高路基填筑对周边环境的影响及其控制措施研究

引言

高路基填筑通过改变地形地貌与地表应力分布，可能引发水土流失、生态破碎化等环境问题。研究表明，我国西南山区公路建设中，高路基工程导致的植被损毁问题突出，边坡失稳风险较普通路基显著提升。传统“先破坏后治理”模式已难以满足生态文明建设需求，亟需构建基于环境承载力的全生命周期防控体系。本文旨在揭示高路基填筑的环境影响路径，提出技术与管理协同的解决方案。

1.高路基填筑对周边环境的影响

1.1 自然生态环境影响

高路基填筑工程在改变地形地貌的同时，对周边自然生态环境产生多层次影响。从地表生态系统来看，大面积土方开挖与填筑直接破坏原有植被覆盖层，导致区域生物多样性降低。徐媛媛通过数值模拟分析指出，路基填筑产生的物理压迫会改变土壤孔隙结构，进而影响微生物群落活性。这种扰动在生态敏感区尤为显著，例如在干旱半干旱地区，表层土壤结构的破坏可能加速土地沙化进程。水文系统的改变是另一关键影响维度。填筑体形成的物理屏障会阻断地表径流自然路径，导致局部积水或地下水位波动。季节性环境温度变化对路基深层结构具有持续性影响，这种热力学效应可能加剧填筑体与周边土体的水力联系变化。在农业区，这种水文扰动可能导致周边农田出现区域性干旱或渍害，特别是当填筑材料渗透性较差时，易形成"阻水坝"效应，改变原有地下水补给模式。土壤环境方面，施工机械碾压和填料运输过程会造成表层土壤板结，其持水能力和养分保持能力显著下降。路基施工质量缺陷会引发连锁生态反应，例如压实不当导致的边坡滑移可能引发二次生态破坏。微气候调节功能也会因路基建设发生改变。高大填筑体形成的"风障效应"可能改变局部气流场，影响周边区域的热量交换与湿度分布。

1.2 水文环境影响

高路基填筑对区域水文环境的影响主要表现为对自然水循环过程的干扰与改变。作为人工构筑物，填筑体在垂直和水平方向上均会改变原有水文地质条件，这种影响在夏季高温多雨的气候背景下更需引起重视。从地表水系统来看，填筑体形成的物理阻隔会改变自然径流路径。在平原区，路基可能截断季节性溪流或排水沟渠，导致上游区域形成临时性积水；在丘陵地带，则可能引发径流改道，加剧边坡侵蚀风险。特别是在当前极端天气频发的气候条件下，短时强降雨可能使这种干扰效应放大，需要结合地形特征设置合理的过水涵洞或导流设施。地下水系统的改变更为复杂且具有滞后性。填筑材料的渗透性差异会形成新的地下分水岭，导致局部地下水流向改变。当采用低渗透性填料时，可能形成"地下挡水墙"，使上游侧地下水位抬升，而下游侧则出现水位下降。在农业灌溉区，这种变化可能导致原有水井出水量减少或水质变化，直接影响农作物生长。土壤水分的重新分布是另一重要影响维度。路基压实过程形成的致密结构会阻断土壤毛细管网络，使周边耕作层与深层地下水的水力联系减弱。在干旱季节，这种隔离效应会加速表层土壤失水；而在雨季，则可能造成耕作层滞水。水环境质量方面，填筑材料中的可溶性组分可能通过淋溶作用进入周边水体。在夏季高温条件下，化学物质迁移速度加快，可能对邻近水域造成阶段性污染。同时，施工期间机械油污、生活污水等点源污染也需纳入管控范围。

1.3 人文环境影响

高路基填筑工程对周边人文环境的影响主要体现在居民生活质量、社区结构和视觉景观三个方面。随着夏季高温期的到来，这些影响在特定气候条件下可能进一步显现，需要工程实施方予以特别关注。施工阶段的机械振动与噪声污染是居民反映最集中的问题。压实作业产生的持续高强度振动会对周边密集民房群的安全造成威胁，这种物理扰动不仅可能引发建筑结构微裂缝，还会干扰居民正常作息。特别是在夜间施工时段，振动与噪声的叠加效应会显著降低睡眠质量，长期暴露可能引发居民焦虑情绪。空气质量恶化是另一重要影响维度。夏季高温加速了填筑材料的风蚀过程，导致施工扬尘扩散范围扩大。填料质量与施工工艺直接影响粉尘产生量，在缺乏有效防尘措施的情况下，周边居民区 PM10 浓度可能阶段性超标。这种污染不仅影响室外活动，还会通过门窗渗透进入室内环境。社区基础设施方面，重型施工车辆的频繁通行可能导致乡村道路早期损坏，影响居民日常出行。同时，临时施工围挡可能改变原有社区空间格局，切断居民习惯性活动路径，这种空间割裂效应会弱化社区交往密度。在文化保护区域，路基高程变化还可能改变历史建筑群的视觉轴线，削弱文化遗产的环境关联性。

2.环境影响控制措施

2.1 生态保护与修复技术

高路基填筑工程的生态保护与修复技术需从施工前预防、施工中控制和施工后恢复三个维度系统实施。在夏季高温多雨的气候特征下，这些技术的适应性调整显得尤为重要。基于分层防护理念，当前工程实践中已形成一套兼顾短期防护与长期修复的综合技术体系。预防性保护是减轻生态影响的首要环节。施工前应开展详细的生态本底调查，划定敏感区域保护红线，通过优化线路走向避开生态脆弱带。对于无法避让的区段，建议采用表土剥离保存技术，将富含种子库的耕作层土壤集中堆放并覆盖防尘网，为后期植被恢复保留生物资源。在干旱区工程中，这项措施能有效维持土壤微生物活性，避免高温导致表层有机质快速分解。针对可能受影响的野生动物栖息地，可预先设置生态廊道或临时迁徙通道，减少工程对区域生物链的割裂效应。施工过程的动态控制技术主要包括物理隔离与生态调控两方面。物理隔离方面，采用防尘网全覆盖配合喷淋抑尘能显著降低悬浮颗粒物扩散，尤其在夏季风力较强时段需加密喷淋频次。生态调控则着重于水土保持，通过设置沉淀池拦截施工废水，采用植生袋临时固坡防止雨季水土流失。生态修复技术的核心在于重建符合地域特征的植物群落。在植被选择上，优先采用乡土物种搭配耐旱耐瘠薄先锋植物，形成梯度演替的复绿模式。对于填方边坡，可采用三维网垫植草与灌木间种的复合修复技术，其根系网络能有效增强表层土体抗冲刷能力。

2.2 水土保持综合体系

高路基填筑工程中的水土保持综合体系构建需统筹考虑地表径流调控、土壤侵蚀防治及生态功能恢复三大目标，形成全链条防控机制。在夏季高温多雨交替的气候特征下，该体系需特别关注极端天气条件下的适应性设计，通过工程措施与生物措施的协同作用实现长效防护。地表径流调控系统以疏导为主、滞蓄为辅。在路基上侧设置截水沟拦截坡面径流，通过梯形断面设计平衡水流速度与泥沙沉淀需求。对于汇水面积较大的区段，采用阶梯式消能池衔接不同高程排水设施，有效降低水流冲刷力。边坡防护体系采用"刚性骨架+柔性覆盖"的复合模式。对于填方高度超过 8m 的陡坡区段，铺设三维土工网垫作为基础骨架，其立体结构既能固持表层土壤，又可为植被根系提供生长空间。柔性覆盖层选用混合草种喷播技术，通过豆科与禾本科植物的搭配实现快速覆绿与长期固土的双重目标。土壤改良措施重点解决压实导致的渗透性下降问题。采用分层改良技术，在路基顶部 50cm 范围内掺入腐殖土和保水剂，改善重构土体的持水能力。对于边坡区域，通过穴植灌木时回填改良基质，形成局部肥力岛促进植物生长。实践表明，这种点面结合的改良方式能显著降低工程成本，同时在高温条件下维持较好的土壤墒情。值得注意的是，改良材料应优先选用本地有机废弃物，既符合循环经济原则，又避免引入外来物种风险。生态缓冲带建设构成体系的外围防线。在路基征地红线外设置 10-15m 宽的多功能林带，采用乔木-灌木-草本的三层配置模式。乔木层选择深根系乡土树种稳固深层土体，灌木层发挥截留降雨作用，草本层则有效抑制地表蒸发。

2.3 地质灾害防治策略

高路基填筑工程可能诱发的地质灾害主要包括边坡失稳、不均匀沉降及坡面侵蚀等类型，在夏季极端天气频发的背景下，这些风险呈现加剧趋势。防治策略需针对不同灾害成因采取差异化技术手段，构建预防-监测-应急的全链条防控体系。边坡稳定性控制是防治体系的核心环节。对于填方高度超过 5m 的陡坡区段，采用分层台阶式填筑工艺，每层压实后形成反向排水坡，有效分散坡体内部静水压力。在土质不良区域，可铺设土工格栅加筋层，其三维网状结构能提升填筑体的整体抗剪强度。坡脚处设置浆砌石挡墙作为最终防线，墙后预留排水孔洞避免水压力积聚，这种刚性结构与柔性加筋层的组合应用，实现了边坡防护的刚柔并济。沉降控制技术着重解决填筑体自身变形问题。采用分区块交替填筑法，通过控制单次填筑厚度与压实遍数，使地基应力均匀分布。对于软土地基区段，优先选用泡沫轻质土等新型填筑材料，其自重较传统填料减轻 30% 以上，大幅降低了对下卧软弱层的附加应力。坡面侵蚀防治需兼顾工程速效性与生态可持续性。暴雨冲击区采用混凝土骨架护坡作为临时防护，格构内回填改良土并植入速生草本，形成工程措施与植物措施的过渡衔接。对于一般坡面，铺设可降解纤维毯，其三维结构既能防止雨滴击溅侵蚀，又为后续植被生长提供载体。监测表明，这类材料在连续强降雨中有效减少了坡面泥沙流失量。排水系统设计采用"上截下排"原则，坡顶截水沟与坡脚排水沟通过纵向急流槽连接，确保径流有序疏导。

2.4 施工期环境管理

高路基填筑工程的施工期环境管理需建立全过程、多维度的动态管控机制，在夏季高温叠加强降雨的特殊气候条件下，更需强化针对性措施。噪声与振动管控应采取时空分区策略。在时间维度上，将压路机等高噪声设备作业安排在居民非休息时段，夜间严禁使用冲击碾压设备。空间维度上，通过设置减震沟阻断振动波传播路径，沟内填充多孔吸声材料可显著提升降噪效果。扬尘治理需构建"封-降-洗"三级防控网络。封闭管理方面，对填料堆场实施全封闭围挡，运输道路全部硬化，出场车辆经自动洗轮机清洗后方可驶离。降尘技术选用智能化喷淋系统，根据 PM10 在线监测数据自动调节喷头启闭，在高温干燥时段加密喷雾频次。对于细颗粒填料运输，采用防尘蓬布全覆盖并加装 GPS 监控，确保途中无撒漏。水环境保护重点防控油污与悬浮物污染。在机械维修区设置防渗收集池，废机油等危险废物交由专业单位处置。施工废水经三级沉淀处理后回用于降尘，沉淀污泥经脱水干化后作为路基填料再利用。固体废弃物管理遵循"减量-分类-资源化"原则。开挖土方优先用于路基填筑，利用率应达到较高水平；建筑垃圾经破碎筛分后作为路基垫层材料。生活区推行垃圾分类收集，餐厨垃圾采用微生物降解技术现场处理，短时间内可实现大幅减量。对于危险废弃物如废电池、废灯管等，建立专项台账并委托有资质单位定期清运。

结束语

高路基填筑的环境影响具有累积性、复杂性特征，需构建“源头减缓-过程控制-末端修复”的全链条防控体系。通过生态设计、智能监测、绿色施工等技术创新，可实现工程效益与环境保护的动态平衡。未来，随着碳汇技术、数字孪生等前沿领域的突破，高路基建设将向“近零影响”目标迈进，助力交通基础设施可持续发展。

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