吹填疏浚土造陆效果关键影响因素分析

郑际毅

摘 要：吹填疏浚土造陆过程中，吹填管线的布置方式以及疏浚土的性质对吹填造陆的质量有着极大的影响。本文依托广州港南沙港三期疏浚吹填及地基处理工程II区工程，分析了疏浚土质的分布情况及性质，全程跟踪记录了疏浚吹填过程，并通过对比、统计等方法对吹填疏浚土造陆效果的关键影响因素进行了深入分析。分析结果表明：粘性土最有利于陆域的形成，砂性土次之，淤泥质土最不利于形成陆域；合理地布设吹填管线、选择合适的吹填管口以及积极进行吹填管线维护等措施可以有效提高造陆的质量。

关键词：疏浚土 吹填造陆 关键影响因素 质量控制

1.引言

围海造陆工程大部分集中在浅海滩涂一带。传统的围海造陆多采取开山填海或挖砂填海等方式，但这种做法的直接后果就是生态环境遭到严重破坏、不可再生资源紧缺及工程成本增加；另一方面， 我国每年产生约有12×108m3的疏浚土，但国家允许倾倒平均每年仅1×108～2×108m3，因此，充分利用疏浚土进行吹填造陆则成为沿海地区围海造陆的主要方法。然而，吹填方式的设计是否合理以及疏浚土种类的选择是否科学都极大影响吹填造陆效果，且最终影响后期地基处理的难易程度。

本文依托广州港南沙港区三期工程疏浚吹填及地基处理工程II区工程，分析了疏浚土质的分布情况及性质，全程跟踪记录了疏浚吹填过程，并对吹填疏浚土造陆效果的关键影响因素进行了深入分析，拟为今后类似的工程积累施工经验。

2.工程概况

2.1 疏浚吹填工程内容

工程的疏浚内容主要包括：①大码头#14～#16泊位港池水域和支航道水域疏浚，②水工基槽-21m标高以上疏浚及开挖，③水工基槽-21m标高以下疏浚土转吹。其中，大码头#14～#16泊位港池水域和支航道水域疏浚的范围包括疏浚C区（C1区、C2区以及C3区）和疏浚D区，总疏浚面积约为155.2万m2；疏浚港池水域宽度为792m，支航道底宽为233m；疏浚深度均按-16m标高进行控制，疏浚边坡坡度按1：8计算；对于超挖部分，超深取0.5m，超宽取4m。水工基槽-21m标高以上的疏浚和开挖不计超深，超宽取2m，边坡坡度按1：2.5计算。

工程的吹填造陆范围主要包括D1区～D31区等31个陆域形成区域。

2.2 疏浚土分类及其分布情况

结合工程地质资料，根据《疏浚岩土分类标准》（JTJ320-96）对工程疏浚土进行分类，疏浚土质主要为2、3、4、5、7、8、9类土质，总疏浚方量约2740万m3，具体情况如下：

（1）大码头#14～#16泊位港池水域及支航道水域疏浚工程

该区域开挖范围内的土质主要为淤泥、淤泥质土。其中：2类土（淤泥）：1613.14万m3，占比58.89%；3类土（淤泥质土）：226.11万m3 ，占比8.25%；4类土（粉质粘土）：654.26万m3，占比23.88%；5类土（粉质粘土）：210.21m3，占比7.67%；8类土（中砂）：10.07m3，占比0.37%；9类土（砂夹粘土）：25.49m3，占比0.93%。

（2）水工基槽-21.0m标高以上疏浚工程

根据地质资料进行分析可知，该区域开挖范围内的土质主要为淤泥、淤泥质土、粉土～粉质粘土、已建围堰及围堰后回填料等。工程量和各类土质具体如下：

2类土（淤泥）：134.85万m3，占比50.92%；3类土（淤泥质土）：19.49万m3，占比7.36%；4类土（粉质粘土）：27.63万m3，占比10.43%；7类土（粉细砂）：16.23m3，占比6.13%；9类土（砂夹粘土）：3.96m3，占比1.5%。其余的方量为拆除已建围堰。

3.各疏浚土类分类特征及相关特性

根据疏浚岩土分类标准可知，不同类的疏浚土在输送和作为填土的适宜性详见表1。

4.造陆效果关键影响因素分析

全程跟踪记录吹填过程、实时分析吹填效果，发现该工程的造陆效果参差不齐。因此，下面结合现场记录资料和实际施工经验，主要从以下几个方面进行了分析影响造陆效果的因素。

4.1与吹填工艺相关因素分析

工程的吹填管线采用钢管和与胶管混合的形式，其中钢管直径规格为Φ700 ～800mm、长度规格为6 m /1 2 m，而胶管也有两种规格，分别为Φ700mm×1.8m、Φ800mm×1.8m。考虑到施工过程中风浪以及附近施工船舶和渔船的影响，为了减少对水上管线的干扰，海上吹填管的设计形式采用了水上浮管与水下沉管组合的方式，而岸上吹填管的设计形式采用了钢管与胶管间隔连接的方式。

（1）吹填管线平面布置

由于码头前沿位置的基槽要求限期开挖施工，因此，为了保证岸坡土體的稳定性，D1～D5区、D26区必须优先进行软基处理。鉴于此，施工方案中的管线平面布置分为两个阶段：第一阶段主要吹填临海侧200m范围内区域（包括D1～D5区、D26区），其管线平面布置计划如图1；第二阶段主要吹填后续区域，其管线平面布置计划如图2。

实际施工过程中发现，图1和图2中的规划线路不能满足实际施工需求，按照“由内而外，由近及远”的原则结合陆域使用的优先级，在实际施工时进行了一定的改进，调整后的管线实际布置如图3所示，其中D19～D22区、D25区、D31区和无编号的暂不处理区域由于吹填后的标高超过设计标高达3m以上而未进行吹填。

具体调整要求以及采取的解决措施如下：

①管线的走向应符合吹填造陆的要求。由于工程工期紧张，吹填造陆后立即进行软基处理，没有自然晾晒的时间，因此，应合理规划管线的走向，须减少更改线路的工作量，从而提高施工效率。

②应合理设计两条线路之间的架设间距。两条线路交界处属于低洼区，容易堆积淤泥和吹填尾水，因此，应合理安排管线的架设间距，以保证有适当的重叠，从而确保陆域形成效果。需要说明的是，不同的特性的疏浚土的吹填辐射范围与流量成正相关，范围在40～300m波动，由于淤泥成陆困难，因此未考虑其辐射范围。endprint