1、水电工程弃渣场水土保持措施设计探讨【摘要】本文以毛滩河三层岩水电站工程的弃渣场情况为例，针对性的分析了弃渣场的水土保持工作，结合当地堆渣体稳定性的现场情况，提出了相应的堆渣体边坡设计以及弃渣场植被恢复措施，具有一定的理论参考意义。 【关键词】水电站；弃渣场；水土保持；措施；边坡设计 中图分类号：TM622 文献标识码： A 一、前言 在水电工程施工建设中，不可避免的会产生大量的弃渣，如果对弃渣处理不妥当，就会对工程区造成严重的水土流失问题，因此，做好弃渣场水土保持工作是极为重要的，能有效的预防项目区水土流失的发生和防止各种不可预见的自然灾害的发展。 二、石柱县毛滩河三层岩水电站工程情况 石柱县
2、毛滩河三层岩水电站工程位于重庆市石柱土家族自治县毛滩河流域石柱河段中下游，拟建坝址位于重庆市石柱县新乐乡九莽村附近的滴水潭峡谷。本项目区属以水力侵蚀为主的西南土石山区，土壤侵蚀形态以面蚀为主，土壤容许流失量为 500t/(km2a)。项目所在的石柱县属国家级水土流失重点监督区和重点治理区，其原地貌土壤侵蚀模数为2790t/(km2a)。根据工程土石方平衡及施工组织设计，本工程共产生弃渣 30.32 万 m3,规划布设弃渣场 2 座，总占地面积 4.27hm2。 三、堆渣体稳定性分析 1.弃渣场堆积方式及计算模型 弃渣场堆渣坡面设计坡比为 1:2.2，为便于渣体坡面削坡施工,渣体坡面高程每上升
3、10m 设 2m 宽马道,马道级数设置不同会对堆渣体本身稳定性带来影响，现提出三种马道设置的堆积方案：第一种，一坡到顶的堆积方式；第二种，设置三级马道，相邻马道的高差为 10m；第三种，设置五级马道，相邻马道的高差为 20m。以上设置的马道宽度均为2.0m。 2.堆渣前坡体稳定性计算及分析 根据钻孔资料揭露，弃渣场堆积体分为两部分：上部分为含碎石粉质粘土，该层的地面连续性较好，因此，弃渣场有两个潜在滑面，含碎石粉质粘土层与含泥砾石层的中间层接触面为潜在滑面 1；含泥砾石与基岩之间的基覆界面为潜在滑面 2。 稳定性计算结果表明： （1）天然状态下，I-I 剖面的潜在滑面 1 和潜在滑面 2 的稳
4、定性系数均在 1.20 以上，弃渣场堆渣前坡体稳定性较好，满足安全标准。（2）以天然工况下作为基准,暴雨地震等作为影响因素,根据稳定性计算,其稳定性受饱和参数的影响较大，1%设计频率下的稳定系数降幅要大于 3.3%频率。 （3）地震对坡体稳定性影响效应很显著，工程区 50 年超越概率 10%的地震动峰值加速度为 0.05g，相应地震基本烈度为 6 度，相对比暴雨工况稳定系数下降不是很大，同时坡体自身稳定性还是比较好的，稳定系数均高于 1.0，能够满足安全标准。 四、堆渣体边坡设计 工程弃渣主要为开挖的覆盖层和块碎石,且块碎石渣所占的比例较大,因此渣体凝聚力小。 1.土石坝边坡稳定分析程序 渣体
5、按无黏性土考虑。计算工况为正常情况和非常情况。正常情况为渣场坡脚无水或发生设计洪水,非常情况为渣场坡脚无水+地震。 2.理正岩土计算 (1)计算计算工况:正常情况和非常情况。 正常情况:正常运用水位骤降期; 非常情况:正常运用遇地震。 (2)计算参数选取。根据渣场区基础地质条件和堆渣体渣料组成情况,确定基础和渣体凝聚力、摩擦角。 (3)计算方法和成果。根据所选参数,初拟堆渣体边坡,计算堆渣体在正常情况(水位骤降期)和非常情况(正常运用遇地震)下的最小抗滑稳定安全系数。最小抗滑稳定安全系数计算成果满足正常情况下大于允许值1.10、非常情况下大于允许值 1.05 时的渣体边坡即为堆渣稳定边坡。3.
6、堆渣稳定边坡 根据计算和实际工程经验,堆渣体渣料组成中,石方所占比例为60%85%的堆渣体,其堆渣稳定边坡为 1:1.751:2.2。 五、排水措施设计 在水电工程施工建设中,根据实际弃渣场均布置于小溪沟上，为排泄渣场周边坡面汇水和渣面雨水，拟沿各渣场最终堆渣高程边界修筑 M7.5浆砌片石排洪沟,以排泄洪水。排洪沟的断面尺寸根据相关规范按 10 年一遇洪水标准设计。为排除渣体内积水,挡渣墙内设一至二排排水管,布孔方式采用梅花形,从底部 35cm 高度开始布设,排水管沿垂直方向间距为0.50m,水平间距 2.0m,采用 50mm 或 100mmPVC 管预埋进砌体内。 六、弃渣场植被恢复 （1）
7、弃渣场表面和边坡采用清淤弃土或清除的地表种植土、表土等覆盖，覆土厚度不少于 0.3m。 （2）对于不再扰动的边坡、区域应及时植被恢复，边坡拟撒播狗牙根草籽，按 100kg/hm2 密度撒播。 （3）弃渣场服务期满后，对弃渣场表面亦采用乔、灌、草相结合的方式进行植被恢复。 （4）植物恢复注意事项：主要涉及选苗、苗木运输、苗木栽植等几个环节。绿化苗木选苗：根系发达而完整，主根短直，接近根径一定范围内有较多的侧根和须根；苗干粗壮通直（藤本植物除外） ，有一定的适合高度，不徒长；主侧枝分布均匀，能构成完美树冠；无病虫害和机械损伤。 （5）栽植要求 植苗造林时，要求苗木健壮，乔木育苗期龄至少在 2 年以
8、上，灌木育苗期龄应在 1 年以上，苗木经过起苗、分级、包装、运输、造林地假植和栽植取苗等工序时，各工序必须衔接好，加强保护，以减少苗木失水变干，以保证较高的成活率。由于覆土土层较薄，可以采用客土回填树坑底部，并确保基底土厚不小于 50cm。植苗时要将苗木扶正，苗根舒展，分层覆土踏实，使苗根与土壤紧密结合，避免窝根栽植。草种要选用成熟好、籽粒饱满、无病虫害、无霉变、出苗率较高的种子。 （6）苗木运输：苗木采用汽车运输，裸根苗为防车板磨损苗木，车厢内先垫上草袋等物。乔木苗装车根系向前，树梢向后，顺序安放。同时，为防止运输期间苗木失水，苗根干燥，同时也避免碰伤，将苗木用绳子捆住，苗木根部用浸水草袋包
9、裹。 （7）苗木栽植和灌草绿化，为保持苗木的水分平衡，栽植前应对苗木进行适当处理，进行修根、浸水、蘸泥浆等措施处理。 （8）后期抚育管理 为保证苗木成活，栽植后应适当修剪、定时浇水、防治病虫害及防止人为损坏，对于不成活的苗木应进行补植。 水土资源是人类赖以生存的基本条件，水土资源大量流失我们的经济和社会将难以持续发展，子孙后代的生存也将受到严重的威胁。而铁路建设产生弃土弃石的倾倒及取土、填挖等对原有水土保持设施的破坏，造成新的水土流失必须进行严格治理，如果防护不得力, 就会导致大量的水土流失，因此弃渣场的防治措施就必须得到足够的重视。 七、结束语 综上所述，水土保持是一项长期的工程，需要结合当地的实际地形，植被，农业，环境等各方面的因素进行综合考虑，切实的开展水电工程弃渣场的水土保持工作。 参考文献： 1操昌碧.水利水电工程弃渣场水土保持工程措施研究.水电站设计.2011,9.
