吹填施工中淤泥質(zhì)土填區(qū)的測量與施工控制方法

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、施工的項目流動性大以及周期長的特征。本文概述了吹填工程的基本構(gòu)成，分析了對淤泥質(zhì)土的處理方案對比及質(zhì)量控制的難點，并提出實有效地質(zhì)量控制方法，旨在為提高我國的吹填施工行業(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，在此條件下必然會致使港口新建、擴建以及后期維護的工程中，生成大量的疏浚底泥，長此以往，必然會出現(xiàn)水域大面積縮減、淤積的堆積速度進一步提高等一系列的問題，對港口的建設(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。在非常必要時還可配套使用水下潛管輸泥，隔河開挖取土且不會對通航造成干擾。

使用吹填施工處理的優(yōu)勢顯而易見，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需求，可以說是擴大發(fā)展空間的高效手段，有著可靠的經(jīng)濟效益。然而，因為淤泥質(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，因吹填施工過程中污泥水向圍堰外部擴散，懸浮的泥沙中往往會帶有毒、有害成份。

2、吹填工程施工特性及控制難點

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)會跟隨時間而有所增強。兩低為低滲透性（10-5～10-8cm/s，固結(jié)非常緩慢）；低強度（Cu=10～20kPa<30kPa、N<5；fa<100kPa）。

整體來說，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

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)土中的實際狀態(tài)分析，淤泥質(zhì)土在吹填工程施工中的控制難點主要有以下幾點：

2.2.1 施工檢測

在吹填工程施工期間，為了確保工程的施工質(zhì)量，必須應當定期地吹填區(qū)域?qū)嵤y量，掌控吹填工程施工的平整度、標高。然而，因為淤泥質(zhì)土具有承載力較弱的特性，因而一般的測量人員通常都不能實施吹填區(qū)域的測量工作，也就不能開展吹填工程施工的檢測。

2.2.2 管線架設(shè)

在吹填施工過程中，通常需要利用裝置排泥管線來完成施工的平整度及控制標高。吹泥管口的標高在權(quán)衡工后沉降往往大于0.8m。同樣，也因為淤泥質(zhì)土在吹填之后的承載力較弱，以致于很難進行管線的裝置，去架設(shè)的費用往往偏高。

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，通常會呈現(xiàn)泥漿的狀進駐吹填區(qū)域，為了確保吹填的淤泥質(zhì)土可以擁有測量的驗收條件，滿足設(shè)計的標高，通常需經(jīng)晾曬。對不同工程，因為淤泥質(zhì)土特性與各個港口的吹填設(shè)備的不盡相同，淤泥質(zhì)土工后固結(jié)量往往會存在一定的差異，關(guān)于預留的固結(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，有著非常強的流動性，其沉淀的過程一般比較緩慢。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 檢測方法

在吹填工程施工之前，在施工的區(qū)域根據(jù)網(wǎng)絡狀裝設(shè)標桿，其間距通?？煽刂茷?00*100；當前，應用最廣泛的觀測標桿都選用鍍鋅管，長度為20mm左右，并制成0.5刻度花桿，在其標桿的頂端可以焊接標識小牌，以書寫編號。標桿通常進行打樁法展開布置裝設(shè)，換言之，于設(shè)計處打設(shè)木樁，入土應需要超過一米，之后再于木樁上固定觀測標桿。權(quán)衡淤泥質(zhì)土的沉降與固結(jié)水平，觀測標桿頂部刻度高程需要超過標高的1.5m。

值得強調(diào)的是，在吹填工程的施工階段，測量人員需要定期的開展標桿觀測；對離港口岸距離比較高的標桿，可通過望遠鏡實施即時觀測；在觀測過程中，讀取標桿頂部至淤泥質(zhì)土平整面的高度，按照標桿頂部高程反算淤泥面的數(shù)據(jù)，并加以觀測記錄。吹填你面與原泥面比如圖2所示。

3.2 明確泥面標高數(shù)值

標桿觀測的數(shù)值應要減掉沉降的參數(shù)，以此作為泥面平面的標高數(shù)值；相關(guān)人員可以按照測量的標桿編號對應位置和與之相對的泥面標高，最終由測試人員繪制吹填施工的檢測圖。

3.3 明確沉降量

因為吹填工程的施工過程中，吹填區(qū)域由于吹填料荷載沉降，因而其觀測的數(shù)值需要實施沉降量的修正。于吹填區(qū)域臨近港口岸邊處裝設(shè)沉降盤實施觀測，明確沉降的具體參數(shù)，并且定期對沉降盤展開觀測。

3.4 取樣固結(jié)及制作

在觀測點周邊對淤泥質(zhì)土進行取樣，其深度通常按照所測點的淤泥厚度明確，因為水工砣的技術(shù)特性，水工砣通常會在土質(zhì)容重大于相對深度后停止沉降，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的長量筒中靜置晾曬，且慢慢地把淤泥上部的清水吸走，以此來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量過程，測試人員往往可得出幾組的數(shù)據(jù)：如淤泥面的標高數(shù)據(jù)、淤泥的厚度數(shù)據(jù)以及固結(jié)比的數(shù)據(jù)。在淤泥面的標高測量圖紙中，能夠按照測點的部位，并根據(jù)淤泥厚度與固結(jié)比，對于淤泥面的標高數(shù)據(jù)完成進一步的修正，卻最終獲得預估的固結(jié)后標高示意圖。

4、淤泥質(zhì)土測量控制的關(guān)鍵

4.1 測量數(shù)據(jù)分析

測量過程中，測量過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)域標高。對于淤泥淤泥質(zhì)土位置的測量數(shù)據(jù)，按照預留的固結(jié)數(shù)值研究的結(jié)果展開進一步的修正。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)標準。按照吹填施工工程的規(guī)范進行驗收，吹填區(qū)域的標高理論上允許一定的誤差，在數(shù)據(jù)研究中需權(quán)衡驗收允許的偏差，并預估沉降量。

4.2 管線架設(shè)

對于淤泥質(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)衡管頭處標高較高位置的沉降量，通常管線的架設(shè)需要管口吹填標高位置比較高的地方展開延伸。故而，管口處標高需要高于設(shè)計吹填標高，不少于一米；吹填施工過程中，管線區(qū)內(nèi)架設(shè)應該按照施工中標高修正之后的數(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，對比較大的吹填區(qū)，可以考慮分區(qū)，且于分區(qū)格堤上開展管線架設(shè)。

通過前述可知，港口的吹填施工淤泥有相對量的次固結(jié)，然而次固結(jié)的變形不致太大，通過軟基的解決之后，絕大多數(shù)的次固結(jié)變形能夠得以消除，次固結(jié)對陸域后期影響不大。通過排水的固結(jié)法對吹填造陸區(qū)實施軟基解決，當前，以堆載預壓與真空預壓技術(shù)應用最為廣泛。在吹填工程的施工過程中，應該重視環(huán)保對策的保障與施工工藝與方案的明確，最大限度上對比對環(huán)境的破壞。此外，無害、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)地來源，并且就淤泥質(zhì)土的一般性質(zhì)成分與污染水平開展細致研究的背景下，充分結(jié)合當?shù)氐慕?jīng)濟技術(shù)條件，因地制宜的選用資源化的辦法，根據(jù)污染的程度開展分類，對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)濟效益。

5、結(jié)束語

綜上所述，隨著國內(nèi)吹填工程施工逐漸進入深水化發(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用。也由于淤泥質(zhì)土的特性使然，進一步對工程的測量帶來了很大的困難，本文分析了當前吹填施工的難點，并提出了針對性的測量控制，旨在為吹填工程的質(zhì)量控制提供一定的數(shù)據(jù)支持。

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