吹填施工中淤泥質土填區的測量與施工控制方法

呂圣華

【摘要】吹填工程的施工建設不同于制造業與一般的建筑施工業，吹填工程的施工具有設備集約化水平高、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成，分析了對淤泥質土的處理方案對比及質量控制的難點，并提出實有效地質量控制方法，旨在為提高我國的吹填施工行業水平提供一定的參考建議。

【關鍵詞】吹填施工；淤泥質土；測量與施工；控制

0、引言

港口工程往往都地處淤泥質土區域，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，對港口的建設與發展造成極大的干擾。很多港口工程中疏浚淤泥質土后的回淤速率比常規的淤積速率大很多，在疏浚行業中，吹填工程的施工占據極為重要的地位。

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，經管道輸送直接排放到陸地區域需要填方的圍堰內，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勢顯而易見，不僅能夠利用廢棄的淤泥質土變廢為寶，還能夠極大地緩解土地的供應需求，可以說是擴大發展空間的高效手段，有著可靠的經濟效益。然而，因為淤泥質土本身的性質，吹填施工中的地基一般都十分軟，由此而產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 淤泥質土特性

淤泥質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%；高流變性次固結會跟隨時間而有所增強。兩低為低滲透性（10-5～10-8cm/s，固結非常緩慢）；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，淤泥質土的區域具有承載力較弱，固結緩慢，流行性明顯的特征。

2.2 淤泥質土在吹填工程施工中的難點

按照上述所提的淤泥質土的特性分析，并充分結合港口工程淤泥質土中的實際狀態分析，淤泥質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量，必須應當定期地吹填區域實施測量，掌控吹填工程施工的平整度、標高。然而，因為淤泥質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

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衡工后沉降往往大于0.8m。同樣，也因為淤泥質土在吹填之后的承載力較弱，以致于很難進行管線的裝置，去架設的費用往往偏高。

2.2.3 固結量控制

吹填施工期間，淤泥質土受到水力紋松，通常會呈現泥漿的狀進駐吹填區域，為了確保吹填的淤泥質土可以擁有測量的驗收條件，滿足設計的標高，通常需經晾曬。對不同工程，因為淤泥質土特性與各個港口的吹填設備的不盡相同，淤泥質土工后固結量往往會存在一定的差異，關于預留的固結量不能有效控制。

2.2.4 流失量

因淤泥質土在吹填工程的施工期間，經水力攪動，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，在施工的區域根據網絡狀裝設標桿，其間距通常可控制為100*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，換言之，于設計處打設木樁，入土應需要超過一米，之后再于木樁上固定觀測標桿。權衡淤泥質土的沉降與固結水平，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土平整面的高度，按照標桿頂部高程反算淤泥面的數據，并加以觀測記錄。吹填你面與原泥面比如圖2所示。

3.2 明確泥面標高數值

標桿觀測的數值應要減掉沉降的參數，以此作為泥面平面的標高數值；相關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，吹填區域由于吹填料荷載沉降，因而其觀測的數值需要實施沉降量的修正。于吹填區域臨近港口岸邊處裝設沉降盤實施觀測，明確沉降的具體參數，并且定期對沉降盤展開觀測。

3.4 取樣固結及制作

在觀測點周邊對淤泥質土進行取樣，其深度通常按照所測點的淤泥厚度明確，因為水工砣的技術特性，水工砣通常會在土質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，最終，獲取淤泥質土固結前后的厚度比值。

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據：如淤泥面的標高數據、淤泥的厚度數據以及固結比的數據。在淤泥面的標高測量圖紙中，能夠按照測點的部位，并根據淤泥厚度與固結比，對于淤泥面的標高數據完成進一步的修正，卻最終獲得預估的固結后標高示意圖。

4、淤泥質土測量控制的關鍵

4.1 測量數據分析

測量過程中，測量過程中需注明己成港口區域與淤泥區域，且注明港口陸區域標高。對于淤泥淤泥質土位置的測量數據，按照預留的固結數值研究的結果展開進一步的修正。按照修正之后的數據繪制成吹填區域橫斷面與縱斷面，以此作為管線的架設標準。按照吹填施工工程的規范進行驗收，吹填區域的標高理論上允許一定的誤差，在數據研究中需權衡驗收允許的偏差，并預估沉降量。

4.2 管線架設

對于淤泥質土的吹填區域的管線架設需要盡可能裝設于圍堰的周邊，并且遠離排水口；管線的吹填區域內架設可最大限度上權衡管頭處標高較高位置的沉降量，通常管線的架設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計吹填標高，不少于一米；吹填施工過程中，管線區內架設應該按照施工中標高修正之后的數據繪制出斷面圖，掌握吹填生成的坡比，且按照此坡比展開管線架設；淤泥質土吹填區管線架設整體較為困難，對比較大的吹填區，可以考慮分區，且于分區格堤上開展管線架設。

通過前述可知，港口的吹填施工淤泥有相對量的次固結，然而次固結的變形不致太大，通過軟基的解決之后，絕大多數的次固結變形能夠得以消除，次固結對陸域后期影響不大。通過排水的固結法對吹填造陸區實施軟基解決，當前，以堆載預壓與真空預壓技術應用最為廣泛。在吹填工程的施工過程中，應該重視環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境的破壞。此外，無害、平穩、可靠是淤泥質土底泥的資源化必須要遵循的選用原則。可以按照疏浚泥的產地來源，并且就淤泥質土的一般性質成分與污染水平開展細致研究的背景下，充分結合當地的經濟技術條件，因地制宜的選用資源化的辦法，根據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配方和最大經濟效益。

5、結束語

綜上所述，隨著國內吹填工程施工逐漸進入深水化發展，高水平的填料愈發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量控制提供一定的數據支持。

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