鄧昌軍，許 歆，黃丙東，田孟齊

（云南瀚哲科技有限公司，云南昆明 650000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平大幅提升，城市發(fā)展過程中新建、翻修、維護(hù)、拆建等活動(dòng)日漸頻繁，工程渣土產(chǎn)生量也隨之增多。截止到2020 年，我國每年產(chǎn)生的建筑垃圾總量已超過15 億t，占城市垃圾總量的30%～40%[1]，雖然我國也制定了相應(yīng)的法律體系，但建筑垃圾資源化利用效率依然較低[2]。

從云南省情況來看，目前城市工程渣土多以填埋為主，這將侵占大量土地資源，造成多重矛盾。本研究基于云南省耕地空間利用潛力，以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)為切入點(diǎn)，提出一種既化解城市建設(shè)和工程渣土矛盾，又改善云南山區(qū)、半山區(qū)耕地碎片化、質(zhì)量低問題的解決方案，主要探討如何利用城市工程渣土對(duì)城郊山區(qū)、半山區(qū)區(qū)域碎片化、質(zhì)量差的耕地進(jìn)行地形地貌改善、土地平整，為開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)打好前期基礎(chǔ)，有效緩解城市建設(shè)和工程渣土之間的矛盾，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施的完善，全面提升城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境質(zhì)量。

1 城市建筑垃圾

1.1 城市建筑垃圾的定義

《建筑垃圾處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T 134-2019）對(duì)建筑垃圾的定義為：建筑垃圾是指新建、擴(kuò)建、改建和拆除各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)以及居民裝飾裝修房屋過程中所產(chǎn)生的棄土、棄料及其他廢棄物[3]。

1.2 工程渣土資源化利用現(xiàn)狀

歐美發(fā)達(dá)國家較早開始探索工程渣土的治理策略，美國學(xué)者Bridges 和Moore 曾在2010 年前后針對(duì)工程渣土和水下沉積物提出“可持續(xù)管理”概念，即考慮通過棲息地修復(fù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、公園建設(shè)、農(nóng)業(yè)/園藝/林業(yè)、礦山和采石場復(fù)墾、固體廢棄物填埋場覆蓋層、沙灘/海岸線穩(wěn)定、道路堤壩填料、建筑材料等手段進(jìn)行資源化利用[4]。目前，我國工程渣土現(xiàn)有的處置方式主要以工程回填、場地覆蓋、園林綠化、再生建材產(chǎn)品等手段為主。近年來，我國各城市對(duì)渣土私拉亂倒等違法行為監(jiān)管力度加大，渣土消納問題變得越發(fā)突出，許多城市或地區(qū)亟需挖掘自身空間潛力、尋找合理的消納處置及資源化利用途徑，保障工程渣土消納處置工作的有序開展。

2 云南省耕地現(xiàn)狀

云南省國土面積39.41 萬km2，山區(qū)占94%，壩子（盆地、河谷）僅占6%。其中，坡度＞25°的耕地有1519.01 萬畝，占比為18.58%。總的來說，全省坡度>15°的耕地共計(jì)3743.9 萬畝，占總耕地的45.79%，平地及緩坡耕地面積較少。目前，全省耕地等級(jí)情況為，1～3 級(jí)1807.89 萬畝（占比19.41%），4～6 級(jí)4100.81 萬畝（占比44.02%），7～10 級(jí)3406.31 萬畝（占比36.57%）。

總體來說，云南耕地資源雖然較為豐富，但受地形地貌影響，近80%分布于山區(qū)、半山區(qū)，這些區(qū)域地高、水低，耕地碎片化嚴(yán)重，土地生產(chǎn)力較低，生態(tài)功能和環(huán)境調(diào)控能力較差，尤其是坡度＞25°的耕地（1519.01 萬畝，占總耕地的18.58%），不符合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)要求，幾乎只能靠天吃飯，加大高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)力度和建設(shè)質(zhì)量十分迫切。

3 城市建設(shè)工程渣土資源化解決方案

3.1 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)相關(guān)要求

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田：土地平整、集中連片、設(shè)施完善、農(nóng)電配套、土壤肥沃、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，劃定為基本農(nóng)田實(shí)行永久保護(hù)的耕地。

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)禁止區(qū)域包括：地面坡度大于25°的區(qū)域，土壤污染嚴(yán)重的區(qū)域，自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)，退耕還林區(qū)、退耕還草區(qū)，河流、湖泊、水庫水面及其保護(hù)范圍等區(qū)域[5]。

3.2 具體方法討論

3.2.1 總體路徑

渣土源頭篩選及安全把控→堆填區(qū)表土剝離及堆存→客土回填→表土回填→堆體壓實(shí)→高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。

前期論證階段：選址分析（土地性質(zhì)及權(quán)屬確定）；地質(zhì)勘探；地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估；水土保持；環(huán)境影響評(píng)估。

設(shè)計(jì)分析階段：水文分析；工程地質(zhì)分析。

土地平整及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)：表土剝離及堆存；客土篩選及堆填；堆體壓實(shí)；高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。

3.2.2 水文分析

需要全面摸清區(qū)域內(nèi)流域、水源情況，進(jìn)行洪水分析、洪峰流量計(jì)算。

（1）洪水分析

暴雨途徑法：依據(jù)全國的暴雨力等值線圖和雨遞減指數(shù)及橋涵位的勘測數(shù)據(jù)，按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。

推理公式法：適用于小流域，由規(guī)范SL44-2006 中的基本公式來推求。

式中：Qm-洪峰流量，m3/s；τ-流域匯流歷時(shí)，h；h-在全面匯流時(shí)代表相應(yīng)于時(shí)段的最大凈雨；F-壩址以上流域面積，km2；L-主河道長度，km；m-匯流參數(shù)；J-沿流程L 的平均比降。

（2）洪峰流量計(jì)算

根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51018-2014），坡面洪峰流量計(jì)算公式為：

式中：QB-最大清水洪峰流量，m3/s；k-徑流系數(shù)；i-平均1h 降雨強(qiáng)度，mm/h；F-山坡集水面積，km2。

3.2.3 工程地質(zhì)分析

重點(diǎn)分析區(qū)域內(nèi)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與地震情況、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件等五個(gè)方面。

3.2.4 土地平整

（1）平整方法

土地平整一般有三種方法：機(jī)械作業(yè)、人工作業(yè)、機(jī)械作業(yè)和人工作業(yè)相結(jié)合三種。

（2）客土回填

本文提出采用城市工程渣土為回填土，且回填土要作為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的基層，所以應(yīng)滿足填土環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及回填區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，應(yīng)考慮以下內(nèi)容：

a. 回填土的土壤環(huán)境質(zhì)量；b. 回填土類別要求；c.回填土碾壓后的壓實(shí)度要求。

回填土的類別較多，綜合考慮堆體的安全穩(wěn)定，回填土應(yīng)以粉質(zhì)黏土、粉土、碎石土為主。在堆填設(shè)計(jì)中以粉質(zhì)黏土作為代表土類進(jìn)行設(shè)計(jì)。原因如下：

a. 城市建設(shè)棄土多為粉質(zhì)黏土；b. 粉質(zhì)黏土土力學(xué)指標(biāo)在土體穩(wěn)定計(jì)算中，為較不利的土類，在穩(wěn)定計(jì)算中，若能滿足安全系數(shù)要求，其余兩種土類基本能滿足安全系數(shù)要求。

（3）壓實(shí)要求

堆填施工邊坡坡度不宜大于1：2，基礎(chǔ)壓實(shí)程度不應(yīng)小于93%，邊坡壓實(shí)程度不應(yīng)小于90%。堆填作業(yè)應(yīng)控制填高速率，如果填高超過3m 且堆填速率超過3m/月，應(yīng)對(duì)堆體和地基穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測。

（4）堆填結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察結(jié)果，重點(diǎn)考慮堆體高度、堆體沉降和穩(wěn)定兩個(gè)方面。

堆體最大高度：

最大堆渣高度按堆渣初期基底壓實(shí)到最大承載能力控制，根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51018-2014）所推薦的方法，按下式計(jì)算：

式中H-最大堆渣高度，m；C-基地巖土的地基承載力，kPa；φ-基地巖土的內(nèi)摩擦角，°；γ-回填土容重，kN/m3。

堆體沉降分析：

參考《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）推薦的計(jì)算方法計(jì)算。

3.2.5 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)

本文討論的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，是在堆體穩(wěn)定、平整的基礎(chǔ)上，按照國家高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)田、土、水、路、林、電、技、管八個(gè)方面要求建設(shè)，具體實(shí)施技術(shù)已經(jīng)非常成熟，本文就不作過多論述。

4 政策建議

縣（區(qū)）級(jí)政府要加強(qiáng)對(duì)城郊山區(qū)、半山區(qū)碎片化、低質(zhì)量耕地資源的盤點(diǎn)，確保土地的高效利用。工程渣土的消納管理，建議由市級(jí)政府統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)，縣（區(qū)）級(jí)政府及相關(guān)部門做好消納場的選址、實(shí)施主體篩選等工作。用好政府引導(dǎo)和監(jiān)管職能，發(fā)揮好市場活力的特點(diǎn)，構(gòu)建安全、健康的市場氛圍。健全全過程保障措施，建立“政府+社會(huì)保險(xiǎn)+N”的保障模式，全方位確保城市工程渣土資源化工作穩(wěn)步推進(jìn)。

5 結(jié)束語

本文提出的解決方案是考慮到云南省范圍內(nèi)山區(qū)、半山區(qū)較多，碎片化、低質(zhì)量耕地較多，空間資源充足等條件，同時(shí)立足于城市建設(shè)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展兩個(gè)大局，能有效緩解城市建設(shè)與工程渣土消納的矛盾，推進(jìn)城鄉(xiāng)空間優(yōu)化和城鄉(xiāng)融合發(fā)展，促進(jìn)“山水林田湖草”綜合治理，助力區(qū)域內(nèi)構(gòu)建更加和諧統(tǒng)一的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間。

總而言之，建筑工程棄土資源化利用是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要多級(jí)政府部門協(xié)同，多項(xiàng)行政審批制度配合，本文提出的工程棄土消納方法僅供決策者參考，希望能對(duì)緩解城市建設(shè)和鄉(xiāng)村振興有一定啟發(fā)作用。