呂圣華

【摘要】吹填工程的施工建設(shè)不同于制造業(yè)與一般的建筑施工業(yè)，吹填工程的施工具有設(shè)備集約化水平高、施工的項(xiàng)目流動(dòng)性大以及周期長(zhǎng)的特征。本文概述了吹填工程的基本構(gòu)成，分析了對(duì)淤泥質(zhì)土的處理方案對(duì)比及質(zhì)量控制的難點(diǎn)，并提出實(shí)有效地質(zhì)量控制方法，旨在為提高我國(guó)的吹填施工行業(yè)水平提供一定的參考建議。

【關(guān)鍵詞】吹填施工；淤泥質(zhì)土；測(cè)量與施工；控制

0、引言

港口工程往往都地處淤泥質(zhì)土區(qū)域，在此條件下必然會(huì)致使港口新建、擴(kuò)建以及后期維護(hù)的工程中，生成大量的疏浚底泥，長(zhǎng)此以往，必然會(huì)出現(xiàn)水域大面積縮減、淤積的堆積速度進(jìn)一步提高等一系列的問(wèn)題，對(duì)港口的建設(shè)與發(fā)展造成極大的干擾。很多港口工程中疏浚淤泥質(zhì)土后的回淤速率比常規(guī)的淤積速率大很多，在疏浚行業(yè)中，吹填工程的施工占據(jù)極為重要的地位。

1、吹填施工中疏浚泥的施工處理

疏浚泥的吹填工程施工，主要是指在需填方的區(qū)域施工修建圍堰，起重包括封閉與不完全封閉兩種，之后再把疏浚泥吹填在起重。按照不盡相同的工程施工工藝，又可分成直吹、二次轉(zhuǎn)吹。前者通常是利用水力式挖泥船的高壓水沖泥、切泥，之后再通過(guò)泥漿泵抽吸泥漿，完成自挖自吹，經(jīng)管道輸送直接排放到陸地區(qū)域需要填方的圍堰內(nèi)，如圖1所示。在非常必要時(shí)還可配套使用水下潛管輸泥，隔河開(kāi)挖取土且不會(huì)對(duì)通航造成干擾。

使用吹填施工處理的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，不僅能夠利用廢棄的淤泥質(zhì)土變廢為寶，還能夠極大地緩解土地的供應(yīng)需求，可以說(shuō)是擴(kuò)大發(fā)展空間的高效手段，有著可靠的經(jīng)濟(jì)效益。然而，因?yàn)橛倌噘|(zhì)土本身的性質(zhì)，吹填施工中的地基一般都十分軟，由此而產(chǎn)生的后期吹填地基解決成本也非常大。與此同時(shí)，因吹填施工過(guò)程中污泥水向圍堰外部擴(kuò)散，懸浮的泥沙中往往會(huì)帶有毒、有害成份。

2、吹填工程施工特性及控制難點(diǎn)

2.1 淤泥質(zhì)土特性

淤泥質(zhì)土的特性主要有兩低三高的特性。

其中，三高為高壓縮性（a>0.5～3.0MPa-1）；高含水量（w=40～90%），特殊情況下>100%；高流變性次固結(jié)會(huì)跟隨時(shí)間而有所增強(qiáng)。兩低為低滲透性（10-5～10-8cm/s，固結(jié)非常緩慢）；低強(qiáng)度（Cu=10～20kPa<30kPa、N<5；fa<100kPa）。

整體來(lái)說(shuō)，相較于吹填工程施工而言，淤泥質(zhì)土的區(qū)域具有承載力較弱，固結(jié)緩慢，流行性明顯的特征。

2.2 淤泥質(zhì)土在吹填工程施工中的難點(diǎn)

按照上述所提的淤泥質(zhì)土的特性分析，并充分結(jié)合港口工程淤泥質(zhì)土中的實(shí)際狀態(tài)分析，淤泥質(zhì)土在吹填工程施工中的控制難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

2.2.1 施工檢測(cè)

在吹填工程施工期間，為了確保工程的施工質(zhì)量，必須應(yīng)當(dāng)定期地吹填區(qū)域?qū)嵤y(cè)量，掌控吹填工程施工的平整度、標(biāo)高。然而，因?yàn)橛倌噘|(zhì)土具有承載力較弱的特性，因而一般的測(cè)量人員通常都不能實(shí)施吹填區(qū)域的測(cè)量工作，也就不能開(kāi)展吹填工程施工的檢測(cè)。

2.2.2 管線架設(shè)

在吹填施工過(guò)程中，通常需要利用裝置排泥管線來(lái)完成施工的平整度及控制標(biāo)高。吹泥管口的標(biāo)高在權(quán)衡工后沉降往往大于0.8m。同樣，也因?yàn)橛倌噘|(zhì)土在吹填之后的承載力較弱，以致于很難進(jìn)行管線的裝置，去架設(shè)的費(fèi)用往往偏高。

2.2.3 固結(jié)量控制

吹填施工期間，淤泥質(zhì)土受到水力紋松，通常會(huì)呈現(xiàn)泥漿的狀進(jìn)駐吹填區(qū)域，為了確保吹填的淤泥質(zhì)土可以擁有測(cè)量的驗(yàn)收條件，滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)高，通常需經(jīng)晾曬。對(duì)不同工程，因?yàn)橛倌噘|(zhì)土特性與各個(gè)港口的吹填設(shè)備的不盡相同，淤泥質(zhì)土工后固結(jié)量往往會(huì)存在一定的差異，關(guān)于預(yù)留的固結(jié)量不能有效控制。

2.2.4 流失量

因淤泥質(zhì)土在吹填工程的施工期間，經(jīng)水力攪動(dòng)，有著非常強(qiáng)的流動(dòng)性，其沉淀的過(guò)程一般比較緩慢。有鑒于此，也就直接致使港口吹填排水口位置的流失量非常大，因而控制難度比較大。

3、淤泥質(zhì)土的施工控制方案

3.1 檢測(cè)方法

在吹填工程施工之前，在施工的區(qū)域根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀裝設(shè)標(biāo)桿，其間距通?？煽刂茷?00*100；當(dāng)前，應(yīng)用最廣泛的觀測(cè)標(biāo)桿都選用鍍鋅管，長(zhǎng)度為20mm左右，并制成0.5刻度花桿，在其標(biāo)桿的頂端可以焊接標(biāo)識(shí)小牌，以書寫編號(hào)。標(biāo)桿通常進(jìn)行打樁法展開(kāi)布置裝設(shè)，換言之，于設(shè)計(jì)處打設(shè)木樁，入土應(yīng)需要超過(guò)一米，之后再于木樁上固定觀測(cè)標(biāo)桿。權(quán)衡淤泥質(zhì)土的沉降與固結(jié)水平，觀測(cè)標(biāo)桿頂部刻度高程需要超過(guò)標(biāo)高的1.5m。

值得強(qiáng)調(diào)的是，在吹填工程的施工階段，測(cè)量人員需要定期的開(kāi)展標(biāo)桿觀測(cè)；對(duì)離港口岸距離比較高的標(biāo)桿，可通過(guò)望遠(yuǎn)鏡實(shí)施即時(shí)觀測(cè)；在觀測(cè)過(guò)程中，讀取標(biāo)桿頂部至淤泥質(zhì)土平整面的高度，按照標(biāo)桿頂部高程反算淤泥面的數(shù)據(jù)，并加以觀測(cè)記錄。吹填你面與原泥面比如圖2所示。

3.2 明確泥面標(biāo)高數(shù)值

標(biāo)桿觀測(cè)的數(shù)值應(yīng)要減掉沉降的參數(shù)，以此作為泥面平面的標(biāo)高數(shù)值；相關(guān)人員可以按照測(cè)量的標(biāo)桿編號(hào)對(duì)應(yīng)位置和與之相對(duì)的泥面標(biāo)高，最終由測(cè)試人員繪制吹填施工的檢測(cè)圖。

3.3 明確沉降量

因?yàn)榇堤罟こ痰氖┕み^(guò)程中，吹填區(qū)域由于吹填料荷載沉降，因而其觀測(cè)的數(shù)值需要實(shí)施沉降量的修正。于吹填區(qū)域臨近港口岸邊處裝設(shè)沉降盤實(shí)施觀測(cè)，明確沉降的具體參數(shù)，并且定期對(duì)沉降盤展開(kāi)觀測(cè)。

3.4 取樣固結(jié)及制作

在觀測(cè)點(diǎn)周邊對(duì)淤泥質(zhì)土進(jìn)行取樣，其深度通常按照所測(cè)點(diǎn)的淤泥厚度明確，因?yàn)樗ろ鹊募夹g(shù)特性，水工砣通常會(huì)在土質(zhì)容重大于相對(duì)深度后停止沉降，因而其取樣的深度不需要太深。再完成取樣之后，再把淤泥質(zhì)土的樣木放到1000ml的長(zhǎng)量筒中靜置晾曬，且慢慢地把淤泥上部的清水吸走，以此來(lái)保證淤泥的快速固結(jié)，最終，獲取淤泥質(zhì)土固結(jié)前后的厚度比值。

按照上述所提及的測(cè)量過(guò)程，測(cè)試人員往往可得出幾組的數(shù)據(jù)：如淤泥面的標(biāo)高數(shù)據(jù)、淤泥的厚度數(shù)據(jù)以及固結(jié)比的數(shù)據(jù)。在淤泥面的標(biāo)高測(cè)量圖紙中，能夠按照測(cè)點(diǎn)的部位，并根據(jù)淤泥厚度與固結(jié)比，對(duì)于淤泥面的標(biāo)高數(shù)據(jù)完成進(jìn)一步的修正，卻最終獲得預(yù)估的固結(jié)后標(biāo)高示意圖。

4、淤泥質(zhì)土測(cè)量控制的關(guān)鍵

4.1 測(cè)量數(shù)據(jù)分析

測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量過(guò)程中需注明己成港口區(qū)域與淤泥區(qū)域，且注明港口陸區(qū)域標(biāo)高。對(duì)于淤泥淤泥質(zhì)土位置的測(cè)量數(shù)據(jù)，按照預(yù)留的固結(jié)數(shù)值研究的結(jié)果展開(kāi)進(jìn)一步的修正。按照修正之后的數(shù)據(jù)繪制成吹填區(qū)域橫斷面與縱斷面，以此作為管線的架設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。按照吹填施工工程的規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收，吹填區(qū)域的標(biāo)高理論上允許一定的誤差，在數(shù)據(jù)研究中需權(quán)衡驗(yàn)收允許的偏差，并預(yù)估沉降量。

4.2 管線架設(shè)

對(duì)于淤泥質(zhì)土的吹填區(qū)域的管線架設(shè)需要盡可能裝設(shè)于圍堰的周邊，并且遠(yuǎn)離排水口；管線的吹填區(qū)域內(nèi)架設(shè)可最大限度上權(quán)衡管頭處標(biāo)高較高位置的沉降量，通常管線的架設(shè)需要管口吹填標(biāo)高位置比較高的地方展開(kāi)延伸。故而，管口處標(biāo)高需要高于設(shè)計(jì)吹填標(biāo)高，不少于一米；吹填施工過(guò)程中，管線區(qū)內(nèi)架設(shè)應(yīng)該按照施工中標(biāo)高修正之后的數(shù)據(jù)繪制出斷面圖，掌握吹填生成的坡比，且按照此坡比展開(kāi)管線架設(shè)；淤泥質(zhì)土吹填區(qū)管線架設(shè)整體較為困難，對(duì)比較大的吹填區(qū)，可以考慮分區(qū)，且于分區(qū)格堤上開(kāi)展管線架設(shè)。

通過(guò)前述可知，港口的吹填施工淤泥有相對(duì)量的次固結(jié)，然而次固結(jié)的變形不致太大，通過(guò)軟基的解決之后，絕大多數(shù)的次固結(jié)變形能夠得以消除，次固結(jié)對(duì)陸域后期影響不大。通過(guò)排水的固結(jié)法對(duì)吹填造陸區(qū)實(shí)施軟基解決，當(dāng)前，以堆載預(yù)壓與真空預(yù)壓技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。在吹填工程的施工過(guò)程中，應(yīng)該重視環(huán)保對(duì)策的保障與施工工藝與方案的明確，最大限度上對(duì)比對(duì)環(huán)境的破壞。此外，無(wú)害、平穩(wěn)、可靠是淤泥質(zhì)土底泥的資源化必須要遵循的選用原則?？梢园凑帐杩Ｄ嗟漠a(chǎn)地來(lái)源，并且就淤泥質(zhì)土的一般性質(zhì)成分與污染水平開(kāi)展細(xì)致研究的背景下，充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)技術(shù)條件，因地制宜的選用資源化的辦法，根據(jù)污染的程度開(kāi)展分類，對(duì)不一樣的底泥采用不同的資源化利用方法，保證在資源化階段獲得最優(yōu)配方和最大經(jīng)濟(jì)效益。

5、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)內(nèi)吹填工程施工逐漸進(jìn)入深水化發(fā)展，高水平的填料愈發(fā)的緊缺且因而極大地提高吹填工程施工的費(fèi)用。也由于淤泥質(zhì)土的特性使然，進(jìn)一步對(duì)工程的測(cè)量帶來(lái)了很大的困難，本文分析了當(dāng)前吹填施工的難點(diǎn)，并提出了針對(duì)性的測(cè)量控制，旨在為吹填工程的質(zhì)量控制提供一定的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]張成良.吹填泥漿的沉積自重固結(jié)試驗(yàn)研究[J].路基工程，20213，12（06）：106-108.

[2]肖策，褚絲緒，徐國(guó)良.大面積吹填砂施工沉降預(yù)測(cè)分析與研究[J].施工技術(shù)，2013，17（19）：85-87.

[3]王國(guó)洪.在江灘淤泥質(zhì)軟基上吹填筑堤的施工實(shí)踐[C].中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)，2015.

[4]王瑜，施海標(biāo)，郭子玉.臨水深厚淤泥區(qū)域的吹填施工場(chǎng)界圍堰加固方法[P].CN201110247851.2.2013.