圍海造陸工程中吹填技術(shù)的運用

1、<p>　　圍海造陸工程中吹填技術(shù)的運用</p><p>　　摘要：根據(jù)筆者的實踐經(jīng)驗，通過工程實例，重點介紹采用分層吹填法圍海造地的施工工藝和技術(shù)特點，并對分層吹填、打塑料排水板、堆載預(yù)壓等不同施工階段的固結(jié)沉降進行數(shù)值分析，從固結(jié)時效、技術(shù)難度和施工效率等方面探討分層吹填法的適用性和可行性。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：圍海造陸工程；分層吹填；固結(jié)沉降 </p>

2、<p>　　中圖分類號： U651+.5 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p>　　由于沿海地區(qū)是我國經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)，人口眾多，人均占有土地面積少，對土地需求非常迫切。積極開展圍海造陸工程，為解決土地稀缺問題和有效利用沿海豐富的海涂資源提供了有效的途徑。目前，圍海造陸工程中的吹填方法一般采用直接吹填法，并不考慮吹填土土質(zhì)不同的問題，很容易造成吹填區(qū)域不同部位土質(zhì)不同，從而固結(jié)沉降速度不一

3、致、固結(jié)強度不同等問題。這就需要吹填完成后采取較為復(fù)雜的軟基加固方案，對吹填區(qū)進行地基處理。這樣不僅延長了施工周期，而且加大了工程投資。為更加合理地利用不同土質(zhì)的吹填土，加快吹填土固結(jié)沉降的速率，減少不均勻沉降、縮短地基處理時間、降低工程費用，目前國內(nèi)部分吹填造地項目已開始采用分層吹填工藝。 </p><p><b>　　1分層吹填工藝 </b></p><p>　　

4、1.1分層吹填法簡介 </p><p>　　目前，在國內(nèi)圍海造陸工程中土方吹填的方式較為單一，一般采用直接吹填的方式進行，即將指定區(qū)域劃為若干吹填分區(qū)，然后根據(jù)挖泥船的開挖順序，以逐步推進的方式進行吹填。這會導(dǎo)致各吹填分區(qū)內(nèi)的土性過于單一， 而不同分區(qū)間的土質(zhì)差異較大，吹填陸域的不同位置地基承載力差別較大，容易引起后期地基沉降不均勻，地基處理的難度大。 </p><p>　　分層吹填法的核

5、心是利用不同土質(zhì)的固結(jié)、沉降特點，使吹填物質(zhì)分層、等厚分布，使不同區(qū)域吹填土的固結(jié)時間和沉降量基本相同。分層吹填的施工方法針對吹填土的不同特性， 在挖泥施工時采用分區(qū)、分段的方式，有目的地開挖特定土層，再進行分層吹填。 </p><p>　　分層吹填能較好地利用吹填土的滲透性等力學(xué)特性，在分層吹填形成的陸域內(nèi)，不同性質(zhì)的土體分布均勻、地基結(jié)構(gòu)性較好，尤其是當(dāng)吹填土內(nèi)部有橫向滲透砂層時，可靠土體自重實現(xiàn)排水固結(jié)，縮

6、短滲透固結(jié)時間。由于吹填區(qū)的斷面結(jié)構(gòu)形式相似，當(dāng)吹填區(qū)面積較小時， 不需要打塑料排水板即可實現(xiàn)排水固結(jié)，后期地基處理也比較容易。 </p><p>　　1.2分層吹填法的原則 </p><p>　　分層吹填法主要是針對擁有不同性質(zhì)土源的情況而采取的施工方法， 在施工前需要了解開挖區(qū)的土質(zhì)特點和分布情況，準(zhǔn)確計算所需的吹填量，確定開挖順序。 吹填施工控制的關(guān)鍵是根據(jù)土體的力學(xué)特性選確定分層順

7、序。 分層吹填時宜采用高滲透性土（如砂土、粉土等）與低滲透性土（如粘土、淤泥土等）交叉吹填，在低滲透性土的上、下均會形成滲透層，最上層應(yīng)為砂土等具有較高承載力的土層，下部的軟土層可視為軟弱下臥層。 應(yīng)在施工現(xiàn)場檢測吹填土的力學(xué)特性， 并根據(jù)土體滲透性和吹填厚度確定分層厚度，一般低滲透性土的厚度應(yīng)控制在2.0m左右，高滲透性土的分層厚度在1.5m左右，當(dāng)沙源充足時，高滲透性土的分層厚度可不受限制。應(yīng)綜合考慮固結(jié)速率和施工效率確定吹填分層數(shù)

8、，過多的分層雖然有利于排水固結(jié)，但也會影響施工進度，一般以3~4層為宜。 </p><p>　　1.3分層吹填與地基處理 </p><p>　　對-3.0m等深線以外的深水區(qū)域，可選用絞吸船、耙吸船和抓斗船，采用多船開挖、按序吹填的施工方法，直接進行吹填或拋填；在-3.0~-1.0m等深線之間的淺水區(qū)，應(yīng)選用絞吸式挖泥船施工，可利用輔助艇拖動浮管至指定的吹填位置；在0m等深線附近的灘涂水域

9、，當(dāng)吹填土超出海平面時，排泥管要隨著陸域形成的進展而逐步推進，移動吹填口的位置就比較困難，此時僅適合吹填具有一定承載力的砂性土質(zhì)。 </p><p>　　2分層吹填法的工程實例 </p><p><b>　　2.1工程概況 </b></p><p>　　某填海造地工程的圍堰采用水上拋填堤心石和充砂袋的斜坡堤結(jié)構(gòu)，吹填區(qū)面積約100hm2，總回填

10、量達2500萬m3。海底土層主要為淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土，原設(shè)計采用中細砂、中粗砂分層吹填：由-2.0 m天然泥面至0.0m高程吹填中細砂，0.0～2.0m高程吹填中粗砂，2.0m高程以上為堆載砂。由于施工區(qū)域附近缺乏可用砂源，所有吹填砂均需外運至現(xiàn)場，再進行二次轉(zhuǎn)吹。 </p><p><b>　　2.2施工工藝 </b></p><p>　　根據(jù)吹填區(qū)的水深條件，本

11、工程的分層吹填施工分別采用泥駁直接拋填、泵砂船吹填、絞吸船直接吹填等方式相結(jié)合，其主要吹填工藝與傳統(tǒng)方法相似，主要區(qū)別在于： </p><p>　　1）由于本工程吹填區(qū)附近無合適的采砂區(qū)，若直接采用絞吸船在吹填區(qū)附近邊挖邊吹， 則選擇性取土?xí)幸欢ɡщy，而本工程的吹填土均由其他采砂區(qū)運送，具備選擇性吹填的條件，取土?xí)r采用抓斗式挖泥船，可在現(xiàn)場安排泥駁根據(jù)需要裝運疏浚土方。 </p><p>

12、;　　2）在吹填區(qū)圍堰尚未全部完成時即可進行吹填作業(yè)，當(dāng)水深為-3.0～-2.0m時，可將泥駁直接駛進吹填區(qū)進行拋填；當(dāng)吹填區(qū)頂面抬高至-1.0m左右泥駁不能進入時，可采用絞吸式挖泥船進行吹填，可由輔助船乘潮調(diào)整吹填管頭位置；當(dāng)吹填陸域露出水面時，可采用皮帶船直接將中粗砂拋至吹填區(qū)。 </p><p>　　3）由于吹填區(qū)面積較大，應(yīng)在吹填區(qū)各處均勻布設(shè)控制桿，并加大測量密度實時監(jiān)控分層吹填的高程和土層厚度，對于稍

13、高區(qū)域可采用插桿標(biāo)記的方式，按設(shè)計要求盡可能保持各區(qū)域同步抬升。 </p><p>　　4）由于泥駁拋填的土料相對集中、沉積時間較短，要按距龍口順序，由遠及近地分區(qū)、分段拋填；吹填施工時不劃分特定區(qū)域，先吹填高程較低處，通過頻繁移動泥駁和吹填管線， 使各區(qū)段的吹填高程盡量同步抬升。由于吹填土流動性較強，吹填口應(yīng)布置在距圍堰排水龍口較遠的位置，吹填口應(yīng)背對龍口方向，以盡量延長吹填土的沉積時間。 </p>

14、<p>　　傳統(tǒng)吹填施工在圍堰完成后即可進行，由于分層吹填需要考慮土的不同力學(xué)特性，施工工序比較復(fù)雜，需頻繁移動泥駁或吹填管口的位置，但此時增加的人力、物力和工期投入，與后期地基加固處理時節(jié)約的投資和工期相比還是比較經(jīng)濟的。 </p><p><b>　　3結(jié) 語 </b></p><p>　　1）直接吹填法施工工藝和所需設(shè)備相對簡單，無需考慮吹填土的不

15、同性質(zhì)，多采用“自挖自吹、邊挖邊吹、近挖近吹”的方式，施工速度較快。從施工經(jīng)驗、設(shè)備調(diào)配方面考慮，應(yīng)首推直接吹填法。 </p><p>　　2）分層吹填法能充分考慮不同土體的力學(xué)特點，通過合理設(shè)計吹填斷面，利用土料自身的排水通道，增大橫向排水效應(yīng)，可縮短后期地基處理的時間，當(dāng)吹填范圍較小時，不打塑料排水板即可實現(xiàn)自重作用下的固結(jié)。采用分層吹填法會增加移船次數(shù)，比較適合用于具有一定水深條件的區(qū)域。 </p&g

16、t;<p>　　3）從施工角度考慮，采用砂性土與粘性土相間的分層吹填方法，雖然會增加施工船機的使用量，在施工工序安排和吹填質(zhì)量控制方面增加了難度，但相比節(jié)省造地工程的總成本、縮短后期地基固結(jié)的周期和提高地基承載力的正效益而言，前期施工中付出某些代價是值得的。 </p><p>　　4）目前國內(nèi)采用分層吹填的案例較少，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟因素，針對吹填區(qū)面積小、水深條件適宜、取土來源有保證、橫向排水效應(yīng)明