后尽快在平 整后的区域覆盖卵砾石， 以减少大风天气引起的风蚀。 对于可绿化区 域的取土场，为有利于植物成活，取土场经平整后均须进行覆土改造， 覆土土料来源为取土前剥离的表土，覆土厚度约为 2030cm。 （3）取土场绿化设计 对于可绿化区域的取土场，经过削坡、平整及覆土后，对取土坑 底、边坡和平台采取绿化措施， 通过采取撒草籽、 植灌木的绿化方式， 并进行浇水、施肥、保水保墒等养护管理措施，保证苗木成活率，使 得植被防护措施在短时间内能够尽快的发挥水土保持效益， 防治水土 流失。 （4）取土场剥

9、离表土临时挡护措施设计 对于可绿化区域的取土场，取土场取土前，将表层 30cm 左右熟 土铲起后，集中堆放在取土场范围内，不再新增占地。堆土底部用临 时装土草袋挡护，平整、压实临时堆土表面，并用篷布遮盖，防止降 雨径流的冲刷， 在堆土坡脚周围设置临时土质排水沟， 使雨水汇集后 排入周围已有排水系统， 防止造成新的水土流失， 取土场临时堆土参 照路基临时堆土防护措施。取土完成后将表土回填、平整，以利于植 被恢复。 （5）施工期管理措施 本项目填方巨大， 取土场多，且多个取土场位于风区，容易在施 工期施工过程中引起风蚀，因此，在施工期应采取以下管理措施，以 减少施工期引起的水土流失。 施工期取土场

10、的施工活动改变、 损坏或压埋原有地貌及植被， 形 成地表裸露， 降低了原有的固土防风和抗蚀能力； 取土后如不及时恢 复或防护，将加剧水土流失，最终导致沙漠化现象严重。因此这些区 域需除采取必要的工程防护措施和临时防护措施， 还需优化设计、 加 强管理，构成行之有效的防治体系，抑制新增水土流失的发生发展。 具体措施如下： 1）优化取土场选址，为避免大范围扒皮取土而破坏地表结皮层 和植被，采取集中远运取土的设置原则， 主体工程采取先取后弃的原 则，减少临时占地面积； 2）对拟定的部分取土场采取适当加深取土、就近合并或进一步 “移挖作填”，尽量减少取土量和取土场数量； 3）分析气象资料中的风季特征，

11、合理安排取、弃土的施工时间， 尽量避免在大风和强风时段作业； 4）取土场回填方应层层回填，逐层夯实，压实度大于 85%，回 填完毕后及时进行清理平整，砾石覆盖等措施； 5）加强管理和环保宣传，严禁施工车辆随意偏离施工便道，避 免扩大地表扰动范围和水土流失。 3.2 弃土场修复方案 （1）弃土弃碴场挡墙防护设计 本着“先挡后弃、分级挡护”的原则，对弃土弃碴场采取浆砌片 石重力式挡墙防护。 为减小主动土压力，本次重力式挡墙均采用仰斜式。 设计时，挡 墙高度多在 4 8m，墙高发生变化时， 墙身尺寸以直线渐变过渡， 墙 背的坡度为 1： 0.25，墙面与墙背平行。碴堆坡脚采用挡墙挡护，基 础埋深不小

12、于 2.0m。墙身地面以下部分做成台阶状，以增加墙体的 稳定性，基底做成逆坡，以增加墙底的抗倾覆能力。 挡墙墙身预埋 100PVC 管作为泄水孔，间距 2m 2m。碴顶设 截、排水沟，水沟底部必须回填密实，水沟纵向每隔 10m 设沉降缝 一道，缝宽 23cm。对于土质弃碴，需在墙后做宽约 500mm 的碎石 滤水层，以利于排水和防止填土中细粒土的流失。墙身高度较大的， 还应在中部设置盲沟。 弃土场、坡面型碴场和沟谷型碴场按照统一形式设计， 详见表 1， 挡碴墙尺寸设计表 1 墙高（ m） 顶宽（ m） 底宽（ m） 基础高度（ m） 地面以上（ m） 墙趾到墙踵高（ m） 截面积（ m2） 8

13、 2.85 3.06 2 6 0.60 24.05 7 2.85 3.06 2 5 0.60 21.19 6 1.95 2.19 2 4 0.43 12.48 5 1.95 2.19 2 3 0.43 10.53 4 1.0 1.25 2 2 0.24 4.33 3 1.0 1.25 2 1 0.24 1.46 挡墙稳定验算示意图（ m） （2）稳定性分析 主动土压力计算 主动土压力系数 Ka: 2 cos2 () 2 2 sin( )sin( ) cos2 cos( ) 1 cos( )cos( ) 则主动土压力 Ea 为 Ea 21rH 2Ka a 2 a 式中:Ka主动土压力系数； H挡

14、墙高度 （m）；r墙后填 土的重度 （KN/m3） ； 墙后填土的内摩擦角； 墙背的倾 斜角； 土对挡土墙背的摩擦角； 墙后填土面的倾角 主动土压力 Ea 与水平面夹角为： 那么 Ea水平方向分力为Eax= Eacos（ ） Ea 垂直方向分力： Eay= Easin（ ） 挡土、挡碴墙自重 G1 = D(H-1)rg ； 0.5Hi(0.3+D)rg G= G1+G2+G3 G2 = Z(0.3+D)rg ； G3 = 抗滑移系数 Ks (G Eay) Ks Eax 要求 Ks1.3 式中:G挡土墙每延米自重； 土对挡土墙基底的摩擦系 抗倾覆系数 Kt X0+b=(0.3+D)+1.0tan

15、14.120 X1=(0.3+D)/2+0.5sin19.480 X0=(0.3+D) ； Xf =(0.3+D) + H/3 tan14.12 Zf=H/3 要求 Kt1.5 G1(x0 b) G2x1 2x0 /3 G3 Eayxf Kt 1 0 2 1 0 3 ay f EaxZ f 基底应力验算 挡土墙基底合力的偏心距 BB BB M y M 0 e c ， 2 2N ， 式中： My 稳定力系对墙趾的总力距（ KNm）； M0倾覆力系对墙趾的总力距（ KN m）； N，作用于基底上的总垂直力 （KN） ； BB 基底宽度； c作用于基底上的垂直分力对墙趾的力 臂。 倾斜基底时，作用于

16、其上的总垂直力为 N,=Ncos0Exsin0；NG+Eay 基底压应力 B 2 N e e01 6 时， 3c ， 20 基底平均压应力不应大于基底的容许承载力 。 容许承载力：1.1300330 KN/m3 1.2 满足要求 设计条件 根据当地地质条件和弃土、弃碴性质，其设计条件如表 2 挡碴墙设计条件表 表 2 指标 填土 倾角 () 填土内 摩擦角 () 墙背与填 土间摩擦 角( ) 填土 容重 (KN/m3) 墙体 容重 (KN/m3) 基底摩 擦系数 墙体附 加荷载 (KN) 地基 承载力 (KN/m2) 符号 b r rg W0 qk 数值 104.1 0 35 17.5 20

17、24 0.4 0 300 墙体尺寸 由设计的挡碴墙尺寸概化为计算用的挡碴墙尺寸详见表 3。 挡碴墙尺寸表 表 3 总高 (m) 墙背倾角 ( ) 墙体底宽 (m) 墙体顶宽 (m) 基底倾角 ( ) H BB Dt a0 8 14.12 3.06 2.85 11.31 7 14.12 3.06 2.85 11.31 6 14.12 2.19 1.95 11.31 5 14.12 2.19 1.95 11.31 4 14.12 1.25 1.0 11.31 3 14.12 1.25 1.0 11.31 稳定性验算结果 挡碴墙按上述设计条件和挡碴墙尺寸代入稳定性验算公式， 可计 算出挡碴墙的抗滑移

18、系数、抗倾覆系数、地基承载力(系数)和合力 偏心距，其结果见表 4。可见，所有指标均满足开发建设项目水土 保持方案技术规范要求，所设计的挡碴墙是稳定的。 挡碴墙稳定性分析计算结果表 表 4 指标 挡墙高度 抗滑移系数 抗倾覆系数 最大压应力 / 地基允许应力 合力偏心距 Ks Kt 1 / e e0 8 1.85 5.42 0.48 0.97 0.51 7 2.12 7.04 0.41 1.07 0.51 6 1.71 4.78 0.37 0.63 0.37 5 2.27 7.43 0.26 0.98 0.37 4 1.51 3.65 0.25 0.28 0.21 3 2.07 6.31 0.

19、14 0.56 0.21 要求 1.3 1.5 1.2 ee0 碴体边坡稳定性分析 为了确保碴体的稳定以及沿基础不产生深层、 浅层滑动， 须对碴 体边坡稳定性进行计算，公式如下： Kmin f 2a0 m 2 a0 f a0 m2 1 2c a0 式中： 边坡土体内摩擦系数， ftg ；m 边坡系数； c 边 0H 坡土体粘聚力； 边坡土体容重； H 边坡竖向高度。 Kmin 应大于 1.30。 碴体边坡抗滑稳定性计算结果详见表 5。 碴体边坡抗滑稳定性计算成果表 表 5 边坡率 边坡稳定安全系数 计算值 允许值 1：1.5 1.45 5.27 1.30 碴体在坡脚设置挡碴墙后， 还需对碴体坡

20、面进行防护设计， 以保 证碴体在正常和非正常情况下均能稳定、 不滑动。通过试算确定的碴 体稳定设计坡度为 1：1.5。削坡后如碴体总堆高超过 15m，则每堆高 8m 左右设置一道 1.5m 宽的平台， 可根据具体堆碴高度设置一级、 二 级或三级平台等。根据以上分析计算，本工程碴场挡碴墙的抗滑、抗 倾覆、地基应力及边坡抗滑稳定性均满足安全稳定需要。 （ 5）弃土弃碴场排水工程设计 根据工程沿线降水情况分析， 本次在弃土弃碴场周围及弃土和弃 碴顶部均设置排水沟或截水沟， 以便及时顺畅的排走径流， 防止径流 冲刷弃土弃碴引起水土流失。 参照防洪标准和灌溉与排水工程设计规范 ，弃碴场截、 排水沟按坡面

21、洪水频率标准 20 年一遇设计。 坡面洪水计算采用下面的公式： Qb 0.278KIF 式中， Qb 最大洪水洪峰流量， m3/s； K 径流系数； I 最大 1h降雨强度， 20mm/h； F 山坡集水面积， km2。 将弃碴场截、排水沟结合进行。根据相关水文手册查得，本项目 沿线地区径流系数 K 0.2。一小时最大降雨按照暴雨量级取值（当 一小时降雨量超过 10毫米时,就达到了暴雨量级） ， I 0.05 20mm/h 单个弃碴场最大山坡集水面积约为 4.0km2，计算得到最大洪水洪峰 流量为 4.50m3/s。考虑到碴场实际设置中采用碴场两侧同时设置排水 沟进行排水，因此可将最大洪水洪峰

22、流量减半，按2.25m3/s 进行检 算设计 截、排水沟断面面积 A ，根据上式中的设计频率暴雨坡面最大径 流量，按明渠均匀流公式计算： Qb C Ri 式中， A 截、排水沟断面面积， m2； 谢才系数； R 水力半径， ，m； i 排水沟比降； 水沟湿周， m； 21 A C Ri 1 A R3 i 2 Q 设n n 截排水沟地面糙率，此处取 0.025； i 截排水沟比降，取 0.02。 截排水沟断面设计流量表 表 6 B（m） H（m） A（m2） （m） R（m） I n Q设(m3/s) 0.6 0.6 0.72 2.298 0.3133 0.02 0.025 2.61 根据上式的

23、计算结果可以发现， 当截排水沟为梯形断面， 底宽取 B=0.6m，沟深 H=0.6m，边坡取 1：1时，Q 设为 2.61m3/s2.25m3/s， 完全能够满足弃碴场上游截、排水的要求。 浆砌片石结构的挡碴墙坡面设置 10cmPVC 排水管，其垂直、 水平间距各为 2.0m；排水管预埋进砌体内，呈梅花型布孔，底排孔 高出地面约 30cm。长度每隔 10m 留一道沉降伸缩缝，缝宽 2cm，用 沥青麻筋填塞。碴顶留一定坡度，以利于碴面排水。 （6）弃土弃碴场平整及覆土设计 弃土弃碴完成后，对弃土碴顶部进行平整。为有利于植被恢复， 平整后土体、碴体顶部应覆盖一定厚度的熟土，覆土来源为弃土、弃 碴时

24、剥离的表土。 （7）弃土弃碴场复垦和绿化设计 弃土弃碴场平整、 覆土工作完成后，结合当地实际情况，对本工 程占用耕地、 旱地的弃土弃碴场采取土地复垦措施， 对祁连中高山山 区占用的荒坡、 荒沟的弃土弃碴场和绿洲区的弃土场采取植草、 植灌 的防护措施， 其它的弃渣场设置在荒漠戈壁区和风区， 不采取植物防 护措施。 （8）弃土弃碴场剥离表土临时挡护措施设计 对要进行植被恢复的弃土弃渣场，弃土弃碴前将地表 30cm 左右 熟土铲起，集中堆放在弃碴场范围内，不新增占地。堆土底部用临时 装土草袋挡护，对临时堆土表面平整、压实，用篷布遮盖，并做好临 时土质排水沟，使降雨径流汇集后能够顺畅的排入周围沟渠等已

25、有排 水系统，防止造成新的水土流失。 弃碴工程完工后， 平整土体和碴体， 覆盖剥离的表土，以利于土地复垦和绿化。 4 环保管理机构 取弃土场恢复施工前成立项目环境保护领导小组， 组长为项目经 理，副组长由项目副经理和项目总工程师担任。 组员由参加本工程施 工的工程管理部负责人、安质环保部负责人、物资设备部负责人、计 划财务部负责人、 综合管理部负责人担任。 参与工程施工全过程的环 保控制和管理。详见环境保护组织机构图。 环境保护组织机构图 5. 环保、水保管理体系 建立健全环境保护及水土保持管理体系，建设、设计、施工、 监理单位均成立以第一负责人为组长的环水保管理领导小组， 负责全 线的环境保

26、护及水土保持管理工作。严格按照国家环境保护法和 水土保持法落实“三同时” ，在全线认真开展环境保护及水土保 持的宣传教育工作。 环境保护管理体系框图 6. 环保管理制度 6.1 环境保护责任制度 结合本工程特点建立领导干部包保责任制和全体施工人员的环 保岗位责任制， 明确责任， 把环境保护的理念贯彻到每个人和每道工 序。 6.2 环境因素识别评价制度 由项目经理部组织，根据国家及省市政府的法律法规，对工程 的环境因素进行识别和评价， 根据评价结果确定本工程的重要环境因 素，针对重要环境因素制定管理方案，针对其他因素制定控制措施。 6.3 环保工作检查制度 由项目经理部定期组织进行环保情况检查，对取弃土场恢复的 施工现场环境保护工作做得好的部门或个人给予奖励， 对违章事件及 时处理纠正，并对相关人员给予处罚。 目录 1工程概况 1. 2. 总体方案 2. 3. 具体恢复方案 2. 3.1 取土场修复方案 2. 3.2 弃土场修复方案 6. 4 环保管理机构 1.3. 5. 环保、水保管理体系 1.4. 6. 环保管理制度 1.6. 6.1 环境保护责任制度 1.6 6.2 环境因素识别评价制度 1.6 6.3 环保工作检查制度 1.