溫嶺市某河道工程水下土方棄置優(yōu)化方案研究

鄭國(guó)兵 顏學(xué)軍

（1.浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 杭州 310002；2.溫嶺市水利局 溫嶺 317500）

1 工程概況及地質(zhì)條件

1.1 工程概況

本河道工程位于浙江省臺(tái)州市，河道總長(zhǎng)17.998km，沿途涉及溫嶺市3個(gè)鎮(zhèn)1個(gè)街道，共36個(gè)村，路橋區(qū)1個(gè)鎮(zhèn)1個(gè)村。本工程是以治澇為主，結(jié)合灌溉、航運(yùn)、水環(huán)境改善等功能的綜合利用水利工程，排澇農(nóng)田面積大于1萬(wàn)hm2。

本河道工程主要建筑物包括排澇干河、排澇通航套閘和老閘除險(xiǎn)加固等，其中排澇干河采用復(fù)式斷面型式，于河道斷面0.68m高程處設(shè)置2.0m寬的平臺(tái)，平臺(tái)以下邊坡1:4。平臺(tái)以上護(hù)坡主要采用擋墻護(hù)坡和擋墻加壘石的組合型式。排澇通航套閘為2孔，每孔凈寬10.0m，閘室長(zhǎng)148m。老閘共22孔，每孔凈寬2.5m。

本河道工程水下土方原考慮采用斗輪式挖泥船經(jīng)管道輸送和抓斗挖泥船配泥駁進(jìn)行施工，將水下土方輸送至河道兩岸的排泥場(chǎng)。

1.2 工程地質(zhì)條件

河道沿線的沉積物以海積及沖—海積層為主。地基土在20m 以淺的土層從上至下可分為以下5 層、10 亞層，分別為Ⅰ1層填土（rQ）、Ⅰ2層黏土（al－mQ4）、Ⅱ1層淤泥質(zhì)黏土（mQ4）、Ⅱ2層淤泥（mQ4）、Ⅱ3層淤泥質(zhì)黏土（mQ4）、Ⅲ1層粉質(zhì)黏土（al—mQ4）、Ⅲsil 層淤泥質(zhì)黏土（mQ4）、Ⅴ層粉質(zhì)黏土夾碎石（el—dlQ4）、Ⅵ層玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r（J3x）。

2 水下土方棄置方案優(yōu)化的必要性

本工程水下土方原棄置方案棄土場(chǎng)占地大、涉及面廣、人多，且須面對(duì)大面積施工臨時(shí)占地的政策瓶頸以及征地拆遷等諸多政策處理難題。隨著時(shí)間的推移，原棄置方案棄土場(chǎng)上現(xiàn)又新增了部分房屋等附著物，這些無(wú)疑又增加了征地拆遷的難度和成本，且從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，堆在兩岸棄土場(chǎng)的棄土還存在二次轉(zhuǎn)運(yùn)等遺留問題。因此，需要對(duì)水下土方棄置方案進(jìn)行優(yōu)化，為水下土方棄置尋找新的出路，以加快工程的施工進(jìn)度。

3 棄置方案比選與優(yōu)化

3.1 棄置方案比選

本工程水下土方共計(jì)約508.8萬(wàn)m3，根據(jù)前期工程遇到的問題和總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合溫嶺市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和對(duì)工程區(qū)附近可棄置區(qū)的調(diào)查，水下土方棄置初擬4個(gè)方案進(jìn)行比選，（1）河道兩岸方案（即水下土方直接堆置在河道兩岸的棄土場(chǎng)方案）；（2）東海塘方案（即將水下土方全部輸送至東海塘北片圍區(qū)方案）；（3）濱海加?xùn)|海塘方案（即水下土方部分輸送至濱海鎮(zhèn)低洼地，其余輸送至東海塘北片圍區(qū)的方案）；（4）置換方案（即將河道兩岸的棄土場(chǎng)表土挖出賣出后再回填水下土方的方案）。

經(jīng)對(duì)各方案從投資、占地拆遷處理難度、施工進(jìn)度保障、遠(yuǎn)距離輸送技術(shù)難度、棄置區(qū)效益、棄置區(qū)周邊環(huán)境和安全影響等幾方面進(jìn)行綜合分析和研究，最終選擇濱海加?xùn)|海塘方案作為本工程的推薦方案。

3.2 推薦棄置方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.1 棄土場(chǎng)布置

本工程棄土場(chǎng)布置,少部分水下土方堆置在箬橫、濱海鎮(zhèn)以養(yǎng)魚塘為主的附近低洼區(qū)，大部分水下土方通過(guò)船運(yùn)或管道輸送至東海塘北片圍區(qū)棄土場(chǎng)。根據(jù)初步調(diào)查，并考慮到本工程實(shí)施的時(shí)間性和部分低洼區(qū)的不確定性，低洼區(qū)面積按83.33hm2計(jì)算，主要分布在二大仙圍、百畝桑園、徐家里、五塘附近，低洼區(qū)可堆土高度約1.0～2.0m（按水下土方回填后高程與周圍地面高程相同計(jì)算），可堆置方量約為96.60萬(wàn)m3。東海塘北片圍區(qū)總面積1020 hm2，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，東海塘北片圍區(qū)主要為核心區(qū)和工業(yè)區(qū)。本工程水下土方的棄置位置位于北片圍區(qū)五一塘東側(cè)的地面高程最低區(qū)域,緊鄰新建成的東海塘海堤。該區(qū)域地面高程約-0.5～0.0m，規(guī)劃正常蓄水位1.5m，規(guī)劃地面高程3.15m，占地總面積約266.67hm2，需土石方回填量約1000萬(wàn)m3。

3.2.2 水下土方施工方法

考慮到工程開挖河道與東海塘圍區(qū)及濱海鎮(zhèn)低洼區(qū)之間的河道通航條件較差，多數(shù)河道寬度僅5～15m，且河道沿線橋梁、水閘較多的現(xiàn)狀，根據(jù)工程水下土方疏浚工程量大、土方輸送距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，經(jīng)對(duì)適合本工程的水下土方施工設(shè)備（抓斗式挖泥船、鏈斗式挖泥船和斗輪式挖泥船）的開挖能力、開挖質(zhì)量、施工安全性和環(huán)保性以及開挖單價(jià)等方面進(jìn)行綜合比選和分析后，選定水下土方主要采用4010型斗輪式挖泥船開挖河道土方，開挖后的土方通過(guò)直徑400mm的浮筒和管道輸送，并接力泵船（平均每2～3km設(shè)置1艘）接力輸送后，少部分吹填至濱海鎮(zhèn)附近的低洼區(qū)，大部分吹填至東海塘北片圍區(qū)內(nèi)。

3.2.3 推薦方案可比投資

經(jīng)對(duì)本工程水下土方運(yùn)輸路線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查和比選，最終選擇的運(yùn)輸路線至箬橫、濱海鎮(zhèn)低洼區(qū)綜合運(yùn)距約18km；至東海塘北片圍區(qū)綜合運(yùn)距約21km。低洼區(qū)臨時(shí)占地補(bǔ)償費(fèi)依據(jù)溫嶺市相關(guān)文件及低洼區(qū)所在地的實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)償。本方案可比投資（包括工程部分、征地和環(huán)境部分）約26753萬(wàn)元。本棄置方案相比其他方案由于施工征地少、費(fèi)用低，雖然運(yùn)距較遠(yuǎn)，但可比投資相對(duì)較小。

3.3 推薦棄置方案的優(yōu)越性

本棄置方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）不涉及土地政策和施工臨時(shí)占地拆遷等政策處理問題，工程進(jìn)度比較有保障；（2）解決了低洼區(qū)的填高問題；（3）水下土方無(wú)需進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)；（4）將大部分棄方作為資源與東海塘圍區(qū)吹填相結(jié)合，既解決了東海塘北片圍區(qū)部分回填料源問題，減少工程投資約7740萬(wàn)元，又合理利用了工程棄土資源，提高了棄土的利用效率，綜合效益較高。更重要的是通過(guò)本工程的土方輸送后，解決了制約東海塘圍區(qū)進(jìn)一步發(fā)展的土地瓶頸問題，加快了東海塘圍區(qū)建成后土地等資源效益的發(fā)揮（溫嶺市全市土地總面積僅占全省的0.81%，人口卻占2.54%。在臺(tái)州市域內(nèi)，溫嶺市人口占20.9%，土地占9.7%，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值卻占25.3%）。對(duì)于人多地少的溫嶺市而言，圍涂所形成的土地是不可多得的財(cái)富，同時(shí)也將促進(jìn)溫嶺市整個(gè)東部產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)綜合開發(fā)工程的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)本河道工程水下土方棄置優(yōu)化方案的分析研究，采用遠(yuǎn)距離管道輸送至圍墾區(qū)用于回填的方法，解決了河道工程水下土方棄置問題，是水下土方疏浚及棄置方案的新思路，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值；

（2）根據(jù)浙江省水利發(fā)展“十二五”規(guī)劃，“十二五”期間我省將進(jìn)行太湖流域和重點(diǎn)區(qū)域水環(huán)境綜合治理等一批水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程，引調(diào)水等水資源保障工程。這些工程的河道疏浚將產(chǎn)生大量水下土方，而另一方面，根據(jù)浙江省灘涂圍墾“十二五”規(guī)劃，十二五”期間我省續(xù)建與擬建圍墾項(xiàng)目面積為8.18萬(wàn)hm2，圍區(qū)建成后需土石方回填總量約31億m3。因此，如能將河道工程疏浚的水下土方棄置與圍區(qū)回填有效結(jié)合起來(lái)，將給解決這一兩難問題提供一種的新的視角和思路，也無(wú)疑會(huì)是一項(xiàng)雙贏的舉措。符合堅(jiān)持以人為本、人水和諧、統(tǒng)籌兼顧及可持續(xù)發(fā)展的水利戰(zhàn)略方針。