摘要：水利工程是利国利民的工程，目前水利工程中应用疏浚吹填技术相对传统的填筑技术具有方便快捷、效果好、成本低等优势，因此疏浚吹填技术得到了广泛的应用。本文介绍疏浚吹填技术，分析其工作原理，实例探讨了疏浚吹填技术在水利工程中的应用。
关键词：疏浚；吹填；水利工程
引言：目前我国的水利工程有了较大的成就，各种各样的技术应用于水利工程当中。在水资源管理和流域管理中河流、湖泊、水库中的泥沙量过多会影响水质以及水生物，还会危害我国的农林业。另外高含量的泥沙沉积会对河道、水库等相关的建筑设施产生不良影响，甚至严重影响到我国的环境和经济发展问题。在水利工程中运用疏浚吹填技术能够有效的改善这些负面影响，目前疏浚吹填技术被广泛的应用到防洪堤坝、交通港航以及近海造陆等领域之中。
1 疏浚吹填技术概述
疏浚吹填技术包括了疏浚工程技术和吹填工程技术两种技术。
疏浚工程是指通过机械设备的水下开挖工作，达到行洪、通航、引水、排涝、清污以及扩大蓄水容量、改善生态环境等为目的的一种施工行业，它的内容涉及五个方面：①提高河道的行洪能力，改善河道的通航条件。②对新的水道、港池、过海管道沟槽的开挖。③对码头、船闸、堤坝等水工建筑物基槽的开挖或者地基软弱土层的清除。④湖泊、水库、沟渠中淤积的泥沙的清除。⑤对水底矿藏覆盖层和污染层的清除。
吹填工程是由疏浚土的处理发展而来，是指利用机械设备自水下开挖取土，通过泥泵、排泥管线输送以达到填筑坑塘、加高地面或加固、加高堤防为目的的一种施工作业。它的内容有填塘固基、淤临淤背、堵口复堤、整治险工、加固堤防、农田改良、建设造地、备料、积肥等。
疏浚吹填设备对土质也有着一定的要求，所以有些水利工程建设无法使用此种技术。另外疏浚吹填技术在水利建设的开始阶段，干密度较小、含水率较大，抗剪强度较弱，不利于土体的稳定。但是跟传统的碾压填筑相比，吹填法筑堤后的堤身断面比较大而且堤坡比较缓，这样就能很好的降低危险性。
2 疏浚吹填技术的工作原理
2.1疏浚技术的原理
即是运用各种疏浚挖泥船在水下挖土石方和排泥的工作原理。挖泥船的种类有很多种，例如绞吸式挖泥船、铲斗式挖泥船、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船等等，这些挖泥船的种类虽然很多，但是他们有着共同的工作原理，利用各种机械设备和装置及时将水中的泥挖出装上船，之后将泥运到预先确定的地点。
2.2吹填技术的原理
吹填筑堤的工作原理就是泥浆吹填固结密实的原理。它包括三个阶段，即“土料的湿化崩解、沉淀排水、固结密实”。
2.2.1土料的湿化崩解。土料原本由土颗粒、空气和水组成的三相物质，当经挖泥船的吸头或高压水枪产生的高压水柱造成土料破坏，由三相（固+气+液）变成两相（固+液）的土料与水的泥浆，使土料呈现悬浮状态，为土粒重新结合密实创造条件。
2.2.2沉淀排水。湿化崩解形成的泥浆经过泥浆泵抽取，由输泥管道输送到吹填仓内时，流速递减并最后停止流动，悬浮的土粒在重力作用下逐渐向下沉淀。致使一部分水离析在泥层表面，由高处向低处流动，同时将积水排除。随着泥浆含水率的降低，逐渐成为软塑状态，土体也随之开始初具骨架。
2.2.3固结密实。由于吹填筑堤是分层积累上升，当第一层（底层）经过沉淀排水后，又有上部第二层乃至其后的第三、第四等层加厚，在逐渐自重递增作用下，由下至上也随之固结加密。随着各层吹填土内水分的排除，堤身土的干密度也相应递增，其质量也越来越好。
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3 实例探讨疏浚吹填技术在水利工程中的应用
3.1项目概述
某吹填工程设计将疏浚区内淤土通过施工船舶吹填至指定吹填区内，疏浚区包括西南航道和3个港池，土质为淤泥、细粉砂，疏浚工程量约为2678万m³；吹填区则划分为4个吹填区，总面积约为942㎡，设计要求达到标高3m，吹填量约为2426m³。绞吸式挖泥船由于适应范围广，适于港口、河道、湖泊等疏浚工程，特别适合吹填造地，且适合挖掘砂、砂质黏土、砂砾等不同挖泥工况。根据工程施工现场条件，地质特点、合同工期等相关因素，本工程累计投入了绞吸式挖泥船9艘分别于各区域协作施工。
3.2分层、分段进行吹填施工
即施工前做好取泥区的地质勘查，根据取泥区的地质情况，分析土质及不同土质标高位置，划分土层，进行施工。分层施工一般上层泥层较厚，这样做到挖泥船的功率得到充分施展，下层泥层较薄，以保证工程质量。通过合理分层，改变一刀切的施工方法，减少了瞬时塌方造成回淤的影响；同时，如果挖的区域靠近边坡，避免了绞吸船做回头工，耗费人力财力油耗，更可能对工期造成一定影响；此外，当挖泥船最大挖深，在高潮时达不到设计要求深度，则可采用低潮时挖底层，高潮时挖上层的分层施工方法。
3.3挖泥船单双泵配合施工工艺
即根据土质、排泥场和吹填区的位置，确定管线的布置和排距（浮管加岸管），再可根据排泥管长度确定单双泵配合的施工工艺。对于一定的土质，若排距在一定范围内，挖泥船可采用单水下泵进行作业；若排距超过范围，则挖泥船因为真空压力不足而需采用水下泵和舱内泵双泵进行作业。针对高浓度泥浆，排距增大还可能会导致泥浆在排泥管内沉淀，还需通过减少泥浆浓度和加缩口等办法进行吹填。土质和排距的不同会产生不一样的泥泵组合，工地实际经验得出的泥泵串联组合如下：
单泵作业的最大优点即是节省柴油，效率为2500m³/h绞吸式挖泥船，日平均耗油约为双泵作业的2/3，每天节省柴油约为6吨（24小时作业），且作业吹填浓度可控制在50%左右，且不需加缩口，土块颗粒比较大，含水少。因此，在吹填过程中，根据现场情况，更优先考虑单泵施工，既能更高效的保证工程质量，又能节省油耗，有利于成本控制。
3.4吹填方向及排水口布置
吹填区的形成应该是中间高两边低的形式，从陆侧向海侧施工直至排水口，这样可形成良好的排水系统，吹填区水则可顺流排出吹填区。若吹填区内形成了中间低两边高的形态，则后期可能会强制排水，加大了成本投人，进而影响成本，因此吹填方向控制应是施工过程中成本控制的要点之一。
排水口的布置则会一定程度影响吹填区的形成速度和平整度，对施工工期的影响显而易见。一般来说，排水口位置应该远离排泥管的入口，且应设置2个或以上的排水口，施工过程根据管线延伸情况轮流使用，用以延长泥浆的流动距离，有利于泥浆沉淀，也有利于减少泥浆的流失量；排水口的过水流量应可控，一般应高于一定时间内吹填区泥浆流入量，防止施工过程中吹填区水位过高，影响围堤的安全。
另外，排泥管管口位置吹填应该因地、因时制宜，结合吹填区形状，吹填区内平整度的要求进行调节。若前期管头位置靠近施工区边缘，则后期应适当延长管线至施工区中间，以避免形成中间低两边高，利于排水，同时，这样也有利于后期吹填区内可能需要的机械平整工序。
结语
随着社会经济的迅速发展，疏浚吹填技术将越来越多地应用于水利工程当中。根据不同的地质情况选择合适的挖泥船，将疏浚和吹填技术有效的结合，以满足水利工程发展的需求，另外要控制施工质量，积极提倡文明施工与环保施工，为疏浚和吹填工程目标的实现奠定坚实的基础。
参考文献
[1]杨忠.疏浚吹填技术在水利工程中的应用[J].水利科技与经济，2008（11）
[2]田庆.疏浚吹填技术在水利工程中的应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013（12）
论文作者:尹兆璋
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/20
标签：挖泥船论文; 水利工程论文; 技术论文; 泥浆论文; 排水口论文; 土质论文; 作业论文; 《基层建设》2016年31期论文;