淺析大別山革命老區(qū)引淮供水灌溉工程取土方案

楊 瓊 王 蓉

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 合肥 230601）

1 項目基本情況

本工程建設(shè)的主要內(nèi)容包括息縣樞紐工程、灌溉骨干工程和息縣城市供水工程。其中灌溉骨干工程以淮河為界分為淮河以北的息淮片區(qū)和淮河以南的西石龍片區(qū)。

息淮片區(qū)共30.3萬畝灌區(qū)集中從樞紐閘上取水，新建一條息淮干渠輸水至淮濱境內(nèi)，干渠沿線布置17 條支渠，并新建渠系建筑物。西石龍片區(qū)5.4 萬畝灌區(qū)原依靠西石龍一、二級站提淮河水灌溉，區(qū)內(nèi)已形成較完善的工程布局，本次維持現(xiàn)有工程布局，整修干支渠、重建渠系建筑物。

本工程在息縣境內(nèi)新建息淮干、支渠總長56.03km，整修西石龍干渠長22.89km，沿線新建泵站、倒虹吸、橋梁、涵閘等各類建筑物310 座。

2 工程取土重點(diǎn)難點(diǎn)分析

本工程受自然條件制約和社會環(huán)境影響因素多。渠道取、棄土量大且挖填不均衡，工程總體土方缺口較大，息縣境內(nèi)工程共需土289 萬m3。雖然工程沿線耕地廣袤，但絕大部分為基本農(nóng)田。受大規(guī)模臨時征地阻力、基本農(nóng)田保護(hù)和耕地復(fù)墾政策限制，征地取土計劃實施時，在土地政策和群眾意愿方面都存在一定的難度，造成工程建設(shè)受到阻礙。

3 取土方案分析

3.1 基本思路

料場應(yīng)選擇就近供應(yīng)、運(yùn)輸方便，且土質(zhì)符合填筑要求的位置。并應(yīng)考慮最大限度地保護(hù)基本農(nóng)田，減小水土流失，降低生態(tài)環(huán)境影響，同時充分利用消納城區(qū)建設(shè)渣土資源。本著經(jīng)濟(jì)性與可行性并存的原則，本文對工程可采用的三種取土方案進(jìn)行對比分析，并擇優(yōu)選取最佳的取土方案。

3.2 土方平衡計算

本工程戰(zhàn)線長，土方量大，以充分利用渠道本身開挖土方為原則，不足部分設(shè)置就近取土區(qū)取土。

息淮灌區(qū)土方開挖總量約230 萬m3，土方填筑（壓實方）總量約362 萬m3，其中利用開挖土方164萬m3，清基土棄置66 萬m3，缺土263 萬m3。

西石龍灌區(qū)土方開挖總量約54 萬m3，土方填筑（壓實方）總量約38 萬m3，其中利用開挖土方18 萬m3，清基土棄置36 萬m3，缺土26 萬m3。

根據(jù)土方平衡規(guī)劃，骨干工程息縣境內(nèi)共需土289 萬m3。

3.3 料場的選擇

本工程潛在的取土料場為渠道沿線的耕地以及息縣縣城的建設(shè)項目基坑棄渣。對渠道沿線的耕地先結(jié)合衛(wèi)星遙感圖及無人機(jī)測繪圖，初擬場地，再實地核實后選定了13 個取土料場，分別為沿息淮干渠7 個及沿西石龍干渠6 個。

對息淮干渠沿線的7 個取土料場進(jìn)行了勘探、試驗，沿線料場土質(zhì)主要為粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土，勘察期間地下水埋深1.5～3.0m，平均有效取土深度2.0m，土料儲量和質(zhì)量均滿足要求。由于土料場的地下水位埋深較淺，因此開采完水上土層后，須在料場內(nèi)挖排水溝和設(shè)集水井，通過抽排降低料場地下水，再進(jìn)行開采，但淮北片區(qū)土料含水量仍偏高，須進(jìn)行翻曬處理。土料翻曬采用74kW 拖拉機(jī)牽引五鏵犁耙松翻曬，經(jīng)翻曬后的合格土采用2m3反鏟裝15t 自卸汽車上堤。息淮干渠沿線料場翻曬率取30%。

對西石龍干渠沿線的6 個取土料場進(jìn)行了勘探、試驗，土質(zhì)主要為粉質(zhì)粘土、粘土，勘察期間地下水埋深3.0～5.0m，平均有效取土深度3.0m，土料儲量和質(zhì)量均滿足要求。

對息縣城區(qū)建設(shè)渣土資源進(jìn)行了調(diào)研，息縣城區(qū)各項目建設(shè)單位存量土方尚有83 萬m3需轉(zhuǎn)運(yùn)處置，待開發(fā)房地產(chǎn)項目據(jù)統(tǒng)計還需轉(zhuǎn)運(yùn)渣土量317萬m3，合計約400 萬m3，可滿足本工程息縣縣城借土194 萬m3的土方需求。根據(jù)施工單位提供資料，基坑土質(zhì)以粘性土為主，可滿足本工程填筑要求。息縣城區(qū)各項目均位于息縣縣城東郊，至息淮渠首及西石龍渠首運(yùn)距為10km 左右。

各取土料場位置示意圖見圖1。

圖1 取土料場位置示意圖

3.4 擬定取土方案

方案一：全部征地取土方案

本工程需土289 萬m3全部自息淮灌區(qū)7 個料場和西石龍灌區(qū)6 個料場取土，均為耕地，取土料場總占地2706 畝。工程棄土102 萬m3全部棄至取土坑用于復(fù)耕，不另征地。

方案二：全部利用城區(qū)借土方案

本工程需土289 萬m3全部自息縣城區(qū)借土，但工程棄土102 萬m3需征地棄土。棄土區(qū)沿干渠走向就近布設(shè)，息淮灌區(qū)設(shè)置7 個棄土區(qū)，西石龍灌區(qū)設(shè)置6 個棄土區(qū)，合計13 個棄土區(qū)。棄土堆高3m，棄土區(qū)總占地面積653 畝。

方案三：征地取土與城區(qū)借土結(jié)合方案

本工程共需土289 萬m3，本方案自料場取土95萬m3，自息縣縣城借土194 萬m3。征地取土區(qū)自息淮灌區(qū)7 個料場和西石龍灌區(qū)6 個料場取土，占地830 畝。工程棄土102 萬m3全部棄至取土坑用于復(fù)耕，不另征地。

4 最優(yōu)取土方案的選擇

4.1 土方施工方法

所有土方開挖均為旱地作業(yè)。本工程渠道土方施工采用2m3挖掘機(jī)配15t 自卸汽車挖運(yùn)。渠道及渠系建筑物清基土直接棄至取土區(qū)，可利用的主體工程開挖土方就近暫存用于回填。沿線土料場土方開挖先采用74kW 推土機(jī)將覆蓋層條帶式剝離并清理至開采范圍以外，再采用2m3挖掘機(jī)配15t 自卸汽車運(yùn)輸。息淮灌區(qū)土料場取土翻曬比例為30%。西石龍灌區(qū)土料場和息縣城區(qū)渣土料場取土均為直接利用。

土方回填除利用主體工程開挖土方外，大部分自取土區(qū)取土，渠道土方回填采用74kW 拖拉機(jī)壓實，建筑物局部采用2.8kW 蛙夯夯實。取土區(qū)清表采用74kW 推土機(jī)推運(yùn)。

由上文三個取土方案可知，可用料場為渠道沿線13 個取土區(qū)以及息縣城區(qū)料源，各料場至工程現(xiàn)場的運(yùn)輸方式均考慮陸運(yùn)方案，有城市道路及鄉(xiāng)村道路可到達(dá)現(xiàn)場。經(jīng)測算，沿線取土料場至需土渠道作業(yè)面運(yùn)距為1.0～5.0km，城區(qū)取土料場至需土渠道作業(yè)面運(yùn)距為20.0～42.0km。

4.2 投資對比分析

投資編制采用2021年1月份息縣價格水平。三個方案的投資對比分析見表1。

表1 各方案投資對比分析表

4.3 方案比選

通過土方施工方法和投資對比可知，方案一全部自渠道沿線料場取土，由于運(yùn)距最近，所以工程部分投資最低，但征地面積大導(dǎo)致移民征地和水土保持費(fèi)用最高，本方案總投資最低；方案二全部自息縣城區(qū)渣土料場取土，運(yùn)距較大所以工程部分投資最高，但征地面積最小所以移民征地及水土保持費(fèi)用最低，本方案總投資最高。方案三為沿線料場和城區(qū)料場結(jié)合方案，投資介于方案一和方案二之間。

雖然方案一全部采用沿線取土方案工程投資最低，但征地面積大，料場大部分位于基本農(nóng)田上，規(guī)劃取土后復(fù)墾恢復(fù)原種植條件難度大。受基本農(nóng)田保護(hù)及耕地復(fù)墾政策限制，現(xiàn)階段臨時征地阻力較大，在土地政策和群眾意愿方面都存在一定的難度，造成工程建設(shè)受到阻礙。方案二全部自縣城取土不涉及開挖基本農(nóng)田，但工程原有的棄土仍需征地棄置，方案不盡合理，且投資費(fèi)用最高。

所以最終選取的取土方案為方案三：沿線料場和城區(qū)料場結(jié)合方案。本方案可減少本工程料場臨時占地，形成取棄平衡，降低復(fù)墾難度。同時消納城區(qū)棄土，降低對耕地資源的影響。

5 結(jié)論

本文結(jié)合大別山引淮供水灌溉工程的實際情況，對三種不同的取土方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對比分析，旨在尋找經(jīng)濟(jì)性與可行性并存的取土方案，推動工程進(jìn)展，加快工期。該工程的取土方案對以后的大型灌區(qū)取土問題也有一定的參考意義■