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摘要：云南省很多山区城镇都是坐落于山脊或山坡上，没有一快相对平整的土地，地质灾害频繁，在进行现代化的山区城镇改造中，用地矛盾相当突出。进行“削峰填谷”，作为山区城镇发展的建设用地，结束山区城镇无平地的历史。这种思路可很好地杜绝改造老城区思路的弊端，是目前从根本上解决山区城镇发展缺乏地质安全的可作为建设用地的建设场地之可行举措。
关键词：削峰填谷、山区城镇、用地再造、效果显著
1、前言
在进行现代化的山区城镇改造中，有条件的城镇，采用削峰填谷是增加建筑用地的最好方法。绿春县城绿东新区削峰填谷项目位于云南省红河州绿春县绿东新区把不粗梁子至俄批梁子。绿春县境东与元阳、金平接壤，北与红河相邻，西与墨江毗邻，西南隔李仙江与江城相望，东南与越南民主共和国山水为界，地跨东经101°48'至102°39'，北纬22°33′至23°08′之间。境内主要地貌类型为中山峡谷地貌，除深切的“V”型峡谷、悬崖绝壁、瀑布、活动性冲沟外，最主要的是沿分水岭的主要河流两坡广泛发育的古夷平面和台地；其中坡度大于25°的山地占总面积的75%，全县境内无一处大于1km2的平坝，正所谓“地无三尺平”，绿春 县属少数民族聚集的山区贫困县，也是国务院首批确定的国家重点扶持开发县。
2、削峰填谷对山区建设用地紧缺的重要意义
近两年，随着社会经济的发展，依据1991年云南省规划院编制的《绿春县城总体规划》（以下简称原规划），在绿春县委、县政府各届领导班子的带领下，绿春全县人民不懈努力，逐步建设实现了绿春县城所在地——大兴镇的城市性质为以发展紫胶、茶等为主的农副产品加工工业镇，同时逐步体现出作为全县政治、经济、文化中心的服务功能。城市建设发展迅速，人口规模和用地规模不断增长，且城市支柱产业出现了多元化，使得原本建筑活动区域狭窄的这一发展限制因素逐步凸现出来。
3、建设目标与内容
项目建设目标是在1.036平方公里的项目区，通过工程手段、生物手段等综合措施，提供满足2020年县城中心区发展的建设用地需求。具体目标如下：
（1）采用挖填土石方、拦挡、锚固、截排水等措施对现状峰谷进行建设用地整治；
（2）通过项目的实施预期可获得稳定建设用地面积42.10公顷（挖方区面积），保障近期（2015年前）绿春城区发展建设需要。
（3）其余填方区域及边坡区域土地61.50公顷，需自然沉降固结和经边坡处治后方可使用，此部分建设用地分别为公共绿化、防护林地等设施用地12公顷；远期建设用地35.3公顷；市政工程（广场、道路等）用地14.2公顷，这部分土地可满足城市2016-2020年建设用地需求。
4、工程方案及施工方法
经多方案比选，最终确定了本场地平面方案，该方案在土石方平衡的基础上可以满足最大的场地面积，同时，与周边既有城市基础设施、二级路和自然景观协调性好；有利于城市道路等城市基础设施布设和实施；有利于布设洪水截排水工程；能保证近期获得42.1公顷的地质稳定的建设场地，满足县城2015年前建设用地需求；能保证在远期获得61.50公顷的建设场地，满足县城2016至2020年建设用地的需求。
本平面方案需对场地整体规划、施工便道、场地清表、拦挡（水）坝、排水系统、土石方挖填平衡、边坡防治、整体交通等多个分项工程进行方案设计。最终设计结果是：
挖方区面积42.10公顷，挖方总量（实方）17565425.16m3，填方区面积61.50公顷，填方总量（实方）18671585.47m3；排洪沟2条，长4350.49m，拦水坝4座，坝高7.50～14.00m；拦挡坝3座，坝高3~10m。地下排水主渗沟长1065m、次级渗沟长2490m、支级渗沟长19000m、水平渗水层总方量386431m3；对3个挖方边坡和2个填方边坡进行支护，主要支护工程手段有锚索框格梁、抗滑挡墙、坡面排水、坡面绿化、土工格栅等。
经与建设方多次沟通与协商，最终确定工程方案，并与二级路衔接，尽可能扩大平台使用面积。平面布置综合考虑了既有城市道路衔接、周边自然景观协调、截排水工程布置、土地资源利用、挖填方平衡等方面因素。
挖方工程参照已完成的园丁小区挖方工程，推荐挖机开挖为主，局部零星孤石小药量爆破的挖方施工方法。填方工程采用分层碾压填筑法。
截排水工程由项目区周边永久截排水明渠（局部隧洞长262m），地下截排地下水的地下渗沟、水平渗水层，施工期临时排水、场地整平后坡面截排水等系统组成。对永久性截排水工程从工程布局、工程型式两方面进行比选，将明渠作为推荐方案。
5、工程地质概况
5.1 地形地貌
本项目场地位于距绿春县城区中心约2公里的绿东新区，场地东邻俄批村，南邻松东公路，西邻东仰体育馆及民族风情园，北邻晋思公路及园丁小区。工程区位于松东河上游地段，属构造侵蚀低中山沟谷地形，北侧为晋思公路、南侧为松东简易公路所环绕。地势东高西低，呈一相对封闭的开口向西、西南的圈椅状地形。
5.2物理地质现象
工程区地层受构造影响，挤压破碎，分布的志留系（S1）地层为区域变质砂泥质板岩、千枚状板岩夹炭质板岩。岩体风化破碎，存在较明显的全、强、中、微风化岩体。全风化带厚5.0～20.0m，强风化带厚10～30m。累计全～强风化带厚15～45m。岩体全、强风化后，岩体结构遭到强烈破坏，力学强度特征明显降低，易遭风化剥蚀，地表水侵蚀，地形不利地带常出现浅表层坡面失稳现象。
5.3地层岩性
工程区地表均有第四系松散层（Qml、Qal+pl、Qdl+pl、Qel+dl）浅覆盖，出露基岩地层大致以牛孔～黄草岭断裂为界，北侧出露中生界三叠系上统（T3g）地层，南部出露古生界志留系下统（S1）地层，牛孔～黄草岭断裂破碎带内发育有断层角砾、断层泥（Fbr）地层。
5.4地质构造
区内新构造运动以第四纪时期的间歇式上升运动为主，表现为山地的上升隆起及河谷的下切加强。工程区处于牛孔～黄草岭断裂影响带内，新构造运动以继承性为特征，导致工程区地层挤压破碎，对照性沟谷地形反差强。
绿春县区域上处于思茅～普洱地震带与通海～石屏地震带之间，历史上无强震记载。自1965年有地震记载以来，共发生3.0级以上地震27次，其中3.0～3.9级地震23次，4.0～4.9级地震4次。区内虽无强震，但弱震频繁。工程区地处苍山～哀牢山变质地体，经历了长期复杂的地质构造演变。依据1：100万《云南省区域地壳稳定评价图》，勘察场地所处区域为Ⅲ区（次稳定区）。
6、土石方挖填工程设计要点
6.1概述
本项目主要是土石方挖填工程，场地总面积是103.6公顷，其中挖方区面积42.10公顷，挖方总量（实方）17565425.16m3，填方区面积61.50公顷，填方总量（实方）18671585.47m3，共有3个挖方边坡和2个填方边坡。根据土石方挖填以及边坡需要设置3座拦挡坝，坝高3~10m。
挖方工程参照已完成的园丁小区挖方工程，推荐挖机开挖为主，局部零星孤石小药量爆破的挖方施工方法。填方工程可采用分层碾压或强夯法的填筑工法。
土石方工程设计时考虑施工工艺流程如下：
1、修建施工便道；2、修建临时排水系统；3、场地清表；4、设置拦挡坝；5、土方开挖；6、土方填筑与地基处理；7、边坡防护。其中，土方开挖与挖方边坡处理同步进行，边挖边支护，确保施工过程中挖方边坡的稳定；土方填筑、地基处理与填方边坡处理交叉施工，流水作业。
6.2、土石方开挖方案设计
1、地表土清除处理
挖方区除表层厚度约0.50m的植被层和松土外，其下均为第四系坡残积的含碎石粉质粘土和风化砂泥质板岩，是较好的建筑场地填筑材料，可满足就近开挖、就近填筑的需要。
该区域地层为微风化砂泥质板岩和中风化石英砂岩为Ⅴ类岩石，需局部采取爆破开挖，其余为Ⅳ类软质岩石及以下类土，均不需爆破开挖。俄批梁子挖方区岩体风化强烈，均为Ⅳ类软质岩石及以下类土，也不需爆破开挖。
因此，本项目开挖可以借鉴项目区北西侧的园丁小区至风情园地段挖方工程情况施工经验，多数挖方工程不需要采取爆破方式开挖施工，需爆破开挖的地段为把不粗梁子中下部，石英砂岩为夹层状产出，且单层厚度一般均小于10cm，故仅需小药量（每孔装药量大约1kg）松动爆破。
根据方案设计，挖方区最终台阶设计是把不粗梁子为十级，俄批梁子分十一级进行开挖，结合后续土方调运方式，挖方工程方案为由上向下逐级开挖。
挖方机械主要采用挖机开挖，局部中—微风化岩层采用小爆破后再用挖机开挖。
6.3、土石方填筑方案设计
1、地表土清除处理
填方区目前除表层分布有厚度约0.50m的耕土、植被和浮土外，局部地段（洼地、沟塘底部等）的软弱土、松散的零星分布的人工填土层、生活垃圾都应全部清除，其下为冲洪积相的卵、漂石层，下伏为稳定的风化砂泥质板岩，地表水体和地下水受季节影响大，目前水量不丰富。填方区清除的土方量约为307492m3。清除工作完成后，除施工单位自检外，尚应由监理单位并请勘察等有关单位在现场进行鉴别和认定，必要时辅以试验检测手段。
2、土石方填筑
（1）填料特征
项目区填料主要特征分述如下：
Ⅲ类土：一种是坡洪积的灰黄、褐黄及褐红色含或混碎石粉质粘土，其间夹碎石土，硬塑状，碎石含量10％～30％，石质为全～强风化板岩或砂泥岩，岩芯易散；另一种是残坡积层的褐黄、灰黄色含或混碎石粉质粘土，其间夹块碎石。硬塑状，块碎石含量5％～35％，石质为全风化板岩，岩芯易散，土体风化淋滤明显；还有一种是全风化的板岩，原岩结构已破坏，层理模糊，风化岩体浸水易崩解，力学性质与第四系松散层相近。钻探岩芯呈碎石土、角砾土状，局部呈混砾粉质粘土，可～硬塑状，岩体结构松散。
Ⅳ类岩石：一种强风化长石石英砂岩，褐灰、褐黄及灰色，中厚层状结构，局部为碎裂结构，岩体风化强烈、节理裂隙发育，风化厚度8～15m。钻探岩芯以砾砂状为主，其次为碎块石；另一种为强-中风化板岩，岩石多风化成薄片状，原岩结构及构造大部分被破坏，岩体被密集的节理裂隙切割成不规则网格状，完整性差，疏松易碎，钻探岩芯呈碎块石、角砾土及砾砂状，偶夹变质砂岩岩块。
Ⅴ类岩石：一种中风化长石石英砂岩，灰、浅灰色，中厚层状结构，岩体性脆、节理裂隙较发育，差异风化较强，含长石、方解石，受构造影响，岩芯中的长石、方解石风化强，易淋滤、水解，钻探岩芯以砾砂、粗砂为主，局部呈粉细砂，夹少量块石或短柱状岩块；另一种是微风化板岩，组织结构未变，除构造节理外，一般风化裂隙不发育，岩质坚硬、强度高，岩芯呈砾砂状，粒径较均一，局部为短柱状。
综上所述，项目区填料为普通松土和风化碎石土，属较易开挖和压碎的地层，通过破碎和进行级配处理后，大部分可作为回填料。
（2）填筑方法
园丁小区至风情园地段填方工程分三期开展，分别为第一期，2002年10月～2003年5月的风情园广场片区；第二期，2003年11月～2004年4月的汽车客运站片区；第三期，2004年11月～2005年11月的汽车客运站部份加高及客运站下方片区。原始地面处理情况：清杂草、淤泥，挖到强风化与弱风化带之间。填方区地下水处理方式：小股边坡渗水采用盲沟，大股水采用倒滤体。经一年对一期（风情园广场）观测，填土高度50米边坡，工后沉降12cm。
因此，本项目的填筑方法可以借鉴园丁小区至风情园地段的填方工程。同时，在地基处理之前需要对原场地进行如下处理：
填方区原地面坡度在1：2～1：3时，应开挖台阶，台阶高度50cm，台阶宽度根据地面坡度确定，台阶顶面向内倾斜，以免造成影响高填方稳定性的薄弱接触面。
填方区原地面坡度大于1：2时，应超挖成1：2的坡度并按上述原则开挖台阶，所有台阶顶面应挖小排水明沟，以排出由于坡向内倾造成的台阶顶面积水。
挖填方交接处填方区原地面坡度大于1：3时，施工单位应记录其范围、坡度、填料以及施工工艺等情况，并提供给设计单位，作为设计依据。
本场地回填后作为城市建设用地，对沉降变形极其敏感，直接关系到后期建筑的使用安全。本场地为深厚填土，最深处超过50m，为保证填土压实效果，必须进行分层压实处理。
6.4 其它特殊处置
1、水平滤水层
为确保填方区填筑体内地下水不积存，在填筑体垂向上每20m高度对应于马道上层填筑一层厚0.5m的碎屑岩类岩石料作为透水层。
2、工作面搭接处理
由于填筑区域范围大、工段多、工作面分散而又集中，各工作面起始填筑标高不一，存在工作面搭接问题。工作面搭接处理不好，势必带来人为的软弱面或薄弱面，给高填方稳定性带来不利影响。为此，要求各工作面间要注意协调、两个相邻工作面高差要求一般不超过4m，以避免出现“错台”现象。
不同工作面或标段之间搭接，正常碾压时碾压搭接，搭接范围不小于5m，高差大于一个碾压层厚但最大不超过4m时采用加强碾压进行处理。如图6.1所示。
图6.2 填挖交接面过渡段加强处理示意图
6.5 质量控制及检验
填方工程质量的关键是现场质量控制和检验，每层回填土必须分层碾压夯实，由试验室专人采样环刀法或灌水、灌砂试验。回填取样一般选在回填土较松散处，整个回填场地取样点数严格按规范要求。回填土压实系数按设计要求，试验结果必须在下一层施工前出来，前一层合格方可进行下一层施工。质量标准、作业结果的检验和达标要求应符合规范要求。
7、项目效益分析
由于本项目规模大、涉及征用农用地面积大，项目本身建设区域又在少数民族边疆县城，因此需预测分析项目的社会负面影响性和积极影响面。项目的前期投入不会产生明显的经济效益，但项目实施完成后，可造就短期建设用地（挖方区）42.10公顷、远期挖填方建设用地103.6公顷。按目前绿春建设用地宗地拍卖地价为参考，结合云南省基准地价，适当考虑经济发展速度，预计项目建成后建设用地出让金平均为25万元/亩；总有偿用地与划拨用地面积比例为48.23∶51.77（按城市规划推算），近期优先考虑公益设施，其比例为30：70。短期造就的建设用地价值26325万元，短期建设造价与土地价值比52.81%；远期全区建设用地价值47295万元，远期建设造价与土地价值比94.88%；预期短期提供商、居、工业、服务业等用地面积（有偿）21.06公顷，预期短期政府公益、基础设施用地面积49.14公顷，预期远期全区商、居、工业、服务业等行业用地（有偿）60.83公顷，预期远期政府公益、基础设施用地面积（划拨）65.29公顷。由以上分析可见经济效益显著，而在土地基础上可产生的间接经济效益更是巨大。
结语
云南省的山区城镇，一般都是边、山、少、穷、战为一体的国家级贫困县，贫困面积大，各项社会经济发展比较滞后，城镇无一块足一平方公里的平地。目前老城区建筑物拥挤，且存在严重的地质环境问题限制，难以再行挖潜使用，而附近没有适宜或较适宜的建设用地，严重制约边远山区国民经济及城市建设的发展。因此，合理开发建设适宜的建筑场地，建设“削峰填谷”项目是必要的。
论文作者:白昆生,任礼伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/12
标签：挖方论文; 工程论文; 建设用地论文; 场地论文; 板岩论文; 绿春论文; 地层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;