淮干行洪区调整和建设工程保庄圩取弃土区优化设计

2021-04-03王鑫焱

治淮 2021年8期

王鑫焱

2009年3月，国务院以国函〔2009〕37 号文批复了《淮河流域防洪规划》，要求“在全面完成治淮19 项骨干工程的基础上，重点安排行蓄洪区调整、安全建设和渐进式移民试点，改善行蓄洪区内群众生产生活条件”、明确提出了寿西湖、董峰湖等改建为有闸控制的行洪区，疏浚沫河口至峡山口段河道，将淮河干流正阳关～峡山口段行洪区调整和建设列入38 项进一步治理淮河主要项目中。

一、工程概况

正阳关至峡山口段淮河干流左右岸现有寿西湖和董峰湖两个行洪区，寿西湖行洪区位于正阳关和寿县之间的淮河右岸；董峰湖行洪区位于淮河左岸凤台县，该段淮干河道狭窄，束水严重，汛期险情多，本次设计对该段淮河河道及两个行洪区进行调整与建设，工程主要建设内容如下：

1.堤防工程

寿西湖内新筑涧沟、菱角和城西3 座保庄圩堤；新建涧沟、菱角2 座泵站，建设穿堤涵闸10 座。

退建董峰湖上段行洪堤；重建山口、石湾、河口、董岗等4 座泵站，加固接长穿堤涵闸1 座。

2.进洪闸和退洪闸工程

新建寿西湖进洪闸、退洪闸，新建董峰湖进洪闸、退洪闸。

3.涧沟口至峡山口段河道疏浚工程

疏浚淮河干流涧沟口至峡山口段河道，长24843m，底宽为330m，土方量为1828.01 万m3。

4.生产圩等影响处理工程

靠山圩和东淝闸右圩影响处理工程；恢复建设码头渡口、跨渠过路涵等。

二、城西保庄圩取弃土区原设计方案

城西保庄圩位于寿西湖东面，起点位于东淝河左堤上，沿跃进河东岸一直向南延伸，终点位于南端牛尾岗堤上，全长9.78km。堤型选择应按照因地制宜、就地取材、节省投资、便于施工和管理的原则确定采用土堤。

城西保庄圩堤防设计标准断面为：堤顶宽为6.0m，外坡1 ∶3，内坡堤顶以下3m 高程处设2m 宽平台，平台以上边坡为1 ∶3，平台以下边坡为1 ∶5。

初步设计阶段，寿西湖城西保庄圩堤防共计填筑524 万m3，经平衡规划，利用工程开挖土料约36.3 万m3，利用本工程河道疏浚水上方40 万m3，其余447.7 万m3土料均需外部取土解决。取土土料来源主要为三个方面：（1）4#、5#排泥场取土133.9 万m3；（2）靠山圩退建滩地料场取土250 万m3；（3）涧沟口外滩料场取土158.1 万m3。全部524 万m3填筑土料中，368.3 万m3为粘性土，250 万m3为砂性土，粘性土填筑于堤防迎水侧，砂性土用于背水侧填筑。初设阶段曾考虑部分土料由城西保庄圩河对岸的董峰湖外滩地取土，土料需跨淮河运输，当时由于时间紧任务重，港航部门未予跨河许可，终放弃跨河运输，考虑从上述料场取用。

三、取弃土区设计优化依据

目前，淮河干流正阳关至峡山口段行洪区调整和建设工程正式进入实施阶段。鉴于《淮河干流正阳关至峡山口行洪区调整和建设工程初步设计报告准予行政许可决定书》中关于取土场及弃土场（排泥场）的批复内容，审查意见中指出“工程地质（七）施工中应优先采用合格的老堤铲除提料和河道疏浚土料”。工程实施阶段后，设计部门对城西保庄圩的部分料场及弃渣场进行优化，设计单位及建管单位通过对城西保庄圩的现场取土区进入详细的摸排调查，董峰湖外滩大量水上方可用于填筑，经过建管单位与港航部门多次协商，达成可跨河运输的许可证，实现在实施过程中对董峰湖铲堤及河道疏浚的水上方进行综合利用，结合4#、5#排泥场征地困难的情况，决定取消从4#、5#排泥场取土。

优化主要内容为以下三个方面：

（1）原方案涧沟口外滩料场运距较远取消，4#和5#排泥场征地难度大，内部取土区取消；结合利用引江济淮工程东淝河船闸位于东淝河右圩内的弃渣场取土，可取土面积31.5 万m2，充分利用取土坑弃置工程开挖弃土。

（2）充分利用靠山圩退建区取土。

（3）充分利用董峰湖行洪区侧的退建老堤铲除和河道疏浚水上方筑堤，不足部分利用退建区滩地取土，土料通过临时轮渡跨淮河运输至城西保庄圩。

四、优化方案设计

1.工程地质

靠山圩外滩料场位于退建区，地面高程20.5m，土料以砂壤土为主，取土深度不宜低于淮河水位（枯水期正常蓄水位18.0m）。东淝河右圩土料场布置在新老堤之间，取土深度控制在2.0m 以内。根据地质资料，东淝河右圩处的料场土料以粘性土为主，土料性质符合筑堤要求；靠山圩外滩料场以砂壤土为主，宜用于堤防背水侧填筑；董峰湖行洪区料场以轻粉质壤土和砂壤土为主，填筑土料质量与加固段堤防土质相近，可用于堤防内培填筑，做新筑堤防时，宜用于堤防背水侧填筑。优化后的料场土料储量及质量满足工程需求。

2.取土场土方平衡设计

招标设计阶段城西保庄圩堤防填筑总量为 504 万m3，较初设阶段减少约20 万m3。主要土料场变化为：取消涧沟口料场取土，取消4#、5#排泥场取土；增加董峰湖外侧料场和东淝右圩圩内料场。设计优化阶段对新增的董峰湖外侧料场及东淝右圩进行了地质调查，土质满足设计筑堤要求。

设计优化阶段重新对土料进行土方平衡计算，堤防填筑量505.7 万m3，利用工程开挖土料约 26.1 万m3，考虑压实损耗系数后共需从外部取土530.1 万m3。其中靠山圩料场243.1 万m3，东淝右圩退建区料场21.3 万m3，东淝河右圩圩内料场（引江济淮东淝河船闸弃渣场）71.7 万m3，董峰湖外侧料场188.5 万m3，折实系数采用1.1。填筑土料中，139 万m3为粘性土，414 万m3为砂性土，粘性土填筑于堤防迎水侧，砂性土用于背水侧填筑。

3.河道疏浚优化设计

初步设计阶段，115+062～117+704 段河道疏浚全部冲到4#、5#排泥场，共计242.39 万m3。由于本次料场的调整，设计优化后，取消了4#、5#排泥场，对115+062～117+704 段河道疏浚排泥场进行重新规划，本段河道疏浚水上方中73 万m3用于城西保庄圩填筑，余下169.39 万m3冲填至6#排泥场，6#排泥场冲填高度由初设的的3m 变为4.2m，冲填区围堰比初设增加22.97 万m3。

4.施工组织

在项目实施阶段对各料场的运输路线及运输方式均进行优化。

因引江济淮东淝河船闸正在实施中，2021年底前东淝河航道通航受限，可利用这个时机，为减少取土运距，同时为了解决东淝河右圩料场的土料运输道路问题，拟在东淝河船闸的下游建设一座临时跨河桥梁，满足东淝河船闸材料运输船舶的间断通航，靠山圩料场土料运距9km，东淝河右圩料场土料运距7km。批复初设的靠山圩料场的取土运输线路改为自S203 省道至县城北侧的北关集经东淝河桥梁，运至城西保庄圩堤防，主要依托现有道路，平均运距约15km。

董峰湖外侧料场采取跨淮河运输方式至城西保庄圩堤填筑，拟在淮河两岸建设两处临时渡口，采用轮渡的方式解决车辆的跨河运输要求。在工程实施前，业主与航运部门达成一致，确保城西保庄圩施工期间，土料运输汽车轮渡可正常跨河。施工期间应保障跨河轮渡与淮河航道正常航行船只的安全性。其土料开采运输方式为：2m3反铲挖掘机料场开采，15t 自卸汽车陆上运输1.5km 上轮渡，跨河轮渡运输0.3km 上岸、陆上运输7km 至填筑面。

东淝河桥梁及跨河轮渡在实施前需编制相关的专题及专项方案，经过相关主管部门批准后，方可实施。