取弃土场修复方案

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)1DK684+150DK685+000右1000850490取土场2DK694+600DK694+900左500300390取土场3DK705+700DK705+900左2000200200取土场4DK711+150DK711+200左51250450取土场5DK717+000DK717+650左1034650230取土场6DK719+940DK720+400左489460170取土场7DK721+190DK721+450左292260130取土场8DK723+200DK723+600左4400400200取土场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9DK728+600DK728+700左3500800100取土场10DK730+900DK731+100左6000400200取土场11DK736+150DK736+700左516550250取土场12DK739+050DK739+500左504450220取土场13DK791+200DK791+950左130750190取土场14DK787+626DK787+790右5016486弃土场15DK797+916DK798+000右2008445弃土场入车道以外，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20～30cm。（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，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Ф100PVC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2～3cm。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）82.853.06260.6024.0572.853.06250.6021.1961.952.19240.4312.4851.952.19230.4310.5341.01.25220.244.3331.01.25210.241.4611.31°014.120014.1217.575.86°挡墙稳定验算示意图（m）（2）稳定性分析①主动土压力计算主动土压力系数Ka:222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosaK则主动土压力Ea为aaKrHE221式中:Ka——主动土压力系数；H——挡墙高度(m)；r——墙后填土的重度(KN/m3)；——墙后填土的内摩擦角；α——墙背的倾斜角；δ——土对挡土墙背的摩擦角；β——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(－)②挡土、挡碴墙自重G1=D(H-1)rg；G2=Z(0.3+D)rg；G3=0.5Hi(0.3+D)rgG=G1+G2+G3③抗滑移系数KsEaxEayGKs)(要求Ks1.3式中:G——挡土墙每延米自重；μ——土对挡土墙基底的摩擦系数。④抗倾覆系数KtX0＋b=(0.3+D)+1.0tan14.120；X1=(0.3+D)/2+0.5sin19.480X0=(0.3+D)；Xf=(0.3+D)+H/3×tan14.12°Zf=H/3faxfayZExEGxxGbxGKt］［3012013/2)(要求Kt1.5⑤基底应力验算挡土墙基底合力的偏心距，NMMBBcBBey022式中：∑My——稳定力系对墙趾的总力距（KN－m）；∑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，作用于其上的总垂直力为∑N,=∑Ncosα0＋∑Exsinα0；∑N＝G+Eay基底压应力σ60Bee＞时，cN321＝σ，σ2＝0基底平均压应力不应大于基底的容许承载力〔σ〕。容许承载力：〔σ〕＝1.1×300＝330KN/m3满足要求2.11〔σ〕σ⑥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δrrgμW0qk数值104.103517.520240.40300⑦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()HαBBDta0814.123.062.8511.31714.123.062.8511.31614.122.191.9511.31514.122.191.9511.31414.121.251.011.31314.121.251.011.31⑧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KsKtσ1/〔σ〕ee081.855.420.480.970.5172.127.040.411.070.5161.714.780.370.630.3752.277.430.260.980.3741.513.650.250.280.2132.076.310.140.560.21要求1.31.5≤1.2e＞e0⑨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：1222000minmafamafK式中：Hca20；f——边坡土体内摩擦系数