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不同土质吹填造地工程工艺分析

范文

刘麟

摘要：本文通过对淤泥质土、细粉砂和中粗砂三种不同土质的吹填造地工程施工工艺及方法进行简要介绍与分析，便于读者对其工艺有所了解，同时可用于吹填造地工程实施方案的比选借鉴。

Abstract： This paper briefly introduces and analyzes the construction technology and methods of dredged land reclamation engineering of three different soils， silty soil， fine silt sand and medium coarse sand， so that readers can understand their process and this study can be used for comparison and selection of implementation plans of dredged land reclamation.

关键词：淤泥质土;细粉砂;中粗砂;吹填造地

0? 引言

随着社会经济的快速发展以及沿海产业片区、工业片区的积极开发，沿海可用土地资源的紧缺一直是发展的一个问题所在。近两年，国家对于用海审批的严控，导致吹填造地工程市场份额大幅缩减，但吹填造地仍是向大海要陆地的最可行方法之一。

本文根据笔者多年的吹填造地工程施工管理经验，以福建、浙江、广西沿海吹填造地工程实例为背景进行分类阐述。

1? 淤泥质土吹填造地工艺

淤泥质土流塑性好，但仅晾晒后的地基承载力远远无法满足后续建设用地要求，所以一般此类土体在吹填后需进行二次处理，故淤泥质土吹填造地工程主要采取的施工工艺是“吹填+真空预压”的方式。

1.1 吹填施工

淤泥质土吹填施工一般采用绞吸船典型施工工艺，吹填土一般直接采用近海岸处开挖区海底疏浚土，吹填管线根据施工海域情况、过往船只密度、吹距长度、设计要求、施工技术等可采取“浮管+岸管”、“沉管+岸管”、“浮管+沉管+岸管”等模式。主要施工工艺流程如图1。

1.2 后续真空预压

为阐述的较为全面，这里介绍真空预压处理采用浙江舟山类似工程施工工艺，分浅层处理和深层处理，浅层采用无砂垫层真空预压，深层采用多种形式。

1.2.1 浅层真空预压

吹泥施工完成后泥面含水量较大，为了工作垫层能够顺利铺设，需对泥面进行排水晾晒，视情况采用自然排水+潜水泵强排的方式。排水后沿着加固区周边搭设泡沫板和竹胶板浮桥，形成整体通道。在泥面上先铺设一层编织土工布，作为持力层和起到隔离淤泥及防护的作用，便于施工人员作业。排水板采用预剪、封闭，在后方加工场与滤管绑扎连接好后，再进行现场定点插设。人工插板过程中需检查排水板与管路的连接，确保缠绕搭接，严格控制“翻浆”。无纺布铺设前按设计要求进行原位观测仪器埋设。无纺布铺设时保持一定褶皱，以预留真空预压沉降，无纺布之上铺设两层密封膜，加固区周边采用人工踩膜配合踩密封沟将密封膜埋入淤泥深层，确保加固区周边密封。最后安装抽真空系统，进行抽真空和原位观测。具体流程图如图2。

1.2.2 深层处理

①堆载预压：淤泥浅层处理完毕——铺设砂垫层——打设排水板——分层堆载石料至设计厚度——稳压至设计要求时间——卸载整平——检测交工。

②有砂真空预压：淤泥浅层处理完毕——铺设砂垫层——打设排水板——铺设滤管——铺膜密封——持续抽真空至设计要求时间——停止抽真空——检测处理效果——回填石料至设计高程。

③无砂真空预压：淤泥浅层处理完毕——打设排水板——排水板与滤管插入式密封连接——铺膜密封——持续抽真空至设计要求时间——停止抽真空——检测处理效果——回填石料至设计高程。

1.2.3 工艺分析

针对淤泥质土，“吹填+真空预压”的施工工艺是目前比较常用的，此工艺前期吹填效率高，取材方便，但较受吹距的影响，因人员投入多导致施工管理难度高，尤其是质量管理，整体施工周期较长，且后期处理投入较大，但在目前多数地区砂源极度紧缺和砂价不断上涨的情况下，不失为一种值得考虑的施工方案。

2? 细粉砂吹填造地工艺

本文介绍的细粉砂吹填造地工艺主要借鉴浙江沿海常采用的典型“吸+运+吹”工艺。

2.1 施工工艺简介

即由吸砂船在指定取砂区进行开采取砂，依靠船上的离心泵将砂水混合物冲入泥驳装舱，由泥驳排水沉砂后海上运输至吹砂船泊位处，然后靠泊吹砂，吹砂船一侧有冲取砂装置，依靠船上大型泵机转吹至吹填区，吹填区内砂水混合物自然沉淀，尾水通过排水口门排出吹填区。

吹砂船船位布设一般为一字排开，各船舶间距视现场海域情况而定，一般在250m左右。

主要施工工艺流程如图3。

2.2 吹填标高及平整度控制

2.2.1 标杆设置

在吹填区内，大密度的布设标杆，考虑沉降、固结等因素的影响做好控制标高标示，一般采用30m×30m网格左右布置，并在标高杆上贴反光标志，便于查看。

2.2.2 旁通管及人工踩砂

施工过程中一般主管线布设间距在200m左右，细粉砂吹填不同于中粗砂，易在管口位置形成砂坑，需后续进行填平处理，对于局部位置，可换用旁通管进行细部吹填，可有效控制砂水混合物的流速，减小管口位置砂坑的规模。吹砂过程中，辅以人工进行踩砂，可以比较好的调整砂水混合物的流向与坡比，从而控制了整体砂面的平整。

2.2.3 后续地基处理

后续地基处理可采用多种形式，视用地性质、要求等进行选择，一般有打设排水板、上层堆载、打桩、強夯等形式，可综合考虑，混合使用。

2.2.4 工藝分析

对于细粉砂吹填工程，之所以推荐上述施工工艺，因为此施工工艺不受取土区与吹填区的距离限制，且驳船靠泊吹砂船直接吹填施工，不必设置储泥坑，可有效降低砂料在海中的流失问题。此工艺整体施工效率不低，一艘800-1000m3/h的吹砂船正常施工情况下，一天可吹砂6000-9000m3，施工价格适中，主要受砂源价格的影响。此工艺主要缺点是投入海上船舶多，安全管理难度大，且不太适用于中粗砂，因为此类吹砂船规格小，管线多用PVC管，如吹填中粗砂对管线造成的磨损严重，需经常更换影响成本。

3? 中粗砂吹填造地工艺

本文介绍的中粗砂吹填造地工艺主要借鉴福建和广西沿海类似工程实例，中粗砂吹填造地一般也采用典型的“吸+运+吹”工艺，不过与细粉砂略有不同，准确说应该是“吸+运+抛+吹”。中粗砂“吸+运+抛”可采用细粉砂工艺，也可直接选择耙吸船挖运抛，由绞吸船负责吹填施工。成型陆域后续地基处理与细粉砂基本相同。

3.1 施工工艺简介

绞吸船吹填施工和“吸+运+吹”工艺前面已介绍，两者结合基本就是中粗砂吹填施工工艺，但略有不同，吹填施工中主要区别在于需现设置一海上储泥坑，运来的中粗砂抛卸在储泥坑内，由绞吸船转吹至吹填区内。主要工艺流程如图4。

3.2 吹填标高及平整度控制

吹填标高及平整度控制原理上和细粉砂相同，都需要大范围布设标高控制杆，不同的是中粗砂吹填形成的砂面坡比不同于细粉砂，坡比较大，人工踩砂无法满足平整要求，需先吹填成片，再预留好管口砂堆，进行后续同步机械整平，整平机械主要为铲车和推土机。

3.3 工艺分析

绞吸船吹填中粗砂同样不受取土区与吹填区的距离限制，施工效率视吹距情况，由于主要还是海上施工，故施工安全管理难度依然较高，绞吸船不同于小型吹砂船，吹填施工前需先设置储泥坑，再转吹至吹填区，储泥坑内的砂体流失难以完全控制，在目前砂源紧缺的情况下，砂体的流失无疑大幅增加了施工成本，从经济上分析不如前者，但受中粗砂对管线的磨损影响，对于中粗砂吹填仍需采用此工艺。

4? 结语

通过上文对淤泥质土、细粉砂和中粗砂吹填造地工程工艺的简介和分析，不难看出每种工艺都有其特有的适用范围，项目实施者需根据项目工程造价预算、进度要求、当地主要吹填材料和价格、市场施工船舶保有量、取土区与吹填区距离、施工管理单位技术水平等综合考虑，合理选择。

参考文献：

[1]陈义军，胡士兵.浅析吹填施工技术在造地工程中的应用[J].广东水利水电，2015.

[2]朱振翔.对浙江沿海地区几种典型造地工程施工方案的对比分析[J].价值工程，2018.

[3]朱俊阳.淤泥质土地层盾构机滚动角纠正施工技术研究[J].价值工程，2018，37（35）：169-171.

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