時(shí)培強(qiáng)

（山東水利建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)寧 272100）

挖泥船吹填是利用泥漿泵作為輸送工具，采掘水下土方，通過(guò)管道輸送到待吹填區(qū)域，沉淀泥漿，排出清水，實(shí)現(xiàn)土方轉(zhuǎn)移的一種施工工藝。由于土方輸送首先將土壤轉(zhuǎn)化為泥漿，泥漿排出管道后，形成離析，不同物理特性的成分陸續(xù)沉淀，比重輕、顆粒細(xì)、絮狀物含量多的泥漿最后沉淀聚集，形成泥漿低濃度區(qū)，此處高濃度泥漿難以填入，低濃度泥漿脫水近乎停滯，成為吹填死角。吹填結(jié)束，呈稀粥狀，外圍泥漿形成泥埂，將泥漿池封閉，阻滯水流，泥漿難以進(jìn)一步固結(jié)，成為吹填區(qū)土地整理工作的最大障礙。泥漿池的存在造成排泥場(chǎng)有效庫(kù)容減少，吹填平整度差，后期土地整理難度大，交付時(shí)間延滯。

1 常規(guī)技術(shù)措施和弊端

首先，疏通排水口及過(guò)流通道，降低排水口高程；其次，是進(jìn)占施工，采用承載力較高的填筑料擠占泥漿向泥漿池中心位置推進(jìn)，分割縮小泥漿池面積，擠出泥漿面表層水。然后是覆蓋施工，調(diào)運(yùn)吹填區(qū)地勢(shì)較高處土方對(duì)泥漿池填筑，覆蓋整平；最后是土地整理，布置道路和雨水渠道，清理尾工，恢復(fù)植被等工作。

由于吹填工程通常以吹填工作量為主要預(yù)算指標(biāo)，土地整理預(yù)算較低或不單獨(dú)列出，因此，傳統(tǒng)吹填土地整理多以自然沉降脫水為主，周期長(zhǎng)，遺留問(wèn)題多。為了盡快交付工程，展開(kāi)施工機(jī)械，通常采用煤矸石，建筑砂石廢料，風(fēng)化石屑等材料填筑，運(yùn)距遠(yuǎn)，采購(gòu)成本高，需求量大，機(jī)械人工成本高。填筑料對(duì)土壤成分造成污染不利于改造成耕地。

2 施工過(guò)程分析和實(shí)踐改進(jìn)措施

為降低吹填區(qū)土地整理難度，吹填工作應(yīng)做好前期規(guī)劃，沿排泥場(chǎng)邊界平行方向布置吹填順序，擴(kuò)大直接吹填影響區(qū)域。管線布置線路將排泥場(chǎng)均勻條塊分割，保留排水通道暢通。吹填結(jié)束后，以吹填線路為軸，吹填土成魚(yú)脊?fàn)罘植肌Ｅ潘?，水位線以上吹填土?xí)鸩矫撍?，由于吹填區(qū)間滲流通道沒(méi)有打通，脫水較慢，排泥場(chǎng)表層承載力較低。吹填土埂主要由大顆粒泥塊和粗砂組成，有一定承載力，但沉陷比較明顯，土埂外側(cè)泥漿分布區(qū)承載力極弱，設(shè)備無(wú)法進(jìn)入。土壤檢測(cè)結(jié)果顯示：平均干密度低于1.5 g/cm3，相對(duì)密實(shí)度小于0.7，承載力試驗(yàn)檢測(cè)小于15擊；且分布區(qū)域離散，僅能滿足人員行走和輕型設(shè)備局部作業(yè)。

含水量高是阻礙土壤承載力增長(zhǎng)的主要因素，設(shè)法排水加速脫水是取得工程突破的關(guān)鍵。經(jīng)試驗(yàn)和觀察，在輕型挖掘機(jī)碾壓擾動(dòng)下，吹填土埂出現(xiàn)明顯下沉，擾動(dòng)區(qū)域兩側(cè)相對(duì)壅高，土體向兩側(cè)滑動(dòng)。同時(shí)下沉后的吹填土逐漸堅(jiān)實(shí)，承載力試驗(yàn)，貫入錘擊數(shù)上升4~5擊，分布較擾動(dòng)前均勻，但平均仍然沒(méi)有超過(guò)20擊，承載力增長(zhǎng)有限，不能滿足機(jī)械大范圍作業(yè)要求；增大擾動(dòng)范圍，吹填土滑坡明顯，限制了挖掘機(jī)行動(dòng)，機(jī)械安全作業(yè)不能保障。承載力增長(zhǎng)給輕型運(yùn)輸機(jī)械作業(yè)提供了可能，5 t以下自卸車(chē)和翻斗車(chē)可以行走。

分析發(fā)現(xiàn)擾動(dòng)是吹填土脫水密實(shí)的主要原因。載荷擾動(dòng)打破了吹填土體殘存滯水的壓力平衡，土體壓縮變形，部分水分突破了淤泥的封堵，水壓卸載后，土體塑性變形已經(jīng)發(fā)生，水分不能回到原位，多余水分只能向土體外析出，土壤顆粒獲得一定程度密實(shí)。由于滲流途徑堵塞依舊存在，水分析出速度較慢，析出的水體需要一定時(shí)間才能排出土體。實(shí)踐也證明繼續(xù)加大擾動(dòng)范圍和幅度，不能使土體承載力繼續(xù)增加，反而加劇了土體滑坡和蠕動(dòng)。采用擾動(dòng)后靜置充分析水排干后再擾動(dòng)的辦法，獲得較好的排水效果。由于擴(kuò)大范圍作業(yè)受限，采用填筑進(jìn)占補(bǔ)償土體滑坡和蠕動(dòng)造成的體積損失，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)占推進(jìn)。

采用就近取土補(bǔ)充填筑材料，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，普通風(fēng)干土壤碾壓后即使被水浸潤(rùn)，仍能保持相當(dāng)承載力，滿足進(jìn)一步進(jìn)占的作業(yè)要求。土壤含水率適中時(shí)進(jìn)占損失填筑料最少，滑坡幅度越輕微。松散脫水充分的風(fēng)干土填筑效果沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，新開(kāi)挖無(wú)水漬的團(tuán)塊狀黏土進(jìn)占效果良好。這一發(fā)現(xiàn)解決了進(jìn)占材料短缺的問(wèn)題。隨著尾水排空，吹填區(qū)域大部分露出水面，可供機(jī)械作業(yè)的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，表層土和地勢(shì)隆起處土料都具備使用條件。采用挖掘機(jī)開(kāi)溝排水，促使土料進(jìn)一步脫水，開(kāi)溝土料經(jīng)1~2 d翻曬，可直接作為填筑料運(yùn)走。

進(jìn)占法填筑成本仍然較高，全區(qū)域填筑不太現(xiàn)實(shí)。因此尋找其他措施加速脫水使吹填土實(shí)現(xiàn)密實(shí)十分必要。受機(jī)械擾動(dòng)能夠加速淤泥泌水脫水啟示，沿施工通道對(duì)兩側(cè)淤泥土進(jìn)行機(jī)械擾動(dòng)。采用反鏟挖掘機(jī)，利用機(jī)械臂將鏟斗插入淤泥，前后推拉搖震，可以明顯看出淤泥表面有水分析出。證明通過(guò)機(jī)械主動(dòng)干擾，可加速淤泥脫水。同時(shí)挖掘機(jī)可將排水通路進(jìn)一步聯(lián)通，排除表層積水。流程為：開(kāi)溝—擾動(dòng)—靜置—排水—再擾動(dòng)—靜置—排水。

挖掘機(jī)擾動(dòng)作業(yè)完成后，淤泥表層積水進(jìn)一步減少，靠近施工道路內(nèi)測(cè)的淤泥面進(jìn)過(guò)靜置，面層脫水明顯，局部有固結(jié)現(xiàn)象。擾動(dòng)多次后，表層殘水基本排出，淤泥實(shí)現(xiàn)初步固結(jié)。淤泥滑動(dòng)也明顯減弱。土體蠕動(dòng)減弱，經(jīng)過(guò)風(fēng)干和排滲進(jìn)一步脫水，基本具備覆蓋填筑整平作業(yè)條件。覆蓋作業(yè)一般采用濕地推土機(jī)推平即可。

3 施工時(shí)的幾個(gè)細(xì)節(jié)處理

1）吹填時(shí)排泥場(chǎng)出水口位置高程不宜太高，泥漿吹填應(yīng)隨吹填進(jìn)程和排泥場(chǎng)有效容積變化逐步加高出水口高程，這樣可促進(jìn)吹填土早期沉降密實(shí)。

2）吹填線路應(yīng)合理規(guī)劃，沿編制規(guī)劃方向延伸，避免泥漿水流主流直接噴向出水口，減少吹填死角。

3）吹填工作結(jié)束后，排干尾水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間自然沉降，才能布置土地整理。設(shè)備進(jìn)入前，應(yīng)對(duì)施工范圍內(nèi)吹填土做釬探檢測(cè)，摸清大致承載力情況，做好標(biāo)記，確定設(shè)備活動(dòng)范圍，切忌盲目進(jìn)入。

4）進(jìn)占施工時(shí)，進(jìn)占堆料不宜堆高，保證設(shè)備安全前提下，高出泥漿面30~40 cm為宜，施工過(guò)程中，施工道路和填筑面會(huì)持續(xù)沉降，應(yīng)根據(jù)沉降情況修補(bǔ)加高。

5）挖掘機(jī)擾動(dòng)施工前盡量排空殘水，以利于擠壓泌水排出，擾動(dòng)時(shí)泥漿面出現(xiàn)明顯出水現(xiàn)象即可停止，過(guò)多擾動(dòng)并不能增強(qiáng)泌水效果。

4 結(jié)語(yǔ)

土地吹填應(yīng)做好規(guī)劃，減少平整工作量；進(jìn)占施工是改善吹填土承載能力主要措施，填筑材料應(yīng)以土料為主；機(jī)械擾動(dòng)可加速吹填土孔隙水泌出，增加土壤承載力；輕型機(jī)械作業(yè)先行，逐步創(chuàng)造全面機(jī)械作業(yè)條件，選擇合適的設(shè)備搭配對(duì)降低施工成本很有幫助。