1、围海造陆工程中吹填技术的运用摘要：根据笔者的实践经验，通过工程实例，重点介绍采用分层吹填法围海造地的施工工艺和技术特点，并对分层吹填、打塑料排水板、堆载预压等不同施工阶段的固结沉降进行数值分析，从固结时效、技术难度和施工效率等方面探讨分层吹填法的适用性和可行性。 关键词：围海造陆工程；分层吹填；固结沉降 中图分类号： U651+.5 文献标识码： A 文章编号： 由于沿海地区是我国经济最发达的地区，人口众多，人均占有土地面积少，对土地需求非常迫切。积极开展围海造陆工程，为解决土地稀缺问题和有效利用沿海丰富的海涂资源提供了有效的途径。目前，围海造陆工程中的吹填方法一般采用直接吹填法，并不考虑吹填
2、土土质不同的问题，很容易造成吹填区域不同部位土质不同，从而固结沉降速度不一致、固结强度不同等问题。这就需要吹填完成后采取较为复杂的软基加固方案，对吹填区进行地基处理。这样不仅延长了施工周期，而且加大了工程投资。为更加合理地利用不同土质的吹填土，加快吹填土固结沉降的速率，减少不均匀沉降、缩短地基处理时间、降低工程费用，目前国内部分吹填造地项目已开始采用分层吹填工艺。 1 分层吹填工艺 1.1 分层吹填法简介 目前，在国内围海造陆工程中土方吹填的方式较为单一，一般采用直接吹填的方式进行，即将指定区域划为若干吹填分区，然后根据挖泥船的开挖顺序，以逐步推进的方式进行吹填。这会导致各吹填分区内的土性过于
3、单一， 而不同分区间的土质差异较大，吹填陆域的不同位置地基承载力差别较大，容易引起后期地基沉降不均匀，地基处理的难度大。分层吹填法的核心是利用不同土质的固结、沉降特点，使吹填物质分层、等厚分布，使不同区域吹填土的固结时间和沉降量基本相同。分层吹填的施工方法针对吹填土的不同特性， 在挖泥施工时采用分区、分段的方式，有目的地开挖特定土层，再进行分层吹填。 分层吹填能较好地利用吹填土的渗透性等力学特性，在分层吹填形成的陆域内，不同性质的土体分布均匀、地基结构性较好，尤其是当吹填土内部有横向渗透砂层时，可靠土体自重实现排水固结，缩短渗透固结时间。由于吹填区的断面结构形式相似，当吹填区面积较小时， 不需
4、要打塑料排水板即可实现排水固结，后期地基处理也比较容易。 1.2 分层吹填法的原则 分层吹填法主要是针对拥有不同性质土源的情况而采取的施工方法，在施工前需要了解开挖区的土质特点和分布情况，准确计算所需的吹填量，确定开挖顺序。 吹填施工控制的关键是根据土体的力学特性选确定分层顺序。 分层吹填时宜采用高渗透性土（如砂土、粉土等）与低渗透性土（如粘土、淤泥土等）交叉吹填，在低渗透性土的上、下均会形成渗透层，最上层应为砂土等具有较高承载力的土层，下部的软土层可视为软弱下卧层。 应在施工现场检测吹填土的力学特性， 并根据土体渗透性和吹填厚度确定分层厚度，一般低渗透性土的厚度应控制在 2.0m 左右，高渗
5、透性土的分层厚度在 1.5m 左右，当沙源充足时，高渗透性土的分层厚度可不受限制。应综合考虑固结速率和施工效率确定吹填分层数，过多的分层虽然有利于排水固结，但也会影响施工进度，一般以 34 层为宜。 1.3 分层吹填与地基处理 对-3.0m 等深线以外的深水区域，可选用绞吸船、耙吸船和抓斗船，采用多船开挖、按序吹填的施工方法，直接进行吹填或抛填；在-3.0-1.0m 等深线之间的浅水区，应选用绞吸式挖泥船施工，可利用辅助艇拖动浮管至指定的吹填位置；在 0m 等深线附近的滩涂水域，当吹填土超出海平面时，排泥管要随着陆域形成的进展而逐步推进，移动吹填口的位置就比较困难，此时仅适合吹填具有一定承载力
6、的砂性土质。 2 分层吹填法的工程实例 2.1 工程概况 某填海造地工程的围堰采用水上抛填堤心石和充砂袋的斜坡堤结构，吹填区面积约 100hm2，总回填量达 2500 万 m3。海底土层主要为淤泥质粘土和粉质粘土，原设计采用中细砂、中粗砂分层吹填：由-2.0 m 天然泥面至 0.0m 高程吹填中细砂，0.02.0m 高程吹填中粗砂，2.0m 高程以上为堆载砂。由于施工区域附近缺乏可用砂源，所有吹填砂均需外运至现场，再进行二次转吹。 2.2 施工工艺 根据吹填区的水深条件，本工程的分层吹填施工分别采用泥驳直接抛填、泵砂船吹填、绞吸船直接吹填等方式相结合，其主要吹填工艺与传统方法相似，主要区别在于
7、： 1）由于本工程吹填区附近无合适的采砂区，若直接采用绞吸船在吹填区附近边挖边吹， 则选择性取土会有一定困难，而本工程的吹填土均由其他采砂区运送，具备选择性吹填的条件，取土时采用抓斗式挖泥船，可在现场安排泥驳根据需要装运疏浚土方。 2）在吹填区围堰尚未全部完成时即可进行吹填作业，当水深为-3.0-2.0m 时，可将泥驳直接驶进吹填区进行抛填；当吹填区顶面抬高至-1.0m 左右泥驳不能进入时，可采用绞吸式挖泥船进行吹填，可由辅助船乘潮调整吹填管头位置；当吹填陆域露出水面时，可采用皮带船直接将中粗砂抛至吹填区。 3）由于吹填区面积较大，应在吹填区各处均匀布设控制杆，并加大测量密度实时监控分层吹填的
8、高程和土层厚度，对于稍高区域可采用插杆标记的方式，按设计要求尽可能保持各区域同步抬升。 4）由于泥驳抛填的土料相对集中、沉积时间较短，要按距龙口顺序，由远及近地分区、分段抛填；吹填施工时不划分特定区域，先吹填高程较低处，通过频繁移动泥驳和吹填管线， 使各区段的吹填高程尽量同步抬升。由于吹填土流动性较强，吹填口应布置在距围堰排水龙口较远的位置，吹填口应背对龙口方向，以尽量延长吹填土的沉积时间。 传统吹填施工在围堰完成后即可进行，由于分层吹填需要考虑土的不同力学特性，施工工序比较复杂，需频繁移动泥驳或吹填管口的位置，但此时增加的人力、物力和工期投入，与后期地基加固处理时节约的投资和工期相比还是比较
9、经济的。 3 结 语 1）直接吹填法施工工艺和所需设备相对简单，无需考虑吹填土的不同性质，多采用“自挖自吹、边挖边吹、近挖近吹”的方式，施工速度较快。从施工经验、设备调配方面考虑，应首推直接吹填法。 2）分层吹填法能充分考虑不同土体的力学特点，通过合理设计吹填断面，利用土料自身的排水通道，增大横向排水效应，可缩短后期地基处理的时间，当吹填范围较小时，不打塑料排水板即可实现自重作用下的固结。采用分层吹填法会增加移船次数，比较适合用于具有一定水深条件的区域。 3）从施工角度考虑，采用砂性土与粘性土相间的分层吹填方法，虽然会增加施工船机的使用量，在施工工序安排和吹填质量控制方面增加了难度，但相比节省造地工程的总成本、缩短后期地基固结的周期和提高地基承载力的正效益而言，前期施工中付出某些代价是值得的。 4）目前国内采用分层吹填的案例较少，综合考虑技术经济因素，针对吹填区面积小、水深条件适宜、取土来源有保证、横向排水效应明显的填海造陆项目，在采用分层吹填时可不打塑料排水板，仅在围堰内侧布置排水砂层，就能收到较好的固结效果。
