孫曉陽 舒 松 于健偉 邊 輝 湯 敏

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

隨著中國城市化進(jìn)程的加速，在發(fā)展過程中產(chǎn)生了許多城市廢棄地，原有地形地貌環(huán)境遭受破壞，具有潛在的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，且嚴(yán)重影響城市環(huán)境形象，如何科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)地進(jìn)行廢棄地的修復(fù)與景觀改造成為亟需解決的難題。

目前國內(nèi)外研究表明，廢棄地再利用方案通常歸納為3類：

一是通過中國傳統(tǒng)景觀改造手法，對受損的廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

二是通過調(diào)整管理模式、改進(jìn)設(shè)備等技術(shù)手段，延長成為廢棄地的時間。

三是在現(xiàn)有廢棄地基礎(chǔ)上，以最小程度干預(yù)，挖掘廢地利用價值，實(shí)現(xiàn)景觀重塑、生態(tài)修復(fù)改造[1]。

筆者對第三類廢棄地處理方法進(jìn)行研究梳理，將其成功運(yùn)用在實(shí)際項(xiàng)目中，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，可為類似工程施工提供參考。

1 工程概況

江蘇園博園項(xiàng)目廢棄泥潭位于城市精品展園核心區(qū)，面積約4萬 m2，平均深度23 m，通過克服淤泥原位固結(jié)、地形地貌修復(fù)、生態(tài)水系再造、生物多樣性重塑等難題，實(shí)現(xiàn)廢棄泥潭生態(tài)治理再利用（圖1）。

施工中，以水泥、水硬性膠凝材料為主的固化劑對環(huán)境影響小，將礦坑深厚泥漿治理后打造成良好的水體景觀，構(gòu)建大湖生態(tài)空間關(guān)系，體現(xiàn)綠色建造理念；采用原位固化快速提升淤泥承載力，實(shí)現(xiàn)高效建造，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)進(jìn)一步提煉，形成廢棄泥潭治理與水系景觀再造綠色高效建造技術(shù)，可為類似工程施工提供借鑒[2]。

2 工程重難點(diǎn)

1）項(xiàng)目采用螺旋式兩棲淤泥固化機(jī)，解決了常規(guī)地基加固施工機(jī)械無法在軟弱土上施工的問題，且工程造價相對較低。

2）利用固化劑提高深度在3～4 m處的廢棄泥漿強(qiáng)度，固化強(qiáng)度高、時間短、速度快，可解決淺層軟弱地基處理的難題。

3）固化劑采用水泥、水硬性膠凝材料等，對環(huán)境影響小，同時可將礦坑深厚泥漿治理后打造成良好的水體景觀，構(gòu)建大湖生態(tài)空間關(guān)系。

4）通過調(diào)整、修復(fù)泥潭治理后的微地形，營造由邊岸向水體平緩過渡的緩坡，形成深水區(qū)、淺水區(qū)、蜿蜒邊岸等多樣化生境。

5）通過設(shè)置大型沉砂池，初期雨水沉淀后進(jìn)入大湖主水體，再利用構(gòu)建的水生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到凈化水體、提高生物多樣性、調(diào)節(jié)能量流和物質(zhì)流等效果。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 泥漿水力沖刷及雜物清理

通過高壓水泵對現(xiàn)有泥潭廢棄泥漿進(jìn)行沖刷，一能稀釋泥漿濃度方便抽取，二能清理產(chǎn)生的植被和雜物，泥漿處理后存放在泥漿池。

3.2 泥水分離處理

通過設(shè)置絮凝區(qū)，加入絮凝劑對泥漿池內(nèi)泥漿進(jìn)行初步分離，處理后的泥漿泵送至土工袋中。

3.3 土工袋脫水固結(jié)

土工袋將泥土顆粒攔截在內(nèi)部，水分從織物空隙中滲出，從而實(shí)現(xiàn)快速脫水的固化目的。固化出的清水可循環(huán)用于水力沖刷，固化形成的泥土可資源化用于綠化土或回填土，如圖2所示。

3.4 螺旋固化機(jī)定位

1）固化材料設(shè)計(jì)。采用固化劑水灰比為0.7，由質(zhì)量比為7∶3的水泥和添加劑組成，總摻入量為12%，漿液密度1.6 kg/L，每米樁長水泥漿用量272.24 kg。

2）設(shè)備定位。按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行固化點(diǎn)位放樣，插竹竿或彩旗作為定位標(biāo)記。

3.5 “四攪兩噴”固化施工

根據(jù)定位標(biāo)記，固化劑到位后，采用“四攪兩噴”的固化工藝進(jìn)行施工，當(dāng)前樁位完成后，固化機(jī)移至下一樁位重復(fù)步驟進(jìn)行施工[3]。

3.6 湖岸邊坡處理

現(xiàn)狀泥潭邊坡有三大類型，一是陡峭山體段，二是滑坡段，三是較緩邊坡段。陡峭段無防護(hù)需求、以保持現(xiàn)狀為主，其他處邊坡結(jié)合景觀處理。固化樁區(qū)域駁岸擋墻采用厚0.25 m的C30鋼筋混凝土板，擋墻每隔15 m設(shè)置1條沉降縫[4]，如圖3所示。

圖3 駁岸施工

3.7 防滲膜鋪設(shè)

1）采用6 000 g/m2的防滲膜，每100 mm拉伸量所需拉伸力大于等于900 N、垂直滲透系數(shù)小于等于3×10－12m/s、耐靜水壓大于等于0.5 MPa、無滲漏水蒸氣透過量大于等于2 000 g/（m2·d）、最大負(fù)荷下拉伸率不小于15%、每100 mm剝離量所需力不小于65 N。

2）固化后基層處理應(yīng)平整、堅(jiān)固、干燥，不能有積水，同時防滲膜禁止在雨天施工。

3）防滲膜鋪設(shè)應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行，從最低處分塊分區(qū)進(jìn)行鋪設(shè)；防滲膜應(yīng)采用搭接鋪設(shè)，且防滲膜與防滲膜接縫應(yīng)錯開。

4）防滲膜末端放入坡頂400 mm×400 mm錨固溝內(nèi)，采用回填土進(jìn)行固定，如圖4所示。

圖4 防滲膜鋪設(shè)

3.8 種植土回填

按照設(shè)計(jì)地形標(biāo)高進(jìn)行種植土回填，主要采用機(jī)械回土，人工配合夯實(shí)。

3.9 水生態(tài)構(gòu)建

3.9.1 濕生植物管控

利用寬1.5 m填充型網(wǎng)墊在旱柳與蘆葦?shù)倪吘夁M(jìn)行水下壓實(shí)隔離，阻止其根系越過網(wǎng)墊向水中心擴(kuò)散。通過控制濕生植物的過分繁殖，以維持整體呈現(xiàn)大水面[5]。

3.9.2 改善生態(tài)空間

調(diào)整、修復(fù)清淤后泥潭地形，營造由邊岸向水體平緩過渡的緩坡，營造蜿蜒邊岸、淺水區(qū)、深水區(qū)等多樣化生境。同時，結(jié)合水下地形及植被分布情況，沿岸邊布置假山景石和水生植物，改善生態(tài)空間[6]。

3.9.3 提高生物多樣性

在深水區(qū)種植沉水植物并與泥水界面穩(wěn)固工程結(jié)合，在近岸水域種植挺水植物、浮葉植物，以優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)，同時為魚類、鳥類等生物提供食物來源，構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng)。

3.9.4 建立生態(tài)緩沖帶

根據(jù)現(xiàn)狀地形，除泥潭東側(cè)山體有部分植被覆蓋外，其余位置皆為裸露表土，結(jié)合景觀工程及邊坡防護(hù)進(jìn)行生態(tài)緩沖帶的建設(shè)。

3.10 水環(huán)境監(jiān)測

水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)綜合利用自動控制、無線通信、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)工程等技術(shù)，水質(zhì)情況自動分析，將采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至云端，通過手機(jī)或電腦APP可實(shí)時查看，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)監(jiān)測數(shù)字化管理（圖5）。

圖5 系統(tǒng)構(gòu)架示意

3.11 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.11.1 施工準(zhǔn)備要點(diǎn)

1）熟悉圖紙，由深化設(shè)計(jì)師進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核與深化，并由設(shè)計(jì)確認(rèn)后施工。

2）施工前檢查水泥、固化劑等材料質(zhì)量及螺旋固化機(jī)設(shè)備性能。

3）檢查樁位定位放樣誤差，控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

3.11.2 設(shè)備調(diào)試及供漿試驗(yàn)要點(diǎn)

1）淤泥固化機(jī)設(shè)備組裝完成后，使用前要進(jìn)行調(diào)試，檢測其工作性能是否正常，下鉆、提升、攪拌回轉(zhuǎn)等調(diào)試參數(shù)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)定。

2）依據(jù)設(shè)計(jì)供漿壓力及流量進(jìn)行供漿試驗(yàn)，保證固化劑輸送暢通，確保噴漿壓力滿足設(shè)計(jì)直徑和深度。

3.11.3 質(zhì)量檢查要點(diǎn)

1）施工過程中應(yīng)檢查水泥用量、下鉆和提升速度、樁架的垂直度、架底盤的水平度等是否正常。

2）施工過程中應(yīng)隨時檢查計(jì)量及施工記錄，評定每根樁的成形質(zhì)量，重點(diǎn)檢查水泥和固化劑用量、固化樁長、和單樁施工時間等。

3）淤泥固化成樁后按要求檢測28 d復(fù)合地基靜載力。

4 結(jié)語

江蘇園博園項(xiàng)目泥潭原位固化及駁岸擋護(hù)設(shè)計(jì)，泥潭治理面積約4萬 m2，淤泥平均厚度約23 m，最深39 m，駁岸邊坡為二級安全等級，駁岸擋護(hù)結(jié)構(gòu)和泥潭原位固化樁設(shè)計(jì)使用年限為50 a。本工程通過采用表層清淤、原位固結(jié)、景觀再造的施工工藝，解決了地基承載力差時施工設(shè)備的選擇、工期較緊情況下的快速治理問題，并且實(shí)現(xiàn)了較好的保護(hù)自然水生態(tài)和雨水回收經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目標(biāo)，得到了社會一致好評，為今后類此工程提供了借鑒，具有廣泛的應(yīng)用前景。