漢江支流浰河航道整治工程土方綜合利用研究

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鍵一環，關系工程能否順利開展和工程形象好壞。航道工程產生的土方數量非常大，土體大多是粉質黏土、粉細砂或粉土，部分為淤泥質土，土質較差。而航道兩岸人口、房屋、林地等密集，征地拆遷困難，作為航道棄土區的土地資源非常稀缺。如果棄土存放于河道臨水側，將給行洪安全帶來較大影響。按照內河航道整治工程常規方法，一般征借靠近航道的大片土地農田，把航道開挖土方存放在航道左右兩側背水面，浪費大量農田、林地等資源，可能因此產生水土保持、生態環境的相關問題。

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，國內大規模的交通、民建、港區等建設工程以及磚瓦企業都需要大量的土料，土地資源日益匱乏。若將航道工程產生的土方與周邊建設結合起來，綜合利用消化土方，可以解決占地堆放、環境污染等問題，保護有限的土地資源，發揮多種效益。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，最終達到節約資源、減少工程投資、減少水土流失、保護生態環境等目標。

1 工程概況

浰河為漢江中游右岸一條支流[4]，流經鐘祥市雙河、磷礦二鎮，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，工程范圍為江北橋下游950 m（規劃雙河作業區）至浰河河口段，全長10 km。

工程建設內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、航道管理與維護設施）等內容。設計航道按天然Ⅲ（3）級航道進行整治，航道設計底寬60 m，設計水深2.4 m[5]。整治內容主要包括航道疏浚10 km，全線新建護岸1 570 m，配套建設航標、智慧航道工程、改建橋梁、新建錨地和航道管理與維護設施。由于現有航道水深淺、面寬窄，因此，該工程需對現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方案詳見圖1。

圖1 浰河航道整治工程總體建設方案圖

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約土地、綜合利用、生態環保的原則。

（1）節約用地、減少農田、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，為土方有序、有效地利用，節約土地資源。

（2）土方綜合利用。航道產生大量的土方，僅僅靠自身配套工程消化土方是遠遠不夠的，因此要考慮內部消化和外部利用相結合，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。土方的產生與需求都要考慮因地制宜、就近利用，合理調配。

（4）保護和改善生態環境。按照保護優先、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環境綜合整治，保障土地資源的可持續利用，做到經濟效益、社會效益與生態效益相統一。

2.2 土方綜合利用方式

土方主要由航道工程、護岸工程等產生，總開挖土方達到4 384 300 m3，土方數量巨大，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。經調研，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），二是外部建設用土（包括城鎮建設用土、港區陸域回填、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 外部建設用土

根據調查，工程沿線土方需求量巨大。鐘祥市道路路基、新建工業園區廠房回填、園林綠化及水利防洪等工程建設需要大量用土。

城鎮建設開發：根據鐘祥市城市總體規劃，經過調研分析，結合各鎮區的實際情況，航道沿線近期的建設計劃如下：雙河鎮近期建設用土主要為工業園建設，經測算約共需用土710 000 m3；磷礦鎮建設用地魚塘、藕塘填筑用土約1 830 000 m3。

港區陸域回填：根據《鐘祥港總體規劃修訂（2035年）》最新成果，浰河港區共規劃36 個泊位。其中，浰河航道磷礦作業區10 個泊位（多用途泊位區3 個1 000 t級泊位、油氣化工泊位區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1 個1 000 t 級加注泊位）；雙河作業區規劃建設4 個1 000 t 級通用泊位。其中，磷礦作業區陸域需回填，需土方約350 000 m3，雙河作業區需要土方回填量150 000 m3。

道路交通基礎設施建設：根據《鐘祥市“十四五”綜合交通運輸發展規劃》和《鐘祥市城市總體規劃（2012—2030 年）》（2018 年修訂）提出的交通方案，鐘祥市“五縱四橫二環”干線公路網、“四好農村公路”網、“一主三支”旅游集散公路網。經調查分析，工程區域附近的道路建設需土量雙河鎮道路用土約90 000 m3，磷礦鎮道路新建和維修用土約60 000 m3。

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

2.3 多余土方處理

航道整治工程產生棄土方量巨大，難以完全得以利用，或部分為淤泥質土體，土體質量較差，難以在其他工程建設中利用。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，可以加速淤泥質土體干化，之后可以用于外部建設用土或者平整棄土場地后復耕，也可以結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內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，結合工程建設需求，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，一部分結合當地建設用土需求，根據土體特性和質量，用于地方工業園區及城鎮建設場地填土、道路建設填土、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內無支流汊道及低洼地等作為臨時棄土區堆存。根據土方產量及需求量，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量特性的平衡和調配。根據調研，道路交通基礎設施建設用土均需要質量好的砂性土、粉質黏土、黏土等，土體抗剪強度大、承載力大、土質均勻，硬塑狀態，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；工業園建設用土主要為低洼地、池塘和藕塘的填筑，水利防洪建設用土部分為堤防填筑，對土質要求不高，可以比上述土質稍微次之；剩余質量較差土方多為流塑狀態、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合區域地質情況進行分類，該工程大多為粉質黏土和黏土，局部少量淤泥質黏土。綜合土體質量供需分析，土體平衡沒有矛盾，開挖土方基本滿足土方需求的質量。

4 土方調配分析

結合航道整治工程產生的棄土方量、位置、施工順序、施工工藝及施工現場情況，土方調配需要綜合考慮、統一分配。土方調配工作內容分為調配分區，計算調配區運距及運輸量，確定最優調配方案。土方調配原則：

（1）優先挖填平衡，即挖填同時進行，減少土體存放、周轉、倒運等過程。

（2）運輸成本低，選取合理的調配分區，體現在所有分區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量。

（4）土方調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，結合施工分期及實施過程綜合考慮土方調配。

（5）調配應與施工相結合，有地下設施需要填土，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在經濟效益、社會效益和生態環保效益三個方面。

該工程棄土方量4 384 300 m3，經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。經測算，綜合利用產生直接經濟效益約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，節約了土地資源，從而產生了巨大的社會效益；綜合利用減少了水土流失、保護了生態環境，產生了明顯的生態效益。

6 結語

（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，可以產生較好的經濟效益、社會效益及生態環保效益，促進了航道工程建設。

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