减小吹填流失率方法的应用及可行性分析(牟平项目部)

吉星波

中交烟台环保疏浚有限公司

摘要：随着我国沿海城市经济建设的飞速发展和对外开放步伐的加快,沿海城市的土地需求量日益增加,呈现出寸土寸金的趋势,为适应现在的发展要求,填海造陆成为各沿海城市发展,改变土地紧缺现状的必由之路。如何减小沿海城市周边滩涂、浅滩及养殖池等在吹填造地过程中吹填泥沙流失率成为当下环境保护、资源开发、提高经济效益的一个侧重点。

关键词：填海造陆；滩涂；养殖池；流失率；经济效益 一、引言

养殖池、滩涂、浅滩的吹填改造由于其特殊的物理特性，在吹填造地过程中容易出现滩涂、浅滩、已吹填区域等被疏浚水流冲刷造成吹填区土质大量流失的情况。该情况不仅影响到施工企业对于施工进度的控制，而且会造成较大的经济损失。

如何采用有效的措施减小吹填过程中的流失率，成为项目管理中保证工期，降低施工成本，提高工程利润的一个侧重点。

结合牟平区滨海地段疏港吹填工程对施工中减小吹填流失率方法及其应用进行简要分析。 二、适用范围

本方法在养马岛周边滩涂、浅滩、养殖池改造中取得了良好的经济效益，经过细致全面的分析，其使用范围主要有以下几类：

2.1 吹填区为池塘及养殖池之类的有固定的出水渠道及进水渠

道，受进出场道路路况闲置，管线加设及走向较固定的场地。

2.2 吹填区后边为养殖区海域对溢流口排出水流中杂质含量要求较为严格的区域。

2.3 受吹填区设计要求及围堰，绞吸船排泥管口与溢流口直线距离较短，容易造成吹填水流直接奔向溢流口由溢流口出排出等问题发生的地域。

2.4 取砂区土质以粉细砂为主淤泥含量较大的吹填区域。 2.5 吹填区为养殖池一侧及几侧围堰不易于开工前采用陆域车辆回填修筑，需要配合工程进度采用吹填泥沙进行围堰修筑的区域。

三 、应用及原理 3.1 吹填区方面

3.1.1 吹填管口初步位置

由于吹填泥沙是以水流混合物的形式输送至纳泥区，吹填管口初步位置应本着与泄水口最大径流的原则进行设置，保证疏浚水流中的各种比重的物料在经过长距离径流后能全部沉积于纳泥区内。

3.1.2 吹填区格堰的设置

随着吹填工程的进行，纳泥区内陆地管的加设，疏浚混合物径流途径的变短，物料的沉积效果降低，需要在纳泥区内采用已吹填的物料修筑格堰并于吹填水流一侧铺设防渗布，将吹填区划分为几个相对的区域，人为增加疏浚物径流，最后完成靠近泄水口侧的吹填任务。

3.2 泄水口方面 3.2.1竖井式泄水口

泄水口施工过程，竖井及自制加高构件，都是随着吹填施工进度吹填区水位要求逐步安装，使围堰泄水系统处于可控可调节。加工制作的原材料都是废管线，节约了施工成本。竖井式可调水位泄水口出流为圆形或矩形薄壁，淹没出流流速小，吹填区水面流速减小，泥沙流失率降低、减小了港区的回於和环境污染、增加吹填施工效率、为项目创造了经济效益。 3.3 管口改造

现在绞吸船大部分采用的吹泥管径为φ700 mm或φ800 mm，吹填工程后期，由于排泥管的管口离泄水口距离较近，受吹填水流较高流速的影响，疏浚泥沙不易沉积，造成泄水口排除水流浓度较高，造成一定的成本损失。该情况在船舶疏浚以淤泥为主并含有少量粗砂、砾石土层时表现的更为明显。考虑到该情况，我部利用报废管线制作了簸箕形效能器，使管口处水流成散射状向流出，降低了落地后水流的流速，提高了疏浚物料的沉积速率，减小了泄水口处水流的含泥量。

3.4 化学方法

由于疏浚中污染底泥被打碎,强化了污染物的释放，使尾水中含有大量的富含于底泥中的有机物、氮、磷、重金属等污染物，这些污染物大部分附着在细颗粒上，悬浮在尾水中，很难沉降。因此，应采取必要措施，加速尾水中细颗粒的沉淀.

软土矿物由于同相置换、晶格缺陷及破键、选择性吸附、离解吸附常常带有不平衡的负电荷。由于吹填土是从海底被吹填机械吹至陆面,其化学成分受海水化学成分影响，吹填土中阳离子以Na+为最多,阴离子以Cl- 最多。根据这一性质,在泄水口处播撒不同的外加剂,使外加剂与吹填土中的离子发生反应产生絮状沉淀,达到降低排出水体中颗粒含量的目的。通常情况下常用的外加剂一般是水泥和石灰。当水泥与吹填泥浆混合后，水泥矿物很快与土中的水发生水解和水化反应，形成了不同的水泥矿物：硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙，硫酸钙等。

随着环境保护意识的日益提高，环保疏浚逐渐成为了疏浚行业的

发展大方向。因为疏浚单位时间输送水、泥沙混合物量较大，疏浚工期一般较短，无法另外兴建单独的水处理设施，因此不能采用生化处理方法。絮凝沉淀法是目前国内外用于去除水中悬浮物最常用的方法，絮凝沉淀法不需动力、操作弹性大、对水质水量变化的适应性强、药剂供应方便、处理设施占地面积不大，且容易建简易设施，成本低。从工程实际出发常用的絮凝剂为聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚合硫酸铁（PFS）三种。根据一般的现场条件，絮凝沉淀法采用以下2种方式：

1) 输泥管加药

在输泥管中投加絮凝剂，絮凝剂和泥浆在输泥管中快速混合，在纳泥区中反应、沉淀，使细小的悬浮颗粒絮凝成大颗粒，迅速沉淀下来，减小沉淀时间。

加药

疏浚船 纳泥区絮凝沉淀 出水排放 输泥管 2) 纳泥区出水加药

在纳泥区外设置混合池、反应池、沉淀池，纳泥区泄水口排水进入混合池，排水在混合池内与絮凝剂快速混合，然后流入反应池内反应，进入沉淀池沉淀，出水达标排放。 加药 疏浚 船 输泥管

纳泥区自然沉淀 混合 池 反应 池 沉淀 池 出水 排放 四 、质量控制

4.1疏浚施工质量控制措施

4.1.1 严格按照天津航道局质量体系文件进行各项质量管理，确保施工过程的工作质量得到有效控制，从而确保工程质量目标的实现。

4.1.2 项目经理部和施工船成立质量管理小组，针对工程质量目标，制定质量工作计划，分析影响质量的因素，找出对策，在施工中坚持PDCA循环，以达到预定的质量目标。

4.1.3技术交底：工程开工前，由疏浚工程师向挖泥船进行深入细致的技术交底，明确质量目标和控制措施，使施工驾驶员清楚了解工程性质、内容、施工条件、施工计划、施工特殊要求和注意事项。特别是本工程施工区土质复杂，施工船驾驶人员一定要熟悉各类土层的分布。

4.1.4 按规定检验、校核质量控制设备如：水尺、船用挖深控制仪、水砣等，保证其质量控制精度。

4.1.5操作工艺：施工船严格执行项目部配合公司工艺管理部制定的各类挖泥船施工工艺及参数，严格按设计图纸施工，认真细致的记录施工参数变化情况。

4.1.6 自检自测：施工中挖泥船做好“一岗三测”工作，核对砣测深度和挖泥控制深度是否一致，发现问题分析原因，并及时进行纠正，做好检测记录和交接纪录。

4.1.7 施工检测：定期或根据工程需要，安排对施工区域进行水深测量，对测图水深和计划开挖水深进行对比分析，对出现偏差的施工船，分析原因，以便调整施工方法、工艺，确保工程进度和质量。对后期开挖质量层施工时，要加密施工检测，保证施工质量。

4.1.8 经理部及施工船不定期组织召开工程质量分析会，总结或安排工程质量控制工作。

4.2 吹填质量控制措施

4.2.1 吹填区每30m～50m设一控制标高，管线人员发现管口吹填泥面达到标高要求，及时安排倒口。

4.2.2 各土类在吹填管口形成自然坡比不同。如淤泥质土在1：80左右，粉砂在1:50左右，粉质粘土在1：30左右，各船吹填管口支线间距根据船舶性能、吹填土质不同而不同，尽量保证吹填平整度，减少机械整平的工作量。

4.2.3 根据吹填进度，不定期安排吹填区的地形测量，及时指导排泥管口的调整。

4.2.4 根据设计吹填标高，适时采取机械整平，以满足业主对吹填区的平整度要求。 五 、安全措施

5.1 对参与本工程作业的人员进行安全教育，为作业人员配备安全帽，防护手套、救生衣等劳保用具。

5.2 现场机械等设备由专人负责使用，严格按照施工现场安全管理手册上的要求指导机械设备施工。

5.3 成立以项目经理挂帅的安全生产领导及监察管理小组，具体领导、检查各作业船舶及作业队伍的安全生产活动，设专职安全员，负责安全生产活动，形成安全管理网络，落实安全生产的保证措施，实现安全生产目标；安全工作落实到各班组、落实到个人。

5.4 贯彻“安全第一、预防为主”的方针，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，做到思想保证、组织保证和技术保证，确保施工中人身、设备的安全；

5.5 施工中实行安全目标管理，逐层进行目标分解，做到人人明确目标，人人有安全意识；

5.6 实行“安全技术交底”制度，每个作业、施工人员都进行安全技术交底，突出安全防范的要点，重点提醒，加强现场安全检查监督力度，确保安全。 六 、环保措施

6.1 按照局环境管理体系的要求，识别和评价本项目部的环境因素，编制项目部环境因素登记表与项目部重要环境因素清单。 6.2 根据识别的环境因素，定期制定环境管理方案，并组织实施。 6.3 组织制定相关环境污染应急预案，并组织进行演习，做好演习记录。

6.4 加强环保意识的教育，提高对环境保护重要意义的认识。对所参加工作的人员进行环境保护教育培训，内容包括体系方针、法律法规及各种规章制度、环境因素等，保留相关培训记录。 6.5 对施工船及分包单位及时进行环境交底，保留交底记录。 6.6 集中油污、污水并妥善处理，严防油污、污水泄露；船舶清除垃圾、排油污水应向当地海事局有关部门提出申请，允许后方可处理，并向接收方所要接受文件，《油类活动记录簿》应做好记录；生活垃圾集中按规定处理，严禁在施工水域乱扔垃圾。

6.7 输泥管线要布设合理，确保接卡质量，避免泥浆外漏污染环境。

七 、应用效益分析

2011年8月我部负责吹填施工的牟平滨海路南侧吹填区域，我部安排津航浚219（1200m3/h绞吸船）吹填靠近滨海路一侧区域A，安排分包船舶（1200m3/h绞吸船）吹填离滨海路稍远一侧的区域B。

工程开工伊始，我部即采用本方法指导津航浚219船吹填施工，分包船舶施工工艺及吹填施工方案完全由分包单位负责制定我部予以审核,未采用本。

津航浚219船吹填A区时，泄水口设置于A区东南角一侧，吹填尾水水流通过泄水口排入三八河中；分包船施工吹填区B时，泄水口设置于B去西北角一侧，吹填尾水水流通过泄水口排入B区北侧渠道，进而排入三八河中。

工程竣工验收，津航浚219完成吹填工程量81.4万立方米，运转时间2165.09小时，生产率375.97立方米/小时；分包船完成吹填工程量29.7万立方米，运转时间1714.09小时，生产率173.27立方木/小时。

津航浚219船较分包船舶吹运距近300米，津航浚219船管线长度约1700米，分包船管线长度约2000米，都在船舶标准吹运距范围内，疏浚吹填相同的土质，扣除管线长度影响，津航浚219船生产率为分包船舶生产率207%。

经过仔细查看发现，吹填B区北侧的排水渠道较吹填施工前发生较大变化，吹填施工前利用RTK进行测量发现渠道底部标高为+0.6～0.8米，竣工验收完成后利用RTK测量发现渠道表面已被泥土完全覆盖，表层标高+2.0～2.2米，泥层厚度约1.4米，渠道面积约2.7万平方米，渠道淤积泥沙工程量约3.78万立方米，为分包船舶吹填区验收工程量29.7万立方米的12.7%，增加了工程成本。

图片7.1：吹填B区泄水口未加溢流圈，流失率较高

图片7.2：吹填B区北侧渠道，表层泥层厚度

图片7.3 ：吹填B区北侧渠道最后淤积情况一览图

八 、结论

牟平区滨海地段疏港吹填工程施工区周边有大面积的海产品养殖区，对吹填施工过程有较强的抵制情绪，为保质保量的完成合同要求的吹填施工任务，该方法在施工过程中不断的得到补充与完善，不仅顺利的完成了合同既定的施工任务，更顺利的获得了二次加高吹填施工任务的机会。该方法在牟平区滨海地段疏港吹填工程施工期间中取得了良好的经济效益与社会效益，在滩涂改造、吹填造陆等工程中具有较高的应用价值及推广前景。