引江济淮工程菜子湖线长河段土料调运方案比选

吴 雷

(安徽省水利水电勘测设计院，安徽 合肥 230008)

菜子湖线总土石方开挖11955×104m3，土方填筑3310×104m3，土石方开挖总量虽较大，但可用于填筑的土料在空间上分布极不均衡。位于线路两端的长河段、孔城河段、白石天河段堤防填筑量较大，但河渠开挖方中可用于筑堤的土料远不能满足堤防需土量，且因地处水网圩区，就近取土困难。位于中段的柯坦河、菜巢分水岭、罗埠河段则相反，填筑需土量小、弃土量大。因此经济、可行的土方调运方案对于菜子湖线的施工组织设计尤为关键。本文以初步设计的“C001长河段”土料调运的几种方案为代表，进行分析比较。

1 土源选择要求及可选料源

选择的土源土质应符合对应填筑部位结构及功能要求；就近供应，方便运输；在不影响抛泥区围堰及对应段堤防稳定的前提下，就近从抛泥区内开采符合筑堤土质要求的土料。[2]

据此原则，C001长河段可选择的土料源有3处：

(1)附近的土料场。土料场共有3处，分别位于枞阳县雨坛乡、义津镇，距S104省道较近，对外交通较为便利。

(2)邻近的C004柯坦河段。该段最近的可调运河段位于桩号54+091～64+574，如调运C001长河段短缺土料则可减少该段65.88×104m2弃土占地。

(3)抛泥区土料场。最近的抛泥区土料场为菜子湖湖区疏浚1#抛泥区，位于菜子湖右岸枞阳县雨坛乡大窑圩，但土料含水率偏高。

2 土料调运方案

土料调运方案如下：

(1)方案1。土料源为附近的土料场，运输方式采用陆运运输。该方案取土运距26km～33km，取土占地89.47×104m2。

(2)方案2。土料源为C004柯坦河段，运输方式采用水运+陆路转运。该方案跨菜子湖湖区部分采用水运，两端采用陆运。湖区水运运距27km，北端柯坦河段至菜子湖陆运18km，南端菜子湖至长河段陆运4km。

(3)方案3。土料源为C004柯坦河段，运输方式采用陆路运输。该方案运输线路经S228、S320省道陆运至填筑面，运距约58km。

(4)方案4。土料源为1#抛泥区，运输方式采用陆路运输。改方案取土运距为10km。

3 调运方案比较

3.1 调运方式比较

(1)方案1。全部采用陆上机械施工，土料开采后直接运至填筑面，无需运输设备。

(2)方案2。两端陆运、中间水运，同时需在菜子湖南北两端设置临时码头，陆上采用挖掘机配自卸汽车挖运，水上采用驳船运输。

(3)方案3。全部采用陆上机械施工，河道开挖土料直接装自卸汽车运输至填筑面。

(4)方案4。开挖土料经翻晒后，采用陆上机械施工及调运，河道开挖土料直接装自卸汽车运输至填筑面，运输设备无需转换。

比较结论：方案1、方案3、方案4的调运方式较为简单直接，可控性强；方案2中的水运方式受航道、水位等非人为因素限制，调运方式复杂。

3.2 调运施工时段比较

(1)方案1、方案4。调运施工时段除受堤防填筑施工进度、土料场(抛泥区)征用进度限制外，无其他特殊外围条件制约。

(2)方案2。调运施工时段除受堤防填筑施工进度限制外，还受到菜子湖湖区水位、湖区地形航运条件、环保要求等制约。受环保要求制约，菜子湖湖区禁止在夜间和候鸟越冬期施工、候鸟越冬期停航。受水文、地形、通航条件制约，在航道断面完全疏浚的条件下，可通航的时段为5～10月，在航道断面部分疏浚的条件下，可通航的时段为7～9月。

(3)方案3。调运施工时段主要受堤防填筑施工进度和C004段河渠开挖施工限制，无其他特殊外围条件制约。

比较结论：除方案2外，其他方案的施工时段无特殊要求，施工时段较长、可操作性强；方案2施工时段限制条件主要受水运时段控制，备料要临时堆存，施工时段及可操作性比其他方案差。

3.3 设备进场条件比较

(1)方案1。全部为陆上施工机械，土料场位于S104省道附近，进场条件成熟，施工设备可随时进场。

(2)方案2。陆上调运部分，进场条件较好；水路船舶进场除受菜子湖湖区、长河水位限制外，还受到船型、枞阳引江枢纽、菜子湖湖区疏浚施工进度限制。

(3)方案3。全部为陆上施工机械，调运起点为S228省道新河大桥附近，调运终点为S320长河大桥附近，进场条件较好。

(4)方案4。全部为陆上施工机械，除利用Y017乡道及S228省道外，还需修筑3km的抛泥区连接道路。

比较结论为方案1、方案3、方案4的进场条件成熟、可响应堤防施工进度随时进场，方案2水运设备进场条件制约因素较多，且时间较晚。

3.4 转运条件比较

(1)方案1。土料为直接利用，土料场开采后直接运输至填筑面，不需二次倒运。

(2)方案2。因土料调运时段与供料区、受料区施工时段冲突，调运土料不能直接利用。由调运施工时段分析可知，土料可运输时段为7～9月的汛期，而供料区、受料区的施工时段均在枯水期，不具备直接利用的条件。因此每轮调运过程土料需进行约3次的转运，全程至少需2轮调运。如图1所示。

图1 转运示意图

(3)方案3。土料可以直接利用，从河渠开挖后直接运输至填筑，但考虑运输距离较远，考虑运输安全，在填筑面附近设小型临时堆存场，二次倒运量小。

(4)方案4。考虑到湖区圩区土料含水率较大，土料经在抛泥区内翻晒后直接运输至填筑面。

比较结论为方案1、方案3、方案4以直接利用为主，减少了转运过程中土料损耗，也更经济、环保。

3.5 施工进度控制比较

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

(1)方案1、方案3、方案4。需调运土段为非关键线路，可灵活安排，且不占用菜子湖线路的直线工期。

(2)方案2：受水运进场、通航条件限制，安排上可调整余度小，如遇其他非可预见因素干扰，将影响菜子湖输水线路贯通时间。

比较结论为方案1、方案3、方案4的施工进度控制性强，可灵活安排，可施工期较方案2多出1～2个枯水期，可降低施工强度，确保施工的安全和质量。

3.6 安全生产及施工管理控制比较

(1)方案1与方案4。该段为独立标段，施工内容主要为陆上土方作业，属于常规作业内容，施工安全生产、施工管理的可控性强。

(2)方案2。除常规的陆上土方作业外，还需土料水路运输、码头转运等水上作业，且可通航期中7～9月的台风雨频繁的汛期，安全生产的风险增大。同时由于水路土方调运，还需跨标段协调管理C002标段、C004标段的施工进度，施工管理可控性降低，难度加大。

(3)方案3。需协调C001、C004两标段施工，施工内容均为陆上土方作业，属于常规作业内容，施工安全生产、施工管理的可控性强。

比较结论为安全生产和施工管理方面，方案1和方案4最好，方案3次之，方案2最差。

3.7 运输强度比较

(1)方案1。月平均运输强度为14.23×104m3，日平均强度约为0.57×104m3。

(2)方案2。月平均运输强度为33.22×104m3，日平均强度约为1.33×104m3。考虑到水运速度较慢、土料装船、卸船影响、临时堆土区转运等影响，实际运输强度较计算值偏大。

(3)方案3。月平均运输强度为12.46×104m3，日平均强度约为0.50×104m3。

(4)方案4。月平均运输强度为14.23×104m3，日平均强度约为0.57×104m3。

比较结论为方案1、方案3、方案4的运输强度均衡且较方案2低，土料装卸效率高，并较方案2更易于操作。

3.8 投资比较

(1)方案1。主要为土料开采运输、部分土料翻晒、临时连接道路、道路损毁修复、取土场征地及复垦费用等，合计19305万元。

(2)方案2。主要为土料开采运输、土料转运、土料翻晒、临时码头、码头及临时堆土区征地复垦费用、C004段节约弃渣场征地及复垦费用等，合计20723万元。

(3)方案3。主要为土料开采运输、部分土料翻晒、临时道路、道路损毁修复、临时堆土区征地复垦费用、C004段节约弃渣场征地及复垦费用等，合计16323万元。

(4)方案4。主要为土料开采运输、土料翻晒、临时道路、覆盖层清除等，合计9489万元。

比较结论：工程部分投资依次为方案2>方案3>方案1>方案4，移民部分投资依次为方案1>方案2>方案3>方案4，总投资上方案4投资最省。

3.9 施工用地及社会稳定性因素比较

(1)方案1。临时用地为取土场占地，占地1342亩。影响社会稳定的主要因素为土料场征用及长距离土方运输对社会交通影响。

(2)方案2。临时用地为码头附近的临时堆土占地和码头临时占地，合计占地543.24 hm2，同时减少弃渣场占地988.2 hm2；影响社会稳定的主要因素为临时堆土区的土地征用。

(3)方案3。临时用地为填筑区附近临时堆土占地，占地543.24 hm2，同时减少弃渣场占地988.2 hm2；影响社会稳定的主要因素为长距离、大方量的土方调运对社会交通的影响。

(4)方案4。因从抛泥区内取土，无需另行征地；抛泥区内无房屋，无移民。影响社会稳定的主要运输为土方运输对社会交通影响。

比较结论为方案1施工占地较大且由此派生出的土地征用、移民安置工作相对复杂；方案2、方案3不涉及移民，对社会稳定性因素影响相对有限，方案4属于置换取土，并有利于复垦。因此就施工用地及社会稳定方面，方案2、3要优于方案1，方案4最优。

4 结束语

通过对上述4种调运方案比较可知，对于圩区筑堤土料短缺的河段，在满足土源要求的前提下，宜优先考虑就近从抛(排)泥区内置换取土，其次考虑就近直接利用邻近河段开挖的富余土料，最后才选用从土料场征地取土。

直接利用邻近河段开挖料的调运方式，其投资受供料区及受料区的施工进度、运输条件以及油价等因素的影响，各段可能存有差异性，需具体在招标及施工图阶段具体分析比较后确定。