吹填疏浚土造陸效果關鍵影響因素分析

鄭際毅

摘 要：吹填疏浚土造陸過程中，吹填管線的布置方式以及疏浚土的性質對吹填造陸的質量有著極大的影響。本文依托廣州港南沙港三期疏浚吹填及地基處理工程II區工程，分析了疏浚土質的分布情況及性質，全程跟蹤記錄了疏浚吹填過程，并通過對比、統計等方法對吹填疏浚土造陸效果的關鍵影響因素進行了深入分析。分析結果表明：粘性土最有利于陸域的形成，砂性土次之，淤泥質土最不利于形成陸域；合理地布設吹填管線、選擇合適的吹填管口以及積極進行吹填管線維護等措施可以有效提高造陸的質量。

關鍵詞：疏浚土 吹填造陸 關鍵影響因素 質量控制

1.引言

圍海造陸工程大部分集中在淺海灘涂一帶。傳統的圍海造陸多采取開山填海或挖砂填海等方式，但這種做法的直接后果就是生態環境遭到嚴重破壞、不可再生資源緊缺及工程成本增加；另一方面， 我國每年產生約有12×108m3的疏浚土，但國家允許傾倒平均每年僅1×108～2×108m3，因此，充分利用疏浚土進行吹填造陸則成為沿海地區圍海造陸的主要方法。然而，吹填方式的設計是否合理以及疏浚土種類的選擇是否科學都極大影響吹填造陸效果，且最終影響后期地基處理的難易程度。

本文依托廣州港南沙港區三期工程疏浚吹填及地基處理工程II區工程，分析了疏浚土質的分布情況及性質，全程跟蹤記錄了疏浚吹填過程，并對吹填疏浚土造陸效果的關鍵影響因素進行了深入分析，擬為今后類似的工程積累施工經驗。

2.工程概況

2.1 疏浚吹填工程內容

工程的疏浚內容主要包括：①大碼頭#14～#16泊位港池水域和支航道水域疏浚，②水工基槽-21m標高以上疏浚及開挖，③水工基槽-21m標高以下疏浚土轉吹。其中，大碼頭#14～#16泊位港池水域和支航道水域疏浚的范圍包括疏浚C區（C1區、C2區以及C3區）和疏浚D區，總疏浚面積約為155.2萬m2；疏浚港池水域寬度為792m，支航道底寬為233m；疏浚深度均按-16m標高進行控制，疏浚邊坡坡度按1：8計算；對于超挖部分，超深取0.5m，超寬取4m。水工基槽-21m標高以上的疏浚和開挖不計超深，超寬取2m，邊坡坡度按1：2.5計算。

工程的吹填造陸范圍主要包括D1區～D31區等31個陸域形成區域。

2.2 疏浚土分類及其分布情況

結合工程地質資料，根據《疏浚巖土分類標準》（JTJ320-96）對工程疏浚土進行分類，疏浚土質主要為2、3、4、5、7、8、9類土質，總疏浚方量約2740萬m3，具體情況如下：

（1）大碼頭#14～#16泊位港池水域及支航道水域疏浚工程

該區域開挖范圍內的土質主要為淤泥、淤泥質土。其中：2類土（淤泥）：1613.14萬m3，占比58.89%；3類土（淤泥質土）：226.11萬m3 ，占比8.25%；4類土（粉質粘土）：654.26萬m3，占比23.88%；5類土（粉質粘土）：210.21m3，占比7.67%；8類土（中砂）：10.07m3，占比0.37%；9類土（砂夾粘土）：25.49m3，占比0.93%。

（2）水工基槽-21.0m標高以上疏浚工程

根據地質資料進行分析可知，該區域開挖范圍內的土質主要為淤泥、淤泥質土、粉土～粉質粘土、已建圍堰及圍堰后回填料等。工程量和各類土質具體如下：

2類土（淤泥）：134.85萬m3，占比50.92%；3類土（淤泥質土）：19.49萬m3，占比7.36%；4類土（粉質粘土）：27.63萬m3，占比10.43%；7類土（粉細砂）：16.23m3，占比6.13%；9類土（砂夾粘土）：3.96m3，占比1.5%。其余的方量為拆除已建圍堰。

3.各疏浚土類分類特征及相關特性

根據疏浚巖土分類標準可知，不同類的疏浚土在輸送和作為填土的適宜性詳見表1。

4.造陸效果關鍵影響因素分析

全程跟蹤記錄吹填過程、實時分析吹填效果，發現該工程的造陸效果參差不齊。因此，下面結合現場記錄資料和實際施工經驗，主要從以下幾個方面進行了分析影響造陸效果的因素。

4.1與吹填工藝相關因素分析

工程的吹填管線采用鋼管和與膠管混合的形式，其中鋼管直徑規格為Φ700 ～800mm、長度規格為6 m /1 2 m，而膠管也有兩種規格，分別為Φ700mm×1.8m、Φ800mm×1.8m。考慮到施工過程中風浪以及附近施工船舶和漁船的影響，為了減少對水上管線的干擾，海上吹填管的設計形式采用了水上浮管與水下沉管組合的方式，而岸上吹填管的設計形式采用了鋼管與膠管間隔連接的方式。

（1）吹填管線平面布置

由于碼頭前沿位置的基槽要求限期開挖施工，因此，為了保證岸坡土體的穩定性，D1～D5區、D26區必須優先進行軟基處理。鑒于此，施工方案中的管線平面布置分為兩個階段：第一階段主要吹填臨海側200m范圍內區域（包括D1～D5區、D26區），其管線平面布置計劃如圖1；第二階段主要吹填后續區域，其管線平面布置計劃如圖2。

實際施工過程中發現，圖1和圖2中的規劃線路不能滿足實際施工需求，按照“由內而外，由近及遠”的原則結合陸域使用的優先級，在實際施工時進行了一定的改進，調整后的管線實際布置如圖3所示，其中D19～D22區、D25區、D31區和無編號的暫不處理區域由于吹填后的標高超過設計標高達3m以上而未進行吹填。

具體調整要求以及采取的解決措施如下：

①管線的走向應符合吹填造陸的要求。由于工程工期緊張，吹填造陸后立即進行軟基處理，沒有自然晾曬的時間，因此，應合理規劃管線的走向，須減少更改線路的工作量，從而提高施工效率。

②應合理設計兩條線路之間的架設間距。兩條線路交界處屬于低洼區，容易堆積淤泥和吹填尾水，因此，應合理安排管線的架設間距，以保證有適當的重疊，從而確保陸域形成效果。需要說明的是，不同的特性的疏浚土的吹填輻射范圍與流量成正相關，范圍在40～300m波動，由于淤泥成陸困難，因此未考慮其輻射范圍。endprint