黄宗清 时成相 何振洲

1.中交广州航道局有限公司；2.广西珠委南宁勘测设计院有限公司；3.中交广州航道局有限公司

1.引言

平陆运河工程是连通西江航运干线与北部湾国际枢纽海港的重大交通项目，规划为内河I级航道，主线全长约135km，共开挖土石方3.39亿m3（实方），预计4.05亿m3（松方），具有开挖量巨大、处置难度大与影响范围广等特点。主要表现有：一是工程枢纽建筑物多，工程施工点多面广，无法达到自身“挖填平衡”；二是涉及土石方处置工程量庞大，土石方堆放需占用大量土地，不可避免的占用部分耕地、林地、生产要道，对当地农民生产生活造成较大影响；三是平陆运河主线周边涉及永久基本农田、红树林自然保护区、水源保护区、生态公益林等敏感区域，土石方堆存选址存在多重制约；四是工程计划总工期5年，土石方堆置时间较长，将对堆存场原有地形地貌、自然环境、生态系统产生较大的影响。

如何资源化利用工程开挖土石方，减少土石方处置对生态环境的不利影响，前人已进行过相关研究并取得一定的成果，但针对平陆运河工程大范围大体量条件下高难度土石方综合利用进行研究，无疑具有一定的理论意义和实用价值。

2.平陆运河开挖土石方情况分析

平陆运河工程开挖的土石方种类涉及23种，质地和性质相差大。既有强度较低的淤泥、黏土和全风化、强风化的泥岩、砂岩，也有强度较好的砾石、中风化泥岩、中风化硅质泥岩、中风化砂岩以及中风化花岗岩。要做好数亿土石方的综合利用，前提是对土石方进行分类分质。

根据初步设计阶段地质勘察结果，全线开挖土石方量33945.20万m3中，泥岩为14007.18万m3，占比41.26%；砂岩为5672.75万m3，占比16.71%；中粗砂为1101.84万m3，占比3.25%；粉细砂（夹层土）为1623.68万m3，占比4.78%；粘性土为6467.57万m3，占比19.05%；其他岩土还包括表土、淤泥、灰岩、砾砂、卵砾石、砂卵砾石，占比1.05%-7.54%不等。

3.土石方综合利用方向

土石方综合利用是指在土石方综合调查和研究的基础上，对开挖土石方数量和质量的时空分布进行详细分析，结合有效利用途径综合利用，实现土石方资源的循环利用和最优利用，以达到土石方资源的可持续利用[1]。土石方综合利用研究主要遵循以下4个原则：

（1）综合效益最大化。“综合效益”是指综合利用开挖土石方所带来的社会效益、经济效益和生态效益。土石方作为一种有限的自然资源，科学合理地配置土石方资源是其综合效益最大化的先决条件。

（2）节约用地、保护耕地。土石方综合利用要切实地少占耕地，特别是永久基本农田。对于现状质量较低的耕地，考虑利用土石方实行抬田造地并建设配套设施以提高耕地质量，落实保护耕地的要求，有序、有效地利用土石方，节约土地资源。

（3）因地制宜、就近利用。土石方综合利用要将运河各航段开挖土石方量与利用区域对土源的需求统筹考虑，利用距离以近距离为宜，减低运输成本，减少浪费，提高土石方利用效率。

（4）保护和改善生态环境。按照保护优先、兼顾治理的要求，在土石方综合利用的过程中推进土地资源保护和生态环境综合整治，保障土地资源的可持续利用，实现经济效益、社会效益与生态效益相统一。

在遵循土石方综合利用4个原则的前提下，根据平陆运河开挖土石方资源的可利用性分析，结合运河周边区域的综合开发建设、土地整治、生态修复等活动情况，平陆运河土石方综合利用可以考虑以下8个利用方向：工程自身利用、建材利用、建设项目利用、填海工程利用、原河道回填造地、废弃矿坑回填造地、土地整治、山谷（沟）抬田造地。

3.1 工程自身利用

运河工程可自身利用的土石方主要有少量回填土方和石料，自身建设过程中预计可利用土石方709.30万m³，其中自身回填土方503.30万m³，自身利用石料206万m³。不仅可实现土石方资源循环利用，节约工程成本，同时从源头减少对生态环境的影响。

3.2 建材利用

根据开挖土石方情况分析，平陆运河工程开挖料中存在一定量的天然建筑材料[2]。平陆运河工程开挖土石方规模巨大，在基本摸清开挖土石方物质组成和可用性的基础上，将开挖土石方作为建材原料等资源进行循环加工利用，砂石土自然建材利用方向主要包括建材利用方向有制砖、胶凝砌块和建筑用砂、营养土等4种加工方式，预计可利用土石方20883.60万m³（松方）。一方面可以提高土石方利用率，减少工程投资；另一方面发挥土石方资源属性优势，实现经济效益最大化。

3.3 建设项目利用

根据规划资料，运河周边有12个项目，涉及平陆运河沿线重点产业园区、新村建设等。园区及城镇建设过程中三通一平需要大量的土石方进行回填、平整，结合运河工程开挖产生的土石方，进行资源化利用，既可解决土石方处理的困难，有利于土石方的高效使用，也减少了园区和城镇建设需求的填料成本，缓减建设项目用土的压力，提高建设效率，有利于带动和促进地区的经济发展，实现共赢。园区及城镇建设项目建设过程中预计可利用平陆运河土石方4925.46万m³，既实现了土石方资源循环利用，减少平陆运河土石方占用土地资源，同时减缓了项目建设的用土压力，促进地方经济发展[3]。

3.4 填海工程利用

平陆运河工程入海口近海段开挖的土石方主要为疏浚土，包含淤泥、粉质粘土、泥岩、粉砂岩、中风化砂岩及部分中粗砂等，且临近海域开挖土石方含有海水，若回填于陆地山沟，将会影响周边生态环境和地下水资源，考虑作为填海造陆的回填材料进行资源化再利用，可解决航道挖掘抛弃废土困难的问题，节省一定的弃土费用，同时为填海工程项目节省砂石等建筑材料。入海口段土石方转运至钦州港吹填造地，可消纳工程量约953万m³。既实现了土石方资源循环利用，减少平陆运河土石方占用土地资源，同时极大地避免陆路运输带来的一系列环境问题，也有助于地方城市空间扩展，缓解土地供需矛盾，给地方经济发展提供支持。

3.5 原河道回填造地

平陆运河裁弯取57处，回填34处，通过原河道回填造地预计可利用土石方量1656.96万m3，实现了土石方资源循环利用，减少土石方处置占用土地资源[4]。

3.6 废弃矿坑回填造地

平陆运河沿线存在部分因矿坑资源枯竭或某些原因关闭报废的采矿场，由于采用凹陷露天开采，废矿边坡高而陡，现状留下较大的深坑。通过废弃矿坑回填造地预计可利用土石方819.27万m3，实现了土石方资源循环利用。废弃矿坑修复将有效消除、规避矿坑内滑坡、坍塌等地质灾害隐患，恢复土地功能，有效增加地表绿化面积，同时新增耕地面积，提高土地的再利用率，从而促进区域环境良性发展[5]。项目实施后预计可新增耕地指标37.45公顷（其中：水田20.00公顷、旱地17.45公顷），新增粮食产能39.71万公斤。

3.7 土地整治

平陆运河航道沿线所经区域人口密集、土地资源紧张，而低矮丘陵区域尤甚，这些区域地势不高，但地形起伏，耕地坡度较大，破碎化程度高。通过土地整治实现耕作区集中连片和新增耕地面积，预计可利用土石方量3108.86万m3，同时利用主线剥离的表土提高耕地质量，实现了土石方资源循环利用。项目实施后可新增耕地面积，提高土地利用率，缓解用地供需矛盾。预计可新增旱地指标50.40公顷，新增粮食产能45.36万公斤。

3.8 山谷（沟）抬田造地

平陆运河沿线4个县区均属丘陵地貌类型，运河两侧低山丘陵起伏连绵，沟壑纵横，地形复杂。将平陆运河土石方综合利用与谷（沟）抬田造地相结合，利用土石方对沟谷、凹地进行填土，根据土地整治潜力因地制宜优先复垦为耕地、兼顾复垦为林地，提高原有土地的综合生产能力[6]。

通过山谷（沟）抬田造地预计可利用平陆运河土石方量7347.61万m3，实现了土石方资源循环利用。项目实施后改善丘陵山区土地利用结构，提高土地利用率，新增耕地面积，缓解用地供需矛盾。预计可新增旱地指标52.60公顷，新增粮食产能47.34万公斤。

4.土石方综合利用的效益分析

4.1 经济效益

土石方综合利用的经济效益主要体现在利用土石方复垦后形成的指标收益以及后期资源综合开发收益，除此以外，还会带来一些隐性收益，比如耕地数量的增加，可以增加农业收入，减缓当地建设发展的用地压力，环境的改善可以提高地区投资机会等。

1）指标收益。主要体现为近期效益（5年内）。通过原河道回填、废弃矿坑回填造地、土地整治和山谷（沟）抬田造地，共计可垦造新增耕地指标304.41公顷，其中水田182.12公顷，旱地122.29公顷，新增水田按22.1万元/亩，新增旱地5.7万元/亩考虑，预计可产生指标收益7.08亿元。

2）资源综合开发收益。主要体现为远期效益（5年～10年）。从长远来看，通过土石方资源的综合开发，用开挖土石方加工制作烧结砖、加气混凝土砖、建筑用砂和营养土等进行资源化利用，可实现循环经济，并产生相当可观的经济收益。

4.2 社会效益

通过土石方综合利用，将平陆运河工程开挖土石方与垦造补充耕地、建材利用和沿线周边其他项目的土石方填筑相结合，探索出一条有利于工程顺利实施、同时又能给地方经济提供支持、保障当地老百姓的根本利益的共赢道路，从长远来看，必将产生巨大的社会效益。

1）有利于建立生态产品价值实现机制。通过对开挖土石方的综合利用能够有效减小土石方随意堆放产生的不利影响。充分利用开挖土石方，使其发挥最大价值，循环利用现有资源，能够有效地节约资源、节能减排，符合我国建立生态产品价值实现机制的最终目标。

2）有利于保护耕地及永久基本农田。通过土石方综合利用一方面减少占用土地资源进行土石方堆放，节约了宝贵的土地，尤其是耕地和永久基本农田。另一方面，平陆运河土石方利用区域主要集中航道两侧的低地、洼地和坑塘，将土石方综合利用与造地相结合，通过对洼地和坑塘的整理，重新组织土地利用，垦造补充耕地增加可利用土地面积，提高土地利用率。在一定程度上将为地方政府缓解紧张的用地压力，改善人地关系，实现耕地总量动态平衡发挥重要作用。

3）有利于保障平陆运河主体工程的顺利开展。通过土石方综合利用，积极探索工程开挖土石方资源化利用的途径，变包袱为资源，变无序为有序，变被动为主动。土石方的合理有效利用有利于促进工程进程，降低工程实施难度，节约工程时间，确保工程建设的顺利开展。

4）有利于促进运河沿线社会经济发展。土石方综合利用结合地方城镇与工业规划，将工程开挖土石方与地方发展、土地利用、环境保护、旅游产业等规划协调起来，既可以有效利用土石方资源，又能为地方未来发展预留空间，同时还能创造大量社会就业机会，提高居民收入水平，并将带动相关仓储物流、交通运输、产业服务、技术研发、金融等服务业的大发展，大幅度地增加城镇就业和吸纳农村剩余劳动力转移，促进社会安定和谐。

4.3 生态效益

1）减少水土流失、滑坡等地质灾害隐患。通过土石方综合利用减少弃土可减少水土流失、滑坡等地质灾害隐患，同时也有利于减少弃土对生态环境造成的影响，实现资源和环境的协调发展。

2）有助于修复采矿损毁土地。将土石方综合利用与废弃矿坑修复结合起来，有效消除、规避了矿坑内滑坡、坍塌等地质灾害隐患，恢复土地功能，有效增加地表绿化面积，促进区域环境良性发展。

5.结语

通过平陆运河工程自身利用、建材利用、建设项目利用、填海工程利用，可实现节约平陆运河工程自身建设成本和其他建设项目成本、资源综合开发等多重效益；通过原河道回填、废弃矿坑回填、土地综合整治及山谷（沟）抬田垦造耕地，预计可补充耕地，可实现耕地占补收益，提高土地利用率，缓解地方用地供需矛盾。