程立
摘 要:為了能夠確保再次利用疏浚土方,現在很多工程都會結合使用疏浚和吹填兩項工程,其不僅可以對水域進行挖深,同時還可以將用地填高,因此其屬于一項綜合利用工程,并且在目前的吹填造地、港口與航道治理、河湖整治等各個行業中得到十分廣泛的應用,有效地推動了我國社會經濟和生態的可持續發展。退水系統在疏浚吹填施工中屬于確保吹填區可以實現高效、安全運行的關鍵性措施,為此,本文對疏浚吹填工程中退水口型式的選擇進行了分析和介紹,供大家參考。
關鍵詞:疏浚吹填工程;退水口型式;選擇
雖然在疏浚吹填工程中退水口只是對尾水排放進行控制的一種臨時性輔助設施,但卻具備降低泥漿對環境的污染、強化吹填區泥沙沉淀效果等一系列的作用。嚴格地依據吹填區規模和疏浚土質等選擇和設置科學合理的退水口型式可以實現環保、實用和經濟等一系列功效。筆者與自身實踐經驗相結合,對退水口型式在不同工況下的選用和實施效果進行了分析和介紹。
1 溢流堰式退水口的設置和實施效果
溢流堰退水口可以使吹填區水位抬高,這樣就可以使尾水從堰頂漫溢到排水溝渠,有效地降低堰內水流受到退水口的擾動,并且還可以降低尾水的淤塞和泥漿污染。
1.1 溢流堰式退水口的設置 由于疏浚土具有較大的含泥漿量,不僅容易對下游排水溝渠產生淤塞作用,還會對周邊農田造成污染。通過溢流堰式退水口可以使泥漿沉淀情況得到有效改善,應選擇與有排水溝渠相鄰近的部位設置退水口,大約每隔1000米布置一個退水口,選擇磚石混合結構作為退水口的基礎,并且確保與圍堰底寬基本一致的退水口寬度。采用梯形結構的堰體,選擇塑料布覆蓋沙袋固定的方式對退水口與圍堰連接處實施有效防護。在堰頂布置人工碼放的土工布砂袋,利用逐層加高的方式對堰內水位進行有效控制[1]。
1.2 溢流堰式退水口的實施效果 溢流堰式退水口具有安全耐用和簡單的堰體結構等優點,與埋管式退水口相比,溢流堰式退水口會對圍堰內水流產生較小的擾動,而且對于吹填泥漿的沉積更加有利,可以有效地控制泥漿污染。但是溢流堰式退水口會使堰上交通被阻斷,而且具有較大的日常維護工作量。在退水路徑不斷縮短以及吹填區容積不斷減少的同時,泥漿會對下游造成較大污染和淤塞。在具有較長退水路徑和較大尾水含泥漿量的疏浚吹填工程中比較適用該類退水口,在具體的吹填工作中,應依據吹填厚度的變化對堰頂進行及時加高,只有這樣才能夠確保實現更淺的溢流高度。然而在高圍堰吹填工程中不斷增加的退水口堰頂高度會極大地影響到巖體的安全性,所以必須要對這種退水口予以謹慎選擇。
2 埋管式退水口的設置和實施效果
埋管式退水口具有費用低廉、使用方便、結構簡單等一系列的特點,以是否需要控制水位為依據可以將其劃分為兩種,也就是單純的埋管式退水口和閘池埋管式退水口。
2.1 埋管式退水口的設置 某吹填工程具有23萬立方米的工程量,其分為兩個吹填區,也就是填塘固基和堤后壓浸。設計壓浸臺比場面高出2—2.5米的高度,設計填塘區平齊于周邊田面。通過原有高埂路堤進行攔水,因此不需要對圍堰進行修筑。立足于滿足泄流量考慮退水口的設置,因此最終選擇了埋管式退水口。壓浸臺區圍堰內外具有相差較大的水位,需要在泥漿不易流入而且遠離排泥管口的位置設置退水口,利用增加土工布沙袋的方式避免泥沙將其過早地掩埋, 在具體的施工過程中需要對排水鋼管進行重復埋設。與排水溝相比,填塘區水面大約高出1米左右,選擇使用單純的埋管式退水口,一旦吹填區水位壅至管口,這時候就會開始將尾水排出[2]。
2.2 埋管式退水口的實施效果 埋管式退水口具有較低的埋管位置和順暢的流水,其出水除了會對圍堰外坡腳產生較小的沖刷,而且還不會對圍堰交通形成阻斷作用。在具體的使用過程中需要做好鋼管與土結合處的防水處理工作,避免出現決口危險。其缺點是在不斷提升堰內吹填面的同時具有較大的重復埋設工作量。在具有較少泥漿含量的沙土類吹填工程中比較適用該方法。
3 豎井式退水口的設置和實施效果
作為一種新型退水口形式,豎井式退水口結合了溢流堰式退水口和埋管式退水口的優點,具有操作便利、可靠性高、結構合理的優點。在疏浚吹填工程中,豎井式退水口的運用也比較廣泛,具有較好的退水效果。
3.1 豎井式退水口的設置 在某高圍堰大型河道的疏浚工程中運用了豎井式退水口,該工程的疏浚區土質主要為Ⅲ類和Ⅱ類土,具有較大的吹填含淤量。該工程吹填區的圍堰頂寬為3米,高度為6米,邊坡為1:2,經過排水渠將尾水排入河道中,對防泥漿污染、防淤積和防沖刷均有一定的要求。因此要在遠離排泥管出口處選擇退水口,以取得更好的成績效果。該工程選擇了豎井式退水口,其包括跌水消能設施、排水渠、退水涵管和集水井。在施工中,首先要進行場地平整和測量放樣,再開挖基坑、砌筑基礎、埋設涵管、砌筑井架,然后開挖和砌筑排水溝,最后修筑防沖消能設施。在施工的過程中要緊密地連接涵管接縫處、防滲墻和退水涵管、豎井和退水涵管,避免產生滲漏問題。將消防沖能設施設置在入河處[3]。
3.2 豎井式退水口的實施效果 該工程運用豎井式退水口取得了較好的退水效果。增加閘板之后,能夠對吹填區水位進行自由的升高,水口水流的擾動得到了極大的減少,泥漿的沉淀效果有所提高,泥漿污染和水土流失都受到了限制。該工程中的施工退水的含漿量完全符合設計要求。由涵管排出退水,不會影響堰上交通,能夠保障圍堰的安全。該工程的不足之處在于具有較大的前期投入,而且施工比較復雜。總體而言,在疏浚吹填工程中應用豎井式退水口能夠取得較好的退水效果。
4 結語
在選擇和設置通訊口的時候必須要遵循,有利于下游排水管道的銜接和設置,有利于泥沙的沉淀,有利于泥漿退水流程的延長等原則并且與環保工期成本等各種因素相結合,最終將科學合理的位置和結構形式確定下來。在實際的工程中,與增設尾水沉淀池、 增設隔埂和土工布圍欄、加高圍堰等措施相結合,往往可以獲得更好的為水處理和吹填效果。
參考文獻:
[1]曹承愷.航道疏浚工程中硬黏土施工設計及實踐[J].水運管理,2015(04).
[2]傅英坤.有關深水航道維護疏浚施工方法分析[J].中國水運(下半月),2015(03).
[3]劉冰.疏浚吹填工程的進度控制研究[J].科技風,2011(22).