摘要根據(jù)工程設(shè)計(jì)和水文、地質(zhì)、地貌等條件，對(duì)淮河干流香浮段河道疏浚工程進(jìn)行了施工組織優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了工程施工難度，減小排泥場(chǎng)占地面積和覆蓋層剝離量，減少大量投資。
關(guān)鍵詞淮干香浮段；河道治理；施工組織優(yōu)化設(shè)計(jì)
1工程概況
香浮段河道治理工程位于淮河干流香廟至浮山段，通過(guò)河道疏浚、堤防退建改香浮段行洪區(qū)為防洪保護(hù)區(qū)，使香浮段淮河河道泄流能力達(dá)到13000m3/s，中等洪水通道流量達(dá)到10500m3/s。河道疏浚位于淮河主槽兩側(cè)，總長(zhǎng)度25.45km，設(shè)計(jì)底寬280~300m、高程6~5m、邊坡1∶4；行洪堤退建段新堤長(zhǎng)17.61km、老行洪堤鏟除18.57km、老行洪堤加固4.26km，行洪堤退建和加固后，設(shè)計(jì)堤頂寬度6m，迎水側(cè)邊坡1∶3，背水側(cè)邊坡1∶3.5~1∶4；靠山壩加固10.1km，設(shè)計(jì)堤頂寬度6m，迎水側(cè)邊坡1∶3，背水側(cè)平臺(tái)以上邊坡1∶3、以下1∶4。
2水文、地質(zhì)條件
根據(jù)水文資料分析，淮河五河站多年平均水位為13.12m，11月至次年3月多年平均水位為12.69m，全年5年一遇水位為16.16m。工程地質(zhì)勘察揭露的地層自上而下共9大層，其中河道疏浚涉及的土層主要為1-1層中粉質(zhì)壤土，2層淤泥質(zhì)重、中粉質(zhì)壤土和2-1層輕粉質(zhì)壤土、砂壤土，疏浚大部分為2、3級(jí)土，局部為1、4級(jí)土；切灘段的土性主要為壤土和砂壤土。
3施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化原則
工程招標(biāo)前，根據(jù)工程設(shè)計(jì)和水文、地質(zhì)、地貌等條件，按照以下原則對(duì)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，作為招標(biāo)標(biāo)段劃分和控制價(jià)編制的依據(jù)：（1）以主體工程招標(biāo)設(shè)計(jì)成果作為施工組織設(shè)計(jì)招標(biāo)優(yōu)化的基礎(chǔ)；（2）盡量減少施工臨時(shí)占地面積和占地時(shí)間；（3）降低工程施工難度和各標(biāo)段間施工干擾；（4）消除潛在的設(shè)計(jì)變更和施工索賠。
4施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化
4.1排泥場(chǎng)布置優(yōu)化
初步設(shè)計(jì)階段沿退建堤防布置4處疏浚排泥場(chǎng)，排泥場(chǎng)順堤防方向長(zhǎng)度12.33km，占地面積556.5萬(wàn)m2，圍堰填筑量131.11萬(wàn)m3，河道疏浚綜合排距2.3km，最大排距3.8km。優(yōu)化設(shè)計(jì)階段對(duì)排泥場(chǎng)附近地形條件進(jìn)行進(jìn)一步復(fù)核，發(fā)現(xiàn)退建后的淮河堤防堤后尚有布置排泥場(chǎng)的空間，另外在工程籌建過(guò)程中，104國(guó)道跨淮河大橋施工區(qū)橫穿了2#排泥場(chǎng)，3#排泥場(chǎng)中間位置開(kāi)發(fā)為蔬菜大棚區(qū)。優(yōu)化后，排泥場(chǎng)充分利用堤后可布置空間，排泥場(chǎng)數(shù)量增加至9處，排泥場(chǎng)順堤防方向長(zhǎng)度16.26km，占地面積481.25萬(wàn)m2，圍堰填筑量144.70萬(wàn)m3，河道疏浚綜合排距1.7km，最大排距2.4km，砂基段堤防堤后壓滲平臺(tái)填筑量由初設(shè)的36.20萬(wàn)m3減小至19.36萬(wàn)m3。
4.2疏浚土土質(zhì)級(jí)別調(diào)整
初步設(shè)計(jì)階段，河道疏浚水下方1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)土的比例分別為0.32%、15.87%、60.44%、23.37%，水下方疏浚綜合單價(jià)為13.59元/m3。根據(jù)地質(zhì)勘察資料和疏浚區(qū)布置，對(duì)疏浚土方的土質(zhì)級(jí)別進(jìn)行復(fù)核，1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)土的比例調(diào)整為0%、15.8%、64.05%、21.14%，水下方疏浚綜合單價(jià)為13.7元/m3，增加工程投資約159萬(wàn)元。
4.3堤防填筑挖填綜合系數(shù)調(diào)整
初設(shè)階段堤防和圍堰填筑土料挖填綜合系數(shù)均取為1.18，優(yōu)化設(shè)計(jì)階段對(duì)挖填綜合系數(shù)進(jìn)行復(fù)核，挖填綜合系數(shù)=（1+A）×（設(shè)計(jì)干密度÷天然干密度），式中：A為損耗系數(shù)，取0.0493。得出料場(chǎng)挖填綜合系數(shù)平均為1.05。通過(guò)挖填綜合系數(shù)調(diào)整，減小堤防、圍堰填筑土料的開(kāi)挖運(yùn)輸58萬(wàn)m3和19萬(wàn)m3，減小土料翻曬約31萬(wàn)m3，減小工程投資約1500萬(wàn)元。
4.4河道疏浚沖填綜合系數(shù)調(diào)整
初步設(shè)計(jì)階段沖填綜合系數(shù)取為1.25。優(yōu)化設(shè)計(jì)階段對(duì)疏浚土松散系數(shù)、超挖系數(shù)和退水流失系數(shù)進(jìn)行修正，分別為1.135、1.1和0.98，水下方?jīng)_填綜合系數(shù)修正為1.2，可使排泥場(chǎng)所需容量減小4%，相應(yīng)排泥場(chǎng)面積減小約22萬(wàn)m2，減小復(fù)耕土堆存區(qū)面積約3.5萬(wàn)m2，節(jié)省投資599萬(wàn)元。
4.5土方平衡優(yōu)化
初步設(shè)計(jì)階段，河道疏浚高程15.0m作為水上方與水下方的分界線，高程15.0m以上采用陸上機(jī)械開(kāi)挖，水上開(kāi)挖的土料85.8萬(wàn)m3直接用于靠山壩堤防填筑、移民安置區(qū)墊高；淮河堤防先自排泥場(chǎng)內(nèi)取土填筑，后期利用疏浚土方回填取土坑。由于堤防填筑和安置區(qū)墊高施工時(shí)段主要在枯水期，該時(shí)段淮河水位大部分在13.0m以下，綜合考慮地質(zhì)條件，將水上方、水下方分界線調(diào)整為14.5m，水上方直接用于填筑的土料量共137.8萬(wàn)m3，節(jié)省投資611萬(wàn)元。
4.6排泥場(chǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
初步設(shè)計(jì)階段各排泥場(chǎng)每1km左右布置一道橫向隔埂，將沖填區(qū)劃分成2~3塊獨(dú)立的排泥區(qū)，每0.35km左右布置一道導(dǎo)流埂，每個(gè)排泥區(qū)布置2~3口退水井退水。優(yōu)化設(shè)計(jì)階段在排泥場(chǎng)內(nèi)每隔0.5km左右布置一道橫向隔埂，將沖填區(qū)劃分成獨(dú)立的排泥區(qū)，取消導(dǎo)流埂，各排泥區(qū)沖填按先兩側(cè)、后中間的順序進(jìn)行。兩側(cè)排泥區(qū)沖填時(shí)由布置在隔埂上的退水管向中間排泥區(qū)退水，經(jīng)中間排泥區(qū)沉淀細(xì)顆粒泥沙后退水至排泥場(chǎng)外，中間排泥區(qū)沖填時(shí)由布置在圍堰或堤防上的遠(yuǎn)端退水井退。優(yōu)化后的退水方式優(yōu)點(diǎn)如下：（1）減小單個(gè)排泥區(qū)的容量，降低因意外事故引起沖填區(qū)圍堰垮塌所造成的危害；（2）排泥場(chǎng)分區(qū)沖填，先沖填的排泥區(qū)可提前固結(jié)、復(fù)耕，減小排泥場(chǎng)平均占地時(shí)間約7個(gè)月；（3）兩側(cè)排泥區(qū)退水先經(jīng)內(nèi)部循環(huán)再外排的退水方式，有利于沖填余水中的泥沙沉淀，減小退水含泥量，減小疏浚退水對(duì)環(huán)境的危害，減小退水溝渠的清淤量；（4）排泥場(chǎng)橫向隔埂間距由1km減小至0.5km，便于沖填期間圍堰安全巡查和險(xiǎn)情處理。
5優(yōu)化成果分析
（1）河道疏浚水下方平均排距和最大排距均大幅度降低，全河段可直接采用350~500m3/h絞吸式挖泥船施工，降低了工程施工難度。（2）調(diào)整不同土質(zhì)的疏浚方量，使之與實(shí)際更加接近。（3）調(diào)減堤防、圍堰等填筑土方的挖填綜合系數(shù)和河道疏浚水下方?jīng)_填綜合系數(shù)，減小堤防、圍堰填筑土料的開(kāi)挖、運(yùn)輸和翻曬工程量，減小排泥場(chǎng)占地面積和覆蓋層剝離量。（4）增加了疏浚土方直接筑堤量，以排泥場(chǎng)為基礎(chǔ)，劃分各排泥場(chǎng)對(duì)應(yīng)的河道疏浚區(qū)、堤防填筑區(qū)、老堤鏟除區(qū)和料場(chǎng)區(qū)。（5）排泥場(chǎng)采取分區(qū)充填、內(nèi)循環(huán)退水，降低了因意外事故引起排泥場(chǎng)圍堰垮塌所造成的危害，減小排泥場(chǎng)平均占地時(shí)間和尾水清淤量。（6）減小排泥場(chǎng)占地約29.13hm2，減少投資7560萬(wàn)元（其中工程部分減少了6475萬(wàn)元，征地移民補(bǔ)償費(fèi)減少了1085萬(wàn)元）。
