陳富強，俞元洪，俞朝偉，楊 娜，王 參，蘇夢旭

（浙江省圍海建設集團公司，315000，寧波）

隨著圍海工程建設事業(yè)的發(fā)展，如何使淤泥迅速脫水固結，是亟需解決的難題。浙江省圍海建設集團公司下屬的寧波高新區(qū)圍海工程科技開發(fā)有限公司在成功研制深水塑料排水板插板船、深水鋪設土工布專用設備、桁架式土方筑堤機、活塞式淤泥土方輸送泵等的基礎上，對海淤泥固結新型材料與淤泥固結施工機械設備進行了研究，并取得了一些成果。海淤泥固結施工機械設備的研制成功，填補了我國施工機械設備在該方面的空白。利用該技術使海淤泥快速固結處理后變?yōu)橛杏玫慕ㄖ牧希欣诒Ｗo自然環(huán)境和節(jié)約礦產資源。該技術可用于圍海造地，水庫、湖泊、河道清淤等環(huán)境治理，水下軟黏土地基處理，道路填筑材料，路基地基加固等。海淤泥固結施工機械設備由于可在泥漿上行走，可作為海涂上漁民養(yǎng)殖的運輸設備，也可作為泥石流搶險工程的搶救設備、灘涂旅游機械設備。

一、一般淤泥的處理方法

對于軟黏性土吹填淤泥，目前國內一般都是采用砂墊層、排水板、真空預壓法等處理方法，深層土采取塑料排水板法處理也只是解決土體自身排水問題，但固結緩慢，土體自身強度一時難以提高，不但成本高，脫水固結時間長，而且處理后承載力仍難以滿足機械設備施工能力的要求。而對于大量清出來的淤泥，傳統(tǒng)的處理方法主要有圍堰填埋、海洋拋棄、焚燒、農田堆放等。上述技術在淤泥的處理過程中都存在著不同程度的缺陷，而且都無法解決堆放與環(huán)境的二次污染問題。為解決海淤泥、河道淤泥問題，淤泥快速固結技術受到了社會的高度重視。

二、淤泥快速固結技術

淤泥快速固結技術主要目的是提高和改善淤泥質自身物理及力學性能，快速提高土體自身強度，同時使污染物處于惰性狀態(tài)，最大程度地降低其活性和防止污染物擴散。所使用的固結劑是廢棄粉煤灰材料加其他材料復合而成，將淤泥固結成有用的建筑材料。

1.固結機理

淤泥固結劑是增強土壤改性，關鍵是使淤泥顆粒接觸處產生結晶或膠結。所使用的快速固結劑，是由粉煤灰加無機膠凝材料及其他材料復合而成，充分發(fā)揮了淤泥礦物質成分中硅酸鹽礦物的活性，使其產生固化反應，不僅在淤泥顆粒界面產生牢固結合，而且能與淤泥顆粒中的活性物質膨化反應生成膠凝物質，在提高淤泥強度的同時，還具有較好的水穩(wěn)定性和耐久性。

2.淤泥固結劑及施工機械設備

（1）淤泥固結劑

根據不同泥質的海涂泥性能結合固結后用土的要求，設計不同的配劑方案，使淤泥快速固結成不同用處或不同設計要求的回填料，例如大壩閉氣土方固結回填料，工業(yè)區(qū)開發(fā)用地代替石渣回填料，農業(yè)圍區(qū)種植回填土等，可按不同用處設計配方進行淤泥固結。

（2）淤泥固結施工機械設備

根據不同的施工環(huán)境設計不同的施工機械設備，如回填淤泥固結處理機械設備、水下軟土地基淤泥固結處理機械設備、活塞式淤泥輸送泵固結處理機械設備、絞吸泵淤泥快速脫水加淤泥固化技術施工方法與機械設備。

三、實施效果分析

1.海淤泥固結試驗效果

海淤泥固結試驗采用含水率為100%的淤泥，摻加10%固結劑量，經過72小時試驗，效果見圖 1和圖 2。

2.海涂面現(xiàn)場實驗固結效果

水下軟土地基處理試驗，選擇受潮汐影響的海涂面灘涂淤泥做現(xiàn)場試驗，在黃海-1 m高程海涂面上，同時受到海水潮汐的影響，海涂面平均含水率為89.5%，添加固化劑的量為10%。采用固結劑與水下涂面淤泥攪拌施工，7天后海涂淤泥固結后可以穿鞋走人，證實了固結劑原料配方在水下固結的作業(yè)效果。經過固結后的海涂泥不僅能夠很快很好地提高淤泥的自身力學強度，而且所形成的固結體浸于水中不會產生泥土二次軟化現(xiàn)象。經過環(huán)保部門對固結后的土壤取樣檢測，沒有產生二次污染，并且對土壤的凈化有改善作用。

3.不同含水率對應的黏聚力、內摩擦角、承載力特征值

A、B、C組分別為 80%含水率、100%含水率、150%含水率的泥樣在不同配比下的黏聚力、內摩擦角、承載力特征值，具體見表 1、表2、表 3。原泥樣含水率為57.9%淤泥，黏聚力為4kPa，內摩擦角為6.0°， 承載力特征值為 42kPa，從三組實驗結果可以看出淤泥固結的效果，淤泥固結劑可根據不同含水率的淤泥及固結后承載力的要求，添加不同用量的固結劑，承載力都遠遠高于原泥樣。

表1 A組80%含水率的泥樣在不同配比下的黏聚力、內摩擦角、承載力特征值

表2 B組100%含水率的泥樣在不同配比下的黏聚力、內摩擦角、承載力特征值

表3 C組150%含水率的泥樣在不同配比下的黏聚力、內摩擦角、承載力特征值

表4 固結淤泥化學指標檢測試驗結果

4.固結淤泥化學指標檢測試驗

固結淤泥化學指標檢測試驗結果見表4。從實驗結果可以看出經過固結的淤泥，其中的重金屬離子已被有效固化，可有效防止重金屬的溶出。

[1]陳富強，泮維燕，鄭恩喜.活塞式淤泥輸送泵在圍海工程中的應用 [J].中國水利，2009（16）.