溫嶺市某河道工程水下土方棄置優化方案研究

鄭國兵 顏學軍

（1.浙江省水利水電勘測設計院 杭州 310002；2.溫嶺市水利局 溫嶺 317500）

1 工程概況及地質條件

1.1 工程概況

本河道工程位于浙江省臺州市，河道總長17.998km，沿途涉及溫嶺市3個鎮1個街道，共36個村，路橋區1個鎮1個村。本工程是以治澇為主，結合灌溉、航運、水環境改善等功能的綜合利用水利工程，排澇農田面積大于1萬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加固等，其中排澇干河采用復式斷面型式，于河道斷面0.68m高程處設置2.0m寬的平臺，平臺以下邊坡1:4。平臺以上護坡主要采用擋墻護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管道輸送和抓斗挖泥船配泥駁進行施工，將水下土方輸送至河道兩岸的排泥場。

1.2 工程地質條件

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層淤泥質黏土（mQ4）、Ⅱ2層淤泥（mQ4）、Ⅱ3層淤泥質黏土（mQ4）、Ⅲ1層粉質黏土（al—mQ4）、Ⅲsil 層淤泥質黏土（mQ4）、Ⅴ層粉質黏土夾碎石（el—dlQ4）、Ⅵ層玻屑熔結凝灰巖（J3x）。

2 水下土方棄置方案優化的必要性

本工程水下土方原棄置方案棄土場占地大、涉及面廣、人多，且須面對大面積施工臨時占地的政策瓶頸以及征地拆遷等諸多政策處理難題。隨著時間的推移，原棄置方案棄土場上現又新增了部分房屋等附著物，這些無疑又增加了征地拆遷的難度和成本，且從長遠考慮，堆在兩岸棄土場的棄土還存在二次轉運等遺留問題。因此，需要對水下土方棄置方案進行優化，為水下土方棄置尋找新的出路，以加快工程的施工進度。

3 棄置方案比選與優化

3.1 棄置方案比選

本工程水下土方共計約508.8萬m3，根據前期工程遇到的問題和總結的經驗，結合溫嶺市社會經濟發展規劃和對工程區附近可棄置區的調查，水下土方棄置初擬4個方案進行比選，（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方案）；（3）濱海加東海塘方案（即水下土方部分輸送至濱海鎮低洼地，其余輸送至東海塘北片圍區的方案）；（4）置換方案（即將河道兩岸的棄土場表土挖出賣出后再回填水下土方的方案）。

經對各方案從投資、占地拆遷處理難度、施工進度保障、遠距離輸送技術難度、棄置區效益、棄置區周邊環境和安全影響等幾方面進行綜合分析和研究，最終選擇濱海加東海塘方案作為本工程的推薦方案。

3.2 推薦棄置方案優化設計

3.2.1 棄土場布置

本工程棄土場布置,少部分水下土方堆置在箬橫、濱海鎮以養魚塘為主的附近低洼區，大部分水下土方通過船運或管道輸送至東海塘北片圍區棄土場。根據初步調查，并考慮到本工程實施的時間性和部分低洼區的不確定性，低洼區面積按83.33hm2計算，主要分布在二大仙圍、百畝桑園、徐家里、五塘附近，低洼區可堆土高度約1.0～2.0m（按水下土方回填后高程與周圍地面高程相同計算），可堆置方量約為96.60萬m3。東海塘北片圍區總面積1020 hm2，根據相關規劃，東海塘北片圍區主要為核心區和工業區。本工程水下土方的棄置位置位于北片圍區五一塘東側的地面高程最低區域,緊鄰新建成的東海塘海堤。該區域地面高程約-0.5～0.0m，規劃正常蓄水位1.5m，規劃地面高程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及濱海鎮低洼區之間的河道通航條件較差，多數河道寬度僅5～15m，且河道沿線橋梁、水閘較多的現狀，根據工程水下土方疏浚工程量大、土方輸送距離長等特點，經對適合本工程的水下土方施工設備（抓斗式挖泥船、鏈斗式挖泥船和斗輪式挖泥船）的開挖能力、開挖質量、施工安全性和環保性以及開挖單價等方面進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，開挖后的土方通過直徑400mm的浮筒和管道輸送，并接力泵船（平均每2～3km設置1艘）接力輸送后，少部分吹填至濱海鎮附近的低洼區，大部分吹填至東海塘北片圍區內。

3.2.3 推薦方案可比投資

經對本工程水下土方運輸路線進行現場勘查和比選，最終選擇的運輸路線至箬橫、濱海鎮低洼區綜合運距約18km；至東海塘北片圍區綜合運距約21km。低洼區臨時占地補償費依據溫嶺市相關文件及低洼區所在地的實際情況進行補償。本方案可比投資（包括工程部分、征地和環境部分）約26753萬元。本棄置方案相比其他方案由于施工征地少、費用低，雖然運距較遠，但可比投資相對較小。

3.3 推薦棄置方案的優越性

本棄置方案主要有以下優點：（1）不涉及土地政策和施工臨時占地拆遷等政策處理問題，工程進度比較有保障；（2）解決了低洼區的填高問題；（3）水下土方無需進行二次轉運；（4）將大部分棄方作為資源與東海塘圍區吹填相結合，既解決了東海塘北片圍區部分回填料源問題，減少工程投資約7740萬元，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。更重要的是通過本工程的土方輸送后，解決了制約東海塘圍區進一步發展的土地瓶頸問題，加快了東海塘圍區建成后土地等資源效益的發揮（溫嶺市全市土地總面積僅占全省的0.81%，人口卻占2.54%。在臺州市域內，溫嶺市人口占20.9%，土地占9.7%，而國內生產總值卻占25.3%）。對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富，同時也將促進溫嶺市整個東部產業集聚區綜合開發工程的發展。

4 結語

（1）通過對本河道工程水下土方棄置優化方案的分析研究，采用遠距離管道輸送至圍墾區用于回填的方法，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，具有較好的推廣應用價值；

（2）根據浙江省水利發展“十二五”規劃，“十二五”期間我省將進行太湖流域和重點區域水環境綜合治理等一批水生態保護與修復工程，引調水等水資源保障工程。這些工程的河道疏浚將產生大量水下土方，而另一方面，根據浙江省灘涂圍墾“十二五”規劃，十二五”期間我省續建與擬建圍墾項目面積為8.18萬hm2，圍區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回填有效結合起來，將給解決這一兩難問題提供一種的新的視角和思路，也無疑會是一項雙贏的舉措。符合堅持以人為本、人水和諧、統籌兼顧及可持續發展的水利戰略方針。