吳 雷

(安徽省水利水電勘測設計院，安徽 合肥 230008)

菜子湖線總土石方開挖11955×104m3，土方填筑3310×104m3，土石方開挖總量雖較大，但可用于填筑的土料在空間上分布極不均衡。位于線路兩端的長河段、孔城河段、白石天河段堤防填筑量較大，但河渠開挖方中可用于筑堤的土料遠不能滿足堤防需土量，且因地處水網(wǎng)圩區(qū)，就近取土困難。位于中段的柯坦河、菜巢分水嶺、羅埠河段則相反，填筑需土量小、棄土量大。因此經(jīng)濟、可行的土方調(diào)運方案對于菜子湖線的施工組織設計尤為關鍵。本文以初步設計的“C001長河段”土料調(diào)運的幾種方案為代表，進行分析比較。

1 土源選擇要求及可選料源

選擇的土源土質應符合對應填筑部位結構及功能要求；就近供應，方便運輸；在不影響拋泥區(qū)圍堰及對應段堤防穩(wěn)定的前提下，就近從拋泥區(qū)內(nèi)開采符合筑堤土質要求的土料。[2]

據(jù)此原則，C001長河段可選擇的土料源有3處：

(1)附近的土料場。土料場共有3處，分別位于樅陽縣雨壇鄉(xiāng)、義津鎮(zhèn)，距S104省道較近，對外交通較為便利。

(2)鄰近的C004柯坦河段。該段最近的可調(diào)運河段位于樁號54+091～64+574，如調(diào)運C001長河段短缺土料則可減少該段65.88×104m2棄土占地。

(3)拋泥區(qū)土料場。最近的拋泥區(qū)土料場為菜子湖湖區(qū)疏浚1#拋泥區(qū)，位于菜子湖右岸樅陽縣雨壇鄉(xiāng)大窯圩，但土料含水率偏高。

2 土料調(diào)運方案

土料調(diào)運方案如下：

(1)方案1。土料源為附近的土料場，運輸方式采用陸運運輸。該方案取土運距26km～33km，取土占地89.47×104m2。

(2)方案2。土料源為C004柯坦河段，運輸方式采用水運+陸路轉運。該方案跨菜子湖湖區(qū)部分采用水運，兩端采用陸運。湖區(qū)水運運距27km，北端柯坦河段至菜子湖陸運18km，南端菜子湖至長河段陸運4km。

(3)方案3。土料源為C004柯坦河段，運輸方式采用陸路運輸。該方案運輸線路經(jīng)S228、S320省道陸運至填筑面，運距約58km。

(4)方案4。土料源為1#拋泥區(qū)，運輸方式采用陸路運輸。改方案取土運距為10km。

3 調(diào)運方案比較

3.1 調(diào)運方式比較

(1)方案1。全部采用陸上機械施工，土料開采后直接運至填筑面，無需運輸設備。

(2)方案2。兩端陸運、中間水運，同時需在菜子湖南北兩端設置臨時碼頭，陸上采用挖掘機配自卸汽車挖運，水上采用駁船運輸。

(3)方案3。全部采用陸上機械施工，河道開挖土料直接裝自卸汽車運輸至填筑面。

(4)方案4。開挖土料經(jīng)翻曬后，采用陸上機械施工及調(diào)運，河道開挖土料直接裝自卸汽車運輸至填筑面，運輸設備無需轉換。

比較結論：方案1、方案3、方案4的調(diào)運方式較為簡單直接，可控性強；方案2中的水運方式受航道、水位等非人為因素限制，調(diào)運方式復雜。

3.2 調(diào)運施工時段比較

(1)方案1、方案4。調(diào)運施工時段除受堤防填筑施工進度、土料場(拋泥區(qū))征用進度限制外，無其他特殊外圍條件制約。

(2)方案2。調(diào)運施工時段除受堤防填筑施工進度限制外，還受到菜子湖湖區(qū)水位、湖區(qū)地形航運條件、環(huán)保要求等制約。受環(huán)保要求制約，菜子湖湖區(qū)禁止在夜間和候鳥越冬期施工、候鳥越冬期停航。受水文、地形、通航條件制約，在航道斷面完全疏浚的條件下，可通航的時段為5～10月，在航道斷面部分疏浚的條件下，可通航的時段為7～9月。

(3)方案3。調(diào)運施工時段主要受堤防填筑施工進度和C004段河渠開挖施工限制，無其他特殊外圍條件制約。

比較結論：除方案2外，其他方案的施工時段無特殊要求，施工時段較長、可操作性強；方案2施工時段限制條件主要受水運時段控制，備料要臨時堆存，施工時段及可操作性比其他方案差。

3.3 設備進場條件比較

(1)方案1。全部為陸上施工機械，土料場位于S104省道附近，進場條件成熟，施工設備可隨時進場。

(2)方案2。陸上調(diào)運部分，進場條件較好；水路船舶進場除受菜子湖湖區(qū)、長河水位限制外，還受到船型、樅陽引江樞紐、菜子湖湖區(qū)疏浚施工進度限制。

(3)方案3。全部為陸上施工機械，調(diào)運起點為S228省道新河大橋附近，調(diào)運終點為S320長河大橋附近，進場條件較好。

(4)方案4。全部為陸上施工機械，除利用Y017鄉(xiāng)道及S228省道外，還需修筑3km的拋泥區(qū)連接道路。

比較結論為方案1、方案3、方案4的進場條件成熟、可響應堤防施工進度隨時進場，方案2水運設備進場條件制約因素較多，且時間較晚。

3.4 轉運條件比較

(1)方案1。土料為直接利用，土料場開采后直接運輸至填筑面，不需二次倒運。

(2)方案2。因土料調(diào)運時段與供料區(qū)、受料區(qū)施工時段沖突，調(diào)運土料不能直接利用。由調(diào)運施工時段分析可知，土料可運輸時段為7～9月的汛期，而供料區(qū)、受料區(qū)的施工時段均在枯水期，不具備直接利用的條件。因此每輪調(diào)運過程土料需進行約3次的轉運，全程至少需2輪調(diào)運。如圖1所示。

圖1 轉運示意圖

(3)方案3。土料可以直接利用，從河渠開挖后直接運輸至填筑，但考慮運輸距離較遠，考慮運輸安全，在填筑面附近設小型臨時堆存場，二次倒運量小。

(4)方案4?？紤]到湖區(qū)圩區(qū)土料含水率較大，土料經(jīng)在拋泥區(qū)內(nèi)翻曬后直接運輸至填筑面。

比較結論為方案1、方案3、方案4以直接利用為主，減少了轉運過程中土料損耗，也更經(jīng)濟、環(huán)保。

3.5 施工進度控制比較

C001長河段、C004柯坦河段主要施工均安排在當年11月～次年5月的枯水期。

(1)方案1、方案3、方案4。需調(diào)運土段為非關鍵線路，可靈活安排，且不占用菜子湖線路的直線工期。

(2)方案2：受水運進場、通航條件限制，安排上可調(diào)整余度小，如遇其他非可預見因素干擾，將影響菜子湖輸水線路貫通時間。

比較結論為方案1、方案3、方案4的施工進度控制性強，可靈活安排，可施工期較方案2多出1～2個枯水期，可降低施工強度，確保施工的安全和質量。

3.6 安全生產(chǎn)及施工管理控制比較

(1)方案1與方案4。該段為獨立標段，施工內(nèi)容主要為陸上土方作業(yè)，屬于常規(guī)作業(yè)內(nèi)容，施工安全生產(chǎn)、施工管理的可控性強。

(2)方案2。除常規(guī)的陸上土方作業(yè)外，還需土料水路運輸、碼頭轉運等水上作業(yè)，且可通航期中7～9月的臺風雨頻繁的汛期，安全生產(chǎn)的風險增大。同時由于水路土方調(diào)運，還需跨標段協(xié)調(diào)管理C002標段、C004標段的施工進度，施工管理可控性降低，難度加大。

(3)方案3。需協(xié)調(diào)C001、C004兩標段施工，施工內(nèi)容均為陸上土方作業(yè)，屬于常規(guī)作業(yè)內(nèi)容，施工安全生產(chǎn)、施工管理的可控性強。

比較結論為安全生產(chǎn)和施工管理方面，方案1和方案4最好，方案3次之，方案2最差。

3.7 運輸強度比較

(1)方案1。月平均運輸強度為14.23×104m3，日平均強度約為0.57×104m3。

(2)方案2。月平均運輸強度為33.22×104m3，日平均強度約為1.33×104m3?？紤]到水運速度較慢、土料裝船、卸船影響、臨時堆土區(qū)轉運等影響，實際運輸強度較計算值偏大。

(3)方案3。月平均運輸強度為12.46×104m3，日平均強度約為0.50×104m3。

(4)方案4。月平均運輸強度為14.23×104m3，日平均強度約為0.57×104m3。

比較結論為方案1、方案3、方案4的運輸強度均衡且較方案2低，土料裝卸效率高，并較方案2更易于操作。

3.8 投資比較

(1)方案1。主要為土料開采運輸、部分土料翻曬、臨時連接道路、道路損毀修復、取土場征地及復墾費用等，合計19305萬元。

(2)方案2。主要為土料開采運輸、土料轉運、土料翻曬、臨時碼頭、碼頭及臨時堆土區(qū)征地復墾費用、C004段節(jié)約棄渣場征地及復墾費用等，合計20723萬元。

(3)方案3。主要為土料開采運輸、部分土料翻曬、臨時道路、道路損毀修復、臨時堆土區(qū)征地復墾費用、C004段節(jié)約棄渣場征地及復墾費用等，合計16323萬元。

(4)方案4。主要為土料開采運輸、土料翻曬、臨時道路、覆蓋層清除等，合計9489萬元。

比較結論：工程部分投資依次為方案2>方案3>方案1>方案4，移民部分投資依次為方案1>方案2>方案3>方案4，總投資上方案4投資最省。

3.9 施工用地及社會穩(wěn)定性因素比較

(1)方案1。臨時用地為取土場占地，占地1342畝。影響社會穩(wěn)定的主要因素為土料場征用及長距離土方運輸對社會交通影響。

(2)方案2。臨時用地為碼頭附近的臨時堆土占地和碼頭臨時占地，合計占地543.24 hm2，同時減少棄渣場占地988.2 hm2；影響社會穩(wěn)定的主要因素為臨時堆土區(qū)的土地征用。

(3)方案3。臨時用地為填筑區(qū)附近臨時堆土占地，占地543.24 hm2，同時減少棄渣場占地988.2 hm2；影響社會穩(wěn)定的主要因素為長距離、大方量的土方調(diào)運對社會交通的影響。

(4)方案4。因從拋泥區(qū)內(nèi)取土，無需另行征地；拋泥區(qū)內(nèi)無房屋，無移民。影響社會穩(wěn)定的主要運輸為土方運輸對社會交通影響。

比較結論為方案1施工占地較大且由此派生出的土地征用、移民安置工作相對復雜；方案2、方案3不涉及移民，對社會穩(wěn)定性因素影響相對有限，方案4屬于置換取土，并有利于復墾。因此就施工用地及社會穩(wěn)定方面，方案2、3要優(yōu)于方案1，方案4最優(yōu)。

4 結束語

通過對上述4種調(diào)運方案比較可知，對于圩區(qū)筑堤土料短缺的河段，在滿足土源要求的前提下，宜優(yōu)先考慮就近從拋(排)泥區(qū)內(nèi)置換取土，其次考慮就近直接利用鄰近河段開挖的富余土料，最后才選用從土料場征地取土。

直接利用鄰近河段開挖料的調(diào)運方式，其投資受供料區(qū)及受料區(qū)的施工進度、運輸條件以及油價等因素的影響，各段可能存有差異性，需具體在招標及施工圖階段具體分析比較后確定。