吹填土地基處理技術(shù)在圍墾區(qū)成陸工程

1、一引言二區(qū)域成陸規(guī)劃建設(shè)方案設(shè)計與研究三吹填土地基處理技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用 浙江省人均耕地面積僅為全國平均基數(shù)的三分之一，人多地少的矛盾在一定程度上制約了浙江省社會經(jīng)濟的發(fā)展，成為影響經(jīng)濟增長的重大瓶頸問題。 灘涂圍墾作為解決我省土地資源緊缺的重要工程措施，近年來在省委、省政府的高度重視下，已從“十五”期間實現(xiàn)圈圍38.83萬畝，增長到“十一五”期間完成圈圍63.05萬畝，開創(chuàng)了灘涂圍墾蓬勃發(fā)展的新局面。 在大量灘涂圍墾工程實現(xiàn)圈圍的同時，圍墾區(qū)的開發(fā)建設(shè)也如火如荼地開展起來。由于新建圍墾區(qū)灘面一般較低，從土地使用安全和使用功能角度來說，往往要求對地坪進行抬高，而目前浙江沿海開山石料已面臨資源短缺和

2、政策處理難度加大等難題，利用吹填土造陸技術(shù)已越來越多應(yīng)用于我省圍墾區(qū)成陸工程中。 結(jié)合我院承擔(dān)的一些吹填造陸工程設(shè)計和研究工作，與參會的專家和代表作個交流討論。我院承接的洞頭縣圍墾區(qū)回填專題就是區(qū)域成陸規(guī)劃建設(shè)方案設(shè)計與研究的典型案例。該項目主要針對環(huán)“海中湖”區(qū)域經(jīng)濟圈的發(fā)展，測算洞頭縣“海中湖”區(qū)域各圍墾工程回填填筑材料的需求量，調(diào)查區(qū)域內(nèi)可用于回填的各類材料儲量及其分布情況，研究適宜進行墾區(qū)回填的淤泥或海砂分布區(qū)域和原則性的吹填實施方案。 “海中湖”區(qū)域主要圍墾實施計劃，按近、中、遠三期進行圍墾區(qū)回填平衡分析，并按就近及效益優(yōu)先為原則，提出料源規(guī)劃意見。圖圖1 洞頭縣洞頭縣“海中湖海中湖

3、”區(qū)域圍墾區(qū)地理位置圖區(qū)域圍墾區(qū)地理位置圖圖2 a 圍墾區(qū)示意圖（W1）圖2 b 圍墾區(qū)示意圖（W2）圖2 c 圍墾區(qū)示意圖（W3）圖2 d 疏浚區(qū)（A、B、C）示意圖方案一方案二方案三 圍墾區(qū)采用吹填土成陸的地基均為由水力沖填砂土、粉土或黏性土而形成的填土，傳統(tǒng)的做法是在吹填土經(jīng)過自然沉積固結(jié)，待表面形成硬殼后再進行加固處理。為縮短沉積固結(jié)時間，短期內(nèi)提高地基承載力，改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)就必須采取一定的人工處理地基的方法。 浙江省沿海一般為第四系沉積物所覆蓋，從總體上可分為二大類：第一類為松散稍密的粉砂、粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土類，主要分布于錢塘江等主要河口和慈溪北部。第二類為淤泥質(zhì)土，為浙東

4、南沿海地區(qū)主要土類，分布于寧波南部，舟山地區(qū)沿海以及浙中、浙南濱海。因此，圍墾區(qū)吹填土地基處理技術(shù)也不盡相同。 按現(xiàn)有的吹填土地基處理技術(shù)可分為物理加固法和化學(xué)加固法兩大類。物理加固法以翻曬與壓實法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、強夯法、振沖法等為典型?；瘜W(xué)加固法是向吹填土地基中注入或拌入固化劑，隨著固化劑的凝結(jié)提高地基承載力的地基處理方法，其中固化劑的類型主要有無機型、離子型、有機聚合物類、生物酶類，按其外觀可分為液體狀和固體粉狀兩種。常用的固化劑有水泥、石灰、粉煤灰、無機鹽等。按固化法處理吹填土地基的深度又可分為淺層固化處理和深層固化處理兩類。 位于舟山市釣浪圍墾區(qū)內(nèi)，墾區(qū)面積7700畝，分區(qū)塊

5、采用吹填海砂工藝結(jié)合開山土石回填工藝進行圍區(qū)填高。 吹填砂量1510萬m3，砂源地遠在3040km之外的大小魚山，為粉砂。吹填采用“挖、運、吹”工藝，達到設(shè)計標高后，經(jīng)晾曬、挖溝排出明水，再根據(jù)用地功能要求采取強夯等處理手段提高地基承載力。施工期照片施工期照片完工后照片完工后照片 位于舟山市六橫小郭巨一期及續(xù)建圍墾工程圍區(qū)內(nèi)，工程造地面積為6238畝，采用吹填泥及無砂墊層真空預(yù)壓地基處理技術(shù)進行圍墾區(qū)成陸。 吹填淤泥土量1375萬m3，取自圍墾區(qū)海堤外側(cè)1km以外的航道疏浚土，經(jīng)真空預(yù)壓處理后的場地承載力特征值大于50kPa。完工后照片無砂墊層真空預(yù)壓 斷面圖 固化吹填土按施工方法可分為管內(nèi)混

6、合處理法和場地混合處理法?！皾B透壓密工 法”屬于前者 其主要固化劑為NTC藥劑， 原理是：H/C消水中和劑是一種以二價和三 價鐵鹽為主要成 份的無機藥劑，當(dāng)H/C藥 劑與海泥充分混合 時，由于H/C藥劑的電離 作用 海泥顆粒中的毛吸管被切斷，毛吸管水與間隙水得以釋放，從而實現(xiàn)分子級固液分離；再注入高分子凝聚劑，把固液分離后的泥質(zhì)粒子進行凝聚。 “滲透壓密工法”有效地改善了淤泥的滲透系數(shù)、加快了泥質(zhì)粒子的沉降速度、大大縮短了海泥的固化時間，從而縮短了吹填造地的工期，提前實現(xiàn)工程效益。該固化技術(shù)已在國內(nèi)的天津濱海新區(qū)、大連的地吹填造陸工程中使用。 為驗證“滲透壓密工法”對浙東南沿海淤泥吹填土的適用

7、性，對溫嶺東海塘、玉環(huán)漩門二期、溫州民營科技園區(qū)、寧波東錢湖四處淤泥土進行量筒對比試驗。 溫嶺東海塘、玉環(huán)漩門二期和寧波東錢湖試驗?zāi)M用的吹填淤泥土為現(xiàn)場灘涂取土樣，模擬吹填施工時泥漿容重按12kN/m313kN/m3控制，采用比重計率定。溫州民營科技園區(qū)試驗用吹填淤泥土泥漿在現(xiàn)場施工吹填口附近直接取樣。制樣后的吹填淤泥土泥漿同時進行添加外摻劑和不加外摻劑兩組對比試驗，以比較其效果。試驗結(jié)果表明： 說明“滲透壓密工法”技術(shù)，對我省沿海淤泥吹填土加快沉積固結(jié)效果明顯，外摻劑能明顯改善淤泥吹填土土體構(gòu)架，土團分子凝聚，改善后的土體滲透性增強。B池A池 為進一步驗證“滲透壓密工法”加快淤泥吹填土沉積

8、固結(jié)的性能，在量筒試驗的基礎(chǔ)上，開展了該技術(shù)的小型設(shè)備實驗。 小型設(shè)備實驗表明，采用“滲透壓密工法”可以提高吹填效率，施工時間縮短約1/31/2；吹填尾水排放時，流失量減少約1/2，同時吹填土的沉淀速度增快，但相對而言，吹填土的流動性變差，吹填土流動性弱就會導(dǎo)致大量吹填土沉積在吹填管口附近，而不能靠其自流沉淀流動至其他較遠的區(qū)域。為避免這種情況的發(fā)生,故在實際吹填施工時，要及時排放吹填尾水，提高土體的自固結(jié)效率；采用“滲透壓密工法”，吹填土在初始沉淀后，在實際施工時常產(chǎn)生擾動，實驗表明二次擾動后的吹填土對沉淀沉降效果影響有限。 除上述典型工程外，我院還在椒江區(qū)十一塘圍涂區(qū)內(nèi)造田造地項目、瑞安市

9、閣巷新區(qū)回填及軟基處理工程、玉環(huán)坎門中心漁港東港區(qū)清淤回填工程、溫嶺市東海塘圍區(qū)淤泥沖填法造陸等工程中進行了吹填土地基處理技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用，并對淤泥與砂分層吹填技術(shù)、低位真空預(yù)壓技術(shù)、電滲技術(shù)、淤泥固化技術(shù)等開展研究。我院承接的洞頭縣圍墾區(qū)回填專題就是區(qū)域成陸規(guī)劃建設(shè)方案設(shè)計與研究的典型案例。該項目主要針對環(huán)“海中湖”區(qū)域經(jīng)濟圈的發(fā)展，測算洞頭縣“海中湖”區(qū)域各圍墾工程回填填筑材料的需求量，調(diào)查區(qū)域內(nèi)可用于回填的各類材料儲量及其分布情況，研究適宜進行墾區(qū)回填的淤泥或海砂分布區(qū)域和原則性的吹填實施方案。 “海中湖”區(qū)域主要圍墾實施計劃，按近、中、遠三期進行圍墾區(qū)回填平衡分析，并按就近及效益優(yōu)先為原則，提出料源規(guī)劃意見。圖圖1 洞頭縣洞頭縣“海中湖海中湖”區(qū)域圍墾區(qū)地理位置圖區(qū)域圍墾區(qū)地理位置圖 “滲透壓密工法”有效地改善了淤泥的滲透系數(shù)、加快了泥質(zhì)粒子的沉降速度、大大縮短了海泥的固化時間，從而縮短了吹填造地的工期，提前實現(xiàn)工程效益。該固化技術(shù)已在國內(nèi)的天津濱海新區(qū)、大連的地吹填造陸工程中使用。 為驗證“滲透壓密工法”對浙東南沿海淤泥吹填土的適用性，對溫嶺東海塘、玉環(huán)漩門二期、溫州民營科技園區(qū)、寧波東錢湖四處淤泥土進行量筒對比試驗。 “滲透壓密工法”有效地改善了淤泥的