吳翠蓉

（湖北省鐘祥市港航管理局,湖北 鐘祥 431900）

0 引言

土方的處理是航道工程的關(guān)鍵一環(huán)，關(guān)系工程能否順利開展和工程形象好壞。航道工程產(chǎn)生的土方數(shù)量非常大，土體大多是粉質(zhì)黏土、粉細砂或粉土，部分為淤泥質(zhì)土，土質(zhì)較差。而航道兩岸人口、房屋、林地等密集，征地拆遷困難，作為航道棄土區(qū)的土地資源非常稀缺。如果棄土存放于河道臨水側(cè)，將給行洪安全帶來較大影響。按照內(nèi)河航道整治工程常規(guī)方法，一般征借靠近航道的大片土地農(nóng)田，把航道開挖土方存放在航道左右兩側(cè)背水面，浪費大量農(nóng)田、林地等資源，可能因此產(chǎn)生水土保持、生態(tài)環(huán)境的相關(guān)問題。

土方綜合利用是解決航道工程土方出口有效方案之一，目前，國內(nèi)大規(guī)模的交通、民建、港區(qū)等建設(shè)工程以及磚瓦企業(yè)都需要大量的土料，土地資源日益匱乏。若將航道工程產(chǎn)生的土方與周邊建設(shè)結(jié)合起來，綜合利用消化土方，可以解決占地堆放、環(huán)境污染等問題，保護有限的土地資源，發(fā)揮多種效益。引江濟淮工程總棄土方量約2.6×108m3，棄土占地總面積約6 000 hm2，采用綜合利用土方后，總費用節(jié)約4.98 億元[1]。楊林塘航道整治工程進行了土方綜合利用研究，對綜合效益進行了分析[2]。連云港港疏港航道整治工程進行了土方綜合利用研究，為困擾航道整治工程土方出路問題提供了科學方法[3]。

該文結(jié)合浰河航道整治工程，對航道開挖的土方進行研究，通過對土方利用的方法和途徑進行分析，采用棄土方量計算、土方利用需求調(diào)研、土方平衡研究、綜合效益分析等，提出合理的綜合利用方案，最終達到節(jié)約資源、減少工程投資、減少水土流失、保護生態(tài)環(huán)境等目標。

1 工程概況

浰河為漢江中游右岸一條支流[4]，流經(jīng)鐘祥市雙河、磷礦二鎮(zhèn)，于浰河口注入漢江，全長66 km。浰河位于漢江碾盤山水利樞紐的常年回水庫區(qū)，工程范圍為江北橋下游950 m（規(guī)劃雙河作業(yè)區(qū)）至浰河河口段，全長10 km。

工程建設(shè)內(nèi)容主要包括航道工程（疏浚工程和護岸工程）和配套工程（航標工程、智慧航道工程、橋梁工程、交叉工程、錨地、航道管理與維護設(shè)施）等內(nèi)容。設(shè)計航道按天然Ⅲ（3）級航道進行整治，航道設(shè)計底寬60 m，設(shè)計水深2.4 m[5]。整治內(nèi)容主要包括航道疏浚10 km，全線新建護岸1 570 m，配套建設(shè)航標、智慧航道工程、改建橋梁、新建錨地和航道管理與維護設(shè)施。由于現(xiàn)有航道水深淺、面寬窄，因此，該工程需對現(xiàn)有航道進行大面積的浚深拓寬，土方量巨大。浰河航道整治工程總體建設(shè)方案詳見圖1。

圖1 浰河航道整治工程總體建設(shè)方案圖

2 土方綜合利用的原則和方式

2.1 土方綜合利用原則

土方綜合利用遵循節(jié)約土地、綜合利用、生態(tài)環(huán)保的原則。

（1）節(jié)約用地、減少農(nóng)田、耕地的占用。土方綜合利用主要是從最少占用土地，尤其是耕地的角度出發(fā)，為土方有序、有效地利用，節(jié)約土地資源。

（2）土方綜合利用。航道產(chǎn)生大量的土方，僅僅靠自身配套工程消化土方是遠遠不夠的，因此要考慮內(nèi)部消化和外部利用相結(jié)合，通過市場化的手段，綜合利用工程土方。

（3）因地制宜、就近利用，降低工程費用，提高土方利用效率。土方的產(chǎn)生與需求都要考慮因地制宜、就近利用，合理調(diào)配。

（4）保護和改善生態(tài)環(huán)境。按照保護優(yōu)先、兼顧治理的要求，在土方綜合利用的過程中推進土地資源保護和生態(tài)環(huán)境綜合整治，保障土地資源的可持續(xù)利用，做到經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一。

2.2 土方綜合利用方式

土方主要由航道工程、護岸工程等產(chǎn)生，總開挖土方達到4 384 300 m3，土方數(shù)量巨大，可分為陸上開挖土方和水上疏浚土方，土方工程量一覽表詳見表1。經(jīng)調(diào)研，浰河周圍土方綜合利用方式按照三種方式進行研究分析，一是工程自身用土（包括橋梁和連接道路填土），二是外部建設(shè)用土（包括城鎮(zhèn)建設(shè)用土、港區(qū)陸域回填、道路交通用土），三是多余土方處理。

表1 航道整治工程量一覽表 /m3

2.2.1 工程自身用土

橋梁和連接道路填土：航道沿線橋梁填土需大量土方，可利用部分航道棄土進行橋梁引堤填土，該工程新建橋梁1 座，橋梁土方填土可消耗航道棄土50 000 m3。

道路填土：改造橋梁連接道路路基填土需大量土方，可利用部分航道棄土進行填土，該工程連接道路長1.2 km，連接道路路基填土可消耗航道棄土70 000 m3。

2.2.2 外部建設(shè)用土

根據(jù)調(diào)查，工程沿線土方需求量巨大。鐘祥市道路路基、新建工業(yè)園區(qū)廠房回填、園林綠化及水利防洪等工程建設(shè)需要大量用土。

城鎮(zhèn)建設(shè)開發(fā)：根據(jù)鐘祥市城市總體規(guī)劃，經(jīng)過調(diào)研分析，結(jié)合各鎮(zhèn)區(qū)的實際情況，航道沿線近期的建設(shè)計劃如下：雙河鎮(zhèn)近期建設(shè)用土主要為工業(yè)園建設(shè)，經(jīng)測算約共需用土710 000 m3；磷礦鎮(zhèn)建設(shè)用地魚塘、藕塘填筑用土約1 830 000 m3。

港區(qū)陸域回填：根據(jù)《鐘祥港總體規(guī)劃修訂（2035年）》最新成果，浰河港區(qū)共規(guī)劃36 個泊位。其中，浰河航道磷礦作業(yè)區(qū)10 個泊位（多用途泊位區(qū)3 個1 000 t級泊位、油氣化工泊位區(qū)6 個1 000 t 級泊位、新浰河大橋上游約800 m 左岸段加注泊位區(qū)1 個1 000 t 級加注泊位）；雙河作業(yè)區(qū)規(guī)劃建設(shè)4 個1 000 t 級通用泊位。其中，磷礦作業(yè)區(qū)陸域需回填，需土方約350 000 m3，雙河作業(yè)區(qū)需要土方回填量150 000 m3。

道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：根據(jù)《鐘祥市“十四五”綜合交通運輸發(fā)展規(guī)劃》和《鐘祥市城市總體規(guī)劃（2012—2030 年）》（2018 年修訂）提出的交通方案，鐘祥市“五縱四橫二環(huán)”干線公路網(wǎng)、“四好農(nóng)村公路”網(wǎng)、“一主三支”旅游集散公路網(wǎng)。經(jīng)調(diào)查分析，工程區(qū)域附近的道路建設(shè)需土量雙河鎮(zhèn)道路用土約90 000 m3，磷礦鎮(zhèn)道路新建和維修用土約60 000 m3。

水利防洪建設(shè)：漢江碾盤山水利樞紐蓄水后，部分堤防需要加固、閘站改造，經(jīng)測算，雙河鎮(zhèn)堤防及防洪設(shè)施改造需要土方250 000 m3，磷礦鎮(zhèn)需要160 000 m3。

2.3 多余土方處理

航道整治工程產(chǎn)生棄土方量巨大，難以完全得以利用，或部分為淤泥質(zhì)土體，土體質(zhì)量較差，難以在其他工程建設(shè)中利用。多余土方部分因剩余量不大，考慮臨時堆放，一般就近堆放于航道左右兩側(cè)背水面，并做好邊坡防護，防止水土流失。由于該部分棄土對周邊環(huán)境影響較大，棄土位置一般選用池塘洼地或廢棄魚塘。利用低洼地放置棄土是較為合適的選址，可以加速淤泥質(zhì)土體干化，之后可以用于外部建設(shè)用土或者平整棄土場地后復耕，也可以結(jié)合周圍用地屬性另作他用。對于該工程，盡量考慮征用碾盤山水庫淹沒區(qū)內(nèi)支流汊道及低洼地等。

3 土方綜合平衡分析

該工程航道整治棄土方較多，結(jié)合工程建設(shè)需求，開挖土方首先用于該工程沿線橋梁引堤填土和道路路基填土。剩余土體，一部分結(jié)合當?shù)亟ㄔO(shè)用土需求，根據(jù)土體特性和質(zhì)量，用于地方工業(yè)園區(qū)及城鎮(zhèn)建設(shè)場地填土、道路建設(shè)填土、水利防洪堤以及航道沿線挖廢河道等低洼地回填；其他部分則征用碾盤山水庫淹沒區(qū)內(nèi)無支流汊道及低洼地等作為臨時棄土區(qū)堆存。根據(jù)土方產(chǎn)量及需求量，剩余土方664 300 m3。土方平衡計算詳見表2。

表2 土方平衡一覽表 /m3

上述土方平衡僅考慮了開挖量和回填需求量，在具體實施過程中應進一步考慮土的質(zhì)量特性的平衡和調(diào)配。根據(jù)調(diào)研，道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用土均需要質(zhì)量好的砂性土、粉質(zhì)黏土、黏土等，土體抗剪強度大、承載力大、土質(zhì)均勻，硬塑狀態(tài)，屬強度一般、中壓縮性地基土或低壓縮性地基土，可直接應用于工程建設(shè)；工業(yè)園建設(shè)用土主要為低洼地、池塘和藕塘的填筑，水利防洪建設(shè)用土部分為堤防填筑，對土質(zhì)要求不高，可以比上述土質(zhì)稍微次之；剩余質(zhì)量較差土方多為流塑狀態(tài)、強度低、高壓縮性地基土，可作為多余土方棄土。航道工程開挖的土結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況進行分類，該工程大多為粉質(zhì)黏土和黏土，局部少量淤泥質(zhì)黏土。綜合土體質(zhì)量供需分析，土體平衡沒有矛盾，開挖土方基本滿足土方需求的質(zhì)量。

4 土方調(diào)配分析

結(jié)合航道整治工程產(chǎn)生的棄土方量、位置、施工順序、施工工藝及施工現(xiàn)場情況，土方調(diào)配需要綜合考慮、統(tǒng)一分配。土方調(diào)配工作內(nèi)容分為調(diào)配分區(qū)，計算調(diào)配區(qū)運距及運輸量，確定最優(yōu)調(diào)配方案。土方調(diào)配原則：

（1）優(yōu)先挖填平衡，即挖填同時進行，減少土體存放、周轉(zhuǎn)、倒運等過程。

（2）運輸成本低，選取合理的調(diào)配分區(qū)，體現(xiàn)在所有分區(qū)的挖填方量和運輸距離乘積的和最小，即土方總運費最小。

（3）預留表層土，作為耕植地用土。水土保持和環(huán)境保護要求保護耕植地用地，避免因土體變動降低耕植地質(zhì)量。

（4）土方調(diào)配應考慮施工先后順序，航道工程棄土和市場需求用土大多分期分批實施，結(jié)合施工分期及實施過程綜合考慮土方調(diào)配。

（5）調(diào)配應與施工相結(jié)合，有地下設(shè)施需要填土，應留土后填，避免土方重復開挖。

5 土方綜合利用效益分析

土方綜合利用效益主要體現(xiàn)在經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)保效益三個方面。

該工程棄土方量4 384 300 m3，經(jīng)過土方平衡分析和分配，再利用3 720 000 m3，剩余664 300 m3，減少占地49.6 hm2。經(jīng)測算，綜合利用產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益約805萬元。

綜合利用減少了棄土占地，大大降低了工程難度，快速推動了浰河航道工程的實施，同時，節(jié)約了土地資源，從而產(chǎn)生了巨大的社會效益；綜合利用減少了水土流失、保護了生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生了明顯的生態(tài)效益。

6 結(jié)語

（1）航道整治工程棄土綜合利用可以解決棄土存放問題，是土方處理方式的最佳選擇方式之一，降低了航道工程實施難度，科學可行，可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)環(huán)保效益，促進了航道工程建設(shè)。

（2）綜合利用需要相關(guān)單位和部門全面參與、認真研究、動態(tài)分析，在實施過程中不斷調(diào)整優(yōu)化土方分配方案，以產(chǎn)生較好的工程效益。