[科普中国]-取土坑

取土坑管理的难点概述

公路是一种呈线形分布的构筑物，路基是公路的重要组成部分，也是公路的承重主体。公路建设中，路基填筑是一项重要工作，其质量好坏直接影响到路面质量和使用寿命。填筑材料一般为土方、石块或土石混合料，以及一些工业废渣。按照设计规定，填方路基一般要高出原地面约 1. 5 m，因此，填方路基需要大量土石方，导致在公路建设中不可避免地征用大量土地作为取土坑。取土坑一般面积较大，取土后深度约 2. 5 m，有水注入后就成为水池。如果公路建设过程中对取土坑管理不善，会发生安全事故，如夏季因在取土坑内游泳而溺亡等，造成人员与财产损失，产生了不良社会影响。以 245 省道泗阳段工程为例，某标段取土坑由于管理不善，造成两名中学生游泳溺水死亡，给施工单位带来了经济损失，相关责任人也受到了处理。在处理这一事件过程中，通过分析总结公路建设过程中取土坑管理的难点，提出了一系列管理措施。

1 取土坑概述取土坑，广义来说是指为别处填土提供土料( 借土) 所挖的坑。从公路建设角度，是指在公路沿线挖取土方填筑路基或用于养护所留下的整齐土坑。以平原地区一级公路为例，每公里填方路基需土方约 4 万 m3 ，征用取土坑约 30 亩。正常情况下，每个施工标段征用 3 ～ 4 个取土坑。按每个路基标段平均 10 km 计算，取土坑的大小约为 300 亩。根据设计规范要求，取土坑的取土深度为 2. 5 m，而施工单位通常取土深度均超过 2. 5 m。取土坑的设置应遵循经济合理、景观协调及公众参与的原则。既要考虑运距上经济，又要考虑环境保护的要求。取土场设置尽量避开车辆正常行驶的可视范围。水土保持措施要与周边环境相协调。对取土坑的选址、取土深度、恢复用途等设置群众利益的项目，既要符合环保的要求，又要充分听取当地群众的意见。取土坑还应采取分段集中选址的原则，尽量少征用沿线农业用地，尽量利用河道滩地、坑塘边缘、小土丘、山坡及低产、耕性较差的农田作为取土坑用地，取土坑必须离开主线一定的距离，一般是50 m 以上，设立取土坑时必须通过各部门的配合，水利、水土保持主管机构及地方政府必须参与取土坑的选址。使取土坑的选址与水利工程规划、水土流失防止及群众利益紧密结合起来才能有效的保护耕地、节约投资。

2取土坑管理及其难点2.1 取土坑管理的重要性

取土坑管理主要是安全管理。取土坑被取土以后，深度达2. 5 m 以上，水注入后是一个面积较大的水池。尤其是到了夏季，处于学生放暑假期间，时常发生学生甚至其他成人到取土坑内游泳而溺亡的事故。网络上有关取土坑溺亡事故的新闻屡见不鲜，且几乎年年发生，特别是中小学生溺亡事故占多数。事故给施工单位带来经济损失，也给受害者家庭带来精神创伤。由此可见，加强取土坑管理工作可谓是人命关天。这些溺亡事故既有客观原因，更有主观责任，即对取土坑的安全管理不到位的现象。根据最高人民法院、最高人民检察院 《关于办理渎职刑事案件适用法律若干问题的解释 (一)》规定，致死1 人以上应定罪。这要求参与取土坑管理的部门要各司其职，突出安全监管，杜绝安全责任事故的发生。

2.2 取土坑管理的责任划分

取土坑一旦交付施工单位开始使用，那么对取土坑的安全监管工作随即启动，管理责任也随之产生。公路建设过程中，涉及到对取土坑有安全管理责任的单位有: 交通运输主管部门安全生产综合监督机构、交通质量监督单位、业主、监理单位、施工单位，以及安全监督部门等。交通运输主管单位安全生产综合监督部门: 依据国家法律、法规和相关技术标准，在职责范围内实施对本行政区域内公路建设工程安全监督与管理，督促从业单位正确履行相应安全职责，保障人民生命财产安全，维护社会公共利益。

交通质量安全监督单位: 负责牵头组织并协调其他管理机构开展区域公路建设工程安全监管工作，具体职责:

(1)组织拟定有关公路建设工程安全监管规章和规范性文件，指导本行政区域内公路建设工程安全监管工作;

(2)组织行业安全生产检查和对直接负责监管的公路建设工程项目安全生产工作开展专项督查;

(3)依法组织或者参与公路建设工程生产安全事故的调查和处理。

业主单位: 依据国家法律、法规和相关技术标准，在行业安全监管指导下，对公路建设工程项目实施日常安全生产管理，保障建设工程的安全生产，承担项目安全生产总体责任。

监理单位: 按照法律、法规、工程建设强制性标准及国家有关规定进行安全监理，对工程安全生产承担监理责任。

施工单位: 按照法律、法规、工程建设强制性标准及国家有关规定组织施工作业，配备相应的安全设施和安全管理人员，合理使用安全生产费用，对施工安全生产承担主体责任。

2.3 取土坑管理的难点

取土坑管理的困难之处在于取土坑自身的特殊性。

(1)取土坑一般地处偏僻，但又是人迹所能到的地方;

(2)取土坑面积较大，无法像市政施工要求对取土坑进行全部围挡，如果进行全部围挡，工程造价太高;

(3)取土坑管理属于动态管理，即使按照安全规定采用设立警示标志、告示牌等，这些警示牌也会因人为或自然原因损毁，无法起到应有的作用;

(4)相关群体对取土坑的危险性没有足够的认识，思想存在着麻痹，这也是每年取土坑都有学生溺亡事故发生的一个重要原因。

3取土坑管理的对策针对取土坑管理的难点，要从职责明确、宣传教育、现场安全措施、日常安全管理、移交等方面来充分做好取土坑管理工作。

3.1 职责明确

从制度、合同上明确各单位对取土坑管理的职责。要将取土坑管理纳入工程项目安全管理，突出其重要性。合同签订阶段，可以通过合同形式将参建各方对取土坑管理的职责划分明确。施工单位组织路基施工时，要将对取土坑管理的方案列入施工组织设计; 监理单位要对取土坑管理方案进行审核; 业主进行批复。无取土坑管理方案或未经审核批复，不得进行取土坑作业。

3. 2 宣传教育

3.2. 1 对参建单位和人员的宣传教育

公路工程正式实施后，项目建设单位定期或不定期的对各参建单位和人员开展各种形式的安全生产宣传教育活动，提高各参建单位和人员的安全意识行为，做到规范施工，文明施工，有序施工，以保证公路建设工程的顺利实施; 项目建设过程中主要通过召开工地例会、安全管理技术交底 、专题安全教育等措施宣传安全生产。通过这些会议将取土坑安全管理始终贯穿其中，做到常抓不懈，警钟长鸣。

3.2. 2 对周围人群的宣传教育

取土坑管理涉及的周围人群主要集中在周围乡镇、村落、学校等。宣传方式多种多样，主要有:

(1)利用电视台、电台、报纸等大众媒体公布工程建设进展情况，施工期间沿线居民应注意的安全事项，并对取土坑进行专题宣传。

(2)印发漫画传单、小册子，选择乡镇人群密集时段、地段进行散发，强调取土坑的危险性。

(3)对取土坑周围的村庄进行重点宣传，将宣传资料发放到居民家中，并在乡镇、村庄主要出入口悬挂横幅、张贴宣传标语，做到全覆盖宣传。

(4)将取土坑沿线中小学校作为重点进行宣传，要走进校园宣传公路建设中的安全管理重点，明确取土坑的危险性。特别是暑假和寒假放假之前要集中对学校进行宣传一次。

3. 3 现场安全管理

要求各施工单位在取土坑四周转角及中间等醒目位置完善安全警示标志牌、设立安全网等，全面加强安全防范措施，提醒非施工人员勿入取土坑，以免发生意外事故，从源头上预防事故发生; 同时加大安全巡查频率，杜绝戏水、游泳等不安全行为发生。加强取土坑内场地维护管理，除了留有运输通道外，其余全部采取围挡封闭，围挡高度不小于1.8 m，采取每隔5 m 预埋水泥砼立柱，拉上中下三道，斜向两道刺铁丝形成铁丝网围挡。同时，要求施工单位运输通道路口设置临时看管棚、安装照明设施，指派专人24 小时看管，防止非施工人员误入取土坑，发生意外安全事故。

3.4 日常安全管理

施工单位专职安全员巡查: 施工单位的安全巡查是安全管理工作的一项重要内容，专职安全员每天上、下午必须各巡查一次，及时发现安全隐患，责令施工队进行整改，重大问题应及时向分管安全的项目副经理、项目经理、总监办安全工程师汇报，并形成有效文字记录和影像资料。

监理单位检查: 总监办日常安全巡查作为日常监理工作的一部分，由安全监理工程师每天巡查一次，通过口头告知、书面整改通知单等形式及时制止施工单位违规施工、野蛮施工的不安全行为，及时发现和消除安全隐患，重大问题应及时向总监理工程师汇报，并形成有效文字记录和影像资料。业主督查: 建设单位采取安全巡查、专项检查与抽查等形式开展安全管理工作，一周内开展4 ～5次安全巡查，每月开展一次集中专项安全检查，不定期的开展安全抽查，发现安全问题或隐患，及时下发安全通知单责令施工、监理单位进行整改。交通质量监督单位检查: 通过开展专项督查、项目抽查等形式开展安全管理，针对督查中发现的安全问题或隐患，通过下发安全检查通报督促建设、施工、监理单位进行限期整改。

3.5 移 交

取土坑一旦使用结束，要考虑将取土坑移交给地方政府部门管理，其安全管理责任也一并移交。取土坑使用完毕后，施工单位应对取土坑进行修整。之后由施工单位提出申请将取土坑移交给当地政府部门管理。移交工作邀请建设单位、地方政府、监理单位、施工单位相关人员参加，共同对取土坑进行验收、移交，由移交单位和接收单位在“移交协议”上签字并加盖单位印章，各单位各留存一份。移交协议中要明确约定“自移交之日起，取土坑的管理及安全责任一并由移交单位移交给接收单位”。

4 结 语与浩大的公路工程建设项目相比，取土坑只是其中一个较小的作业点，取土作业时间占整个公路建设工期的一小部分。但是，每年全国各地因取土坑管理不善而造成的安全事故不断发生，特别是青少年暑假期间游泳造成的溺亡事故屡见不鲜。因此，公路施工期间加强对取土坑安全管理非常必要，而且只要管理到位，就能有效的杜绝此类事故的发生。取土坑移交给地方政府后才真正进入到长效管理阶段，其管理措施需要进一步研究和完善。1

取土坑软基处理1工程概况昆山市中环快速化改造工程北线N-I标FY路基施工中，FYK0+350～FYK0+568段为5河浜，该河浜原先为一个超深的取土坑，因5河浜宽度为42 m，水深在8 m左右，且河道西端紧靠一家企业的东侧围墙。按照设计要求，路基施工前必须先清淤后施工路基，路基采用5%灰土填筑至路床底标高后（设计路面下2.14 m），按一般路基施工方法施工上层路基。在河浜清淤过程中发现位于FYK0+416.60～FYK0+458.60（K0+618～K0+660）段淤泥量较多，当清淤至-1.7 m时河道内还有大量的淤泥，采用钢钎插探，插探结果显示河浜清淤面（-1.70 m）以下还有4.0～4.5 m。

2施工方案选定按照道路平面设计，挡墙基础距离企业围墙只有 7.6 m，如果采用清淤至河底，FYK0+458.6处需清淤河底距离围墙只有3.11 m。那么围墙及周边建筑物必须采取加固保护措施，平面位置见图1。根据上述情况，我部决定在现状河浜淤泥面标高-1.7 m的基础上采用抛石挤淤的工法，以减少清淤对周边建筑的影响。

3现场实施3.1 施工准备

抛石所选的石料杜绝掺有风化石，其尺寸范围宜为30～80 cm，河塘水位较深部位所采用石料尺寸范围需增至50～100 cm。施工范围确定为FYK0+416.60-FYK0+458.60，长42 m，抛石挤淤长在挡墙长度的基础上每边+5 m，计52 m，宽15.55～25.41 m不等。但在抛石挤淤过程中，抛石在挤的过程中外侧断面不可能垂直，会产生1∶0.7的坡，故挤淤底面长58 m，宽18.55～28.41 m。

3.2 抛投片石

根据现场地形及实际情况，采用“渐进法”向塘底抛石，抛石方法从塘的西侧向东侧推进，挤出的淤泥在东侧挖出后堆放至岸边外运；抛石料径下大上小，待石料由自卸汽车运至施工现场河塘边缘后，先用挖掘机按料径大小进行筛选，即先将大粒径的石料抛投至河塘内，抛投过程确保分层均匀，直至大粒径石料露出淤顶，然后抛投小粒径的片石，并用平地机将小粒径的片石推平嵌缝。

3.3 碾压

抛投过程中首先由较大自重的挖掘机、平地机来回开行进行碾压，使片石嵌入基本稳定。待较大的作业平面形成后，采用180 kN以上的振动式压路机进行碾压，振动碾压遍数不小于5 次，碾压过程中，人工跟在压路机后面用小粒径片石或石屑将空隙处铺满填平，直至抛石层完成面平整且无明显空隙。

3.4 检测

抛填体压实度采用沉降观测法进行检测，采用重型振动式压路机压实，当压实层顶稳定且无明显轮迹即可确定为密实状态。在检测段落选取测点，用白灰做标记，先记录初始高程，然后用压路机振动碾压2 遍后，再测量检测点的高程，如前后2 次检测点高程差在3 mm以内，可确定沉降稳定，压实度基本满足要求。沉降观测检测点的抽检频率依据常规灌砂法检测的频率。检验合格后方可进行下部工序的施工。如检验不合格，须查明原因并继续碾压，直至合格。

4 实施情况4.1 施工过程中沉降及水平位移观测

为了防止工后沉降量过大造成路面结构层破坏，抛填过程需采用设置临时观测桩对抛投体沉降稳定性进行检验，。如路基中心日沉降量达到1.5 cm/d，或日侧向位移量达到0.5 cm/d时，应马上停止抛投作业，直至日沉降量或侧向日位移量小于上述值后再进行填筑。

4.2 工后沉降及水平位移观测

工后沉降及水平位移的观测是检验软弱地基处理效果的有效方法。在该项工程施工过程中，在此次河塘抛石挤淤施工路段共设置了4 个永久沉降观测点及4 个水平位移观测点。在工后60 d内，抛填体沉降仍在继续，说明抛填体固结还未完成，底部残留的淤泥还未完全挤出，但4 个观测桩处的日沉降量均≤5 mm，说明基底残留淤泥层较薄。在工后60 d以后，工后沉降及水平位移基本趋于稳定。累积工后沉降≤3 cm，累积工后水平位移≤5 mm，抛填体固结基本完成，抛石挤淤处理效果良好，路基施工质量得到有效保证。

4.3 抛石挤淤效果评价

公路、市政工程建设领域中软弱地基的处理方法众多，如开挖换填、浅层夯填、预制管桩、旋喷桩、深层搅拌桩等，但上述处理方法在滨海、浜塘地区的软基处理运用存在局限性且桩基处理的投资费用较高，而抛石挤淤处理滨海地区软土路基，不仅能够很好地克服上述软基处理方案应用的局限性，还具备以下优势，值得推广：

1）片石抛填后，利用片石间的咬合挤密效应，形成整体筏片状基础，地基整体性较完整，能显著提升抛填体的抗剪强度，增大地基的承载力；

2）片石与片石间的孔隙渗透性好，能形成排水面，加快促成下卧软弱层的固结；

3）片石具有遇水压缩性极低的特性，可有效消除地基因遇水压缩而导致的地基沉降不均匀；

4）片石与片石间的空隙存在使得毛细水无法上升，能有效阻止毛细水上升侵蚀上层路基；

5）施工过程中，利用石料自重进行挤淤，加之重型机械设备的碾压，能够达到良好的挤淤效果。

5 结语通过该项工程软基处理实例可见，抛石挤淤施工质量控制应注意以下几点：

1）抛石挤淤应选用不易风化的坚硬片石，且片石直径不小于30 cm；

2）抛投次序先中间后两边，使泥沼及软土向路基两侧挤出，抛填过程中设置临时观测桩，根据观测结果控制抛投时间以防止工后沉降量过大造成路面结构层破坏；

3）施工过程中应合理配置压实机具，宜采用180 kN以上重型压路机，碾压顺序应先轻后重、先整体后局部、先静压后振动；

4）观测工后沉降及水平位移是检测软土路基处理效果的最佳方法，且可以合理确定后道工序的施工安排。2

废弃取土坑地质环境治理概述粘土矿作为矿产资源的一个大类，广泛用于钢铁、化工、建筑、造纸、油漆、陶瓷、橡胶等行业，在国民经济和社会发展过程中起着重要的作用。由于近年来城市建设，如修筑 301 国道、修建萨尔图飞机场、机场路、泥草房改造、油田产能的延续和加快等均增大了对粘土矿产的需求，造成全市，特别是中心城区无序、超采粘土矿产，导致公路两侧、工业园区附近、村镇旁、景区周边等出现大小不一的取土坑。从而造成地质环境及生态环境恶化，地表植被覆盖率下降。根据中央“人口、资源、环境”会议提出的：环境保护和资源保护是我国的一项基本国策，恢复治理矿山环境同保护城市环境和防治污染一样重要，是与人们的生存和发展息息相关的，是造福子孙后代的千秋大业。进行大庆粘土矿矿山地质环境治理，是对该区地质环境进行彻底治理，恢复植被促进林、草生长。使治理区的生态环境得到恢复，减小对治理区周边地质环境及生态环境的影响，促进人与自然环境的和谐，通过相应的矿山生态恢复技术措施，构筑完善的矿山生态环境防治体系是矿山生态环境保护研究的一个重要课题。

1 施工条件治理区交通便利，电力设施完备，距居民区较近，各种设施齐全，能够满足施工的要求。

2 治理方法2.1 边坡修整工程

2.1.1 陡坡削坡：利用 103kw 推土机推土，再进行人工削坡、压实整形。

2.1.2 扩坑（采坑改建鱼塘）：利用单斗挖掘机将ⅡK7 号采坑整形、扩深至 3.0m。

2.2 表土回填工程

2.2.1 填土筑坡：利用挖掘机挖运粘土、建筑残土至取土坑内需填土筑坡地段，用 103kw 推土机推土填土筑坡，并利用人工在土坡上压实整形。

2.2.2 粘土回填：利用 103kw 推土机，将边坡修整工程挖掘出的土方，推至取土坑中进行就地回填，回填时使用 103kw 推土机推平，每层填筑厚度为 0.5m，推土机推平的同时利用 74kw 履带拖拉机、2.8kw 蛙式夯实机、74kw 推土机、刨毛机进行碾压，回填到距地面0.5m 时结束。

2.2.3 建筑残土回填：利用单斗挖掘机、59kw 推土机、自卸汽车将建筑残土挖运至取土坑中。回填时使用 103kw 推土机推平，每层填筑厚度为 0.5m，推土机推平的同时利用 74kw 履带拖拉机、2.8kw蛙式夯实机、74kw 推土机、刨毛机进行碾压，回填到距地面 0.5m 时结束。

2.2.4 风沙土回填：利用挖掘机、自卸汽车、推土机推土回填风沙土，以利于植物生长，恢复植被，保护环境。

2.2.5 施工排水：利用井用潜水泵，将取土坑中的水疏干至别处。

2.3 种植工程

植被恢复工作在取土坑综合治理中占有重要位置，地表植被固土保水、净化空气、美化环境等方面功不可没。在治理区内采用2m×2m 株行距栽植无絮银中杨，为提高造林质量，栽植方式为人工穴栽，树坑的规格为0.5×0.5×0.5m。在治理区内采用2m×3m 株行距栽植柳树。在治理区内采用2.5m×2.5m 株行距种植李子树。为保证成活率，树木栽植应做到两个不离土，五个不离水，并做到“三埋两踩一提苗”，浇透水，且栽后做好抚育管理工作，确保种植工程质量。

为了保证种植工程质量，结合治理区的实际情况，做到植、管结合，达到种植一块成活一块的目的。种植树木是改善土壤结构、提高抗洪能力的一项重要措施，为了保证苗木成活率，施工前进行细致整地尤为重要。

3 取得的效益3.1 环境效益

大庆市粘土矿矿山废弃取土坑将得到治理，土地得到合理利用，种植工程使绿色面积大大增加，生态环境恶化现象得到改善，取土坑得到了合理利用，沙化、水土流失等地质灾害得到有效治理，土壤结构得到改善。通过地质环境治理项目实施，恢复林地面积为 23.78 公顷，该治理不仅起到美化环境的作用，还可起到防止风沙，防止水土养分流失，保持水土平衡、调节地区小气候，清新空气和改善生态环境的作用 。

3.2 社会效益

项目建成后，可以提高土地利用率，改善土地利用结构，提高林地面积和增加林木蓄积量，改善群众生活水平。改善地质环境，提高了经济效益，同时也可增加当地人民的收入，造福一方百姓，使地方经济可持续发展，改善了以往的地质环境恶劣的面貌和景观。该治理区将对采坑进行治理，工程建设完成后，将恢复植被面积 23.78 公顷，种植无絮银中杨 31467 株、柳树 147 株、李子 1928株，播撒羊草 599.74kg。使废弃取土坑达到有效治理。项目区建设前多处取土坑已变成废弃地，通过采取各项工程措施，将废弃取土坑或填平恢复植被、或变成建设用地，既能改善公路及景区周边的地质环境，同时也增加了城市建设用地范围和面积，更能改变对外的窗口形象，具有重要意义。

3.3 经济效益

项目实施后，可植无絮银中杨 31467 株、柳树 147 株，按成活率85%计算，10 年后都能成材每方 530 元计算，每棵树成方 0.5m3，产值可达 712.11 万元。同时因环境的改善，水土流失减少，生态环境得到改善，增加旅游收入，产生显著的间接经济效益。3