平原圩区内淤泥质壤土在堤防填筑施工中的应用

平原圩区内淤泥质壤土在堤防填筑施工中的应用

易明

中国电建市政建设集团有限公司天津300000

摘要：本文详细阐述了平原圩区内淤泥质壤土在堤防填筑施工中的应用，对现场施工工艺原理进行了着重分析，总结了淤泥质壤土筑堤的施工特点。

关键词：淤泥质壤土；堤防填筑；施工应用

长江中下游冲积平原地区，地势平坦，河网密布，在平原圩区内及河道漫滩中普高分布淤泥质壤土，该类土天然呈软～流塑状，灰～深灰色，中～高压缩性、高灵敏性，土质级别为Ⅱ级。受该类土高含水率、高液限、高压缩性、高粘粒含量、高灵敏性、排水性差、低强度、渗透系数小、变形持续时间长等特点的制约，淤泥质土往往作为难以直接利用的特殊土而作废弃处理，淤泥质土地基上工程建设也相对较少，造成了严重的环境危害和资源浪费。在确保工程质量安全的前提下，如何对平原圩区内淤泥质壤土进行综合利用是一道难题，若成功实现淤泥质壤土的资源化合理有效利用，对工程界及至社会发展等均具有重要意义。

笔者所在的青弋江分洪道工程针对圩区内及河道开挖普遍存在的淤泥质壤土，结合堤防填筑实际缺土的情况背景，总结出来一套平原圩区内利用河道堤防开挖料进行土堤防填筑的施工应用办法，通过对河道开挖的淤泥质壤土填筑堤防内外平台，即解决了部分料源，减少了工程建设取土用地，又变废为宝，对本应废弃的土料进行利用。在保证堤防整体稳定的基础上取得了较好的经济、技术和社会效益。现就相关应用进行探讨。

一、淤泥质壤土施工应用原理

1、淤泥质壤土开挖通过初步降排水加快软土固结增加地基承载力，再通过面层铺设钢板增加机械设备自重的受力面积，减少单位面积上地基承受荷载，从而保证开挖正常进行。

2、淤泥质壤土填筑通过铺设钢板等减少土体单位面积承重荷载从而保证机械设备作业达到土体铺设、整平及初步碾压目的；在设计高程上另加厚50～80cm厚土层，通过长时间加载（1～2年）将下部填筑淤泥质土体内饱和孔隙水逐步排出，从而达到土体固结目的，确保外平台达到抗渗透、抗冲刷的作用，同时确保内平台延长渗径、加强堤防整体稳定性功能的实现。

二、淤泥质壤土施工特点

1、根据堤防各部分性能要求的不同，因地制宜利用河道开挖的不同性质土进行河道堤防不同部位的填筑，充分协调发挥已有限制条件下土资源在堤防填筑中的作用。

2、基于软弱淤泥质壤土难于组织机械施工的特点，开创性的组合采用提前降排水、铺设防陷板、分层开挖等施工措施保证河道开挖顺利实施，并经济可行。

3、利用堤防主堤身、内平台、外平台在整体设计思路上的不同功能，结合堤防开挖的不同性质土分别进行填筑，满足了堤防整体稳定与安全，保证了外平台防渗、防冲刷的功能和外平台的压重功能、延长渗径的实现。

堤防的堤身、内平台及外平台的划分按以下原则确定：堤身指堤顶内外侧1：3边坡至地面之间的堤防；内平台指堤身往堤内侧（背水侧）部分的堤防；外平台指堤身往堤外侧（迎水侧）部分的堤防。具体见下图1。

图1堤身及内外平台划分示意图

三、淤泥质壤土施工应用

1、淤泥质壤土开挖

（1）河道坑塘排水及排水沟开挖

在河道开挖段下游围堰处布设发电机及水泵对河道内明水进行抽排，明水抽排完成后，采用挖掘机配备钢板协助进入河道内开挖主排水沟及支线排水沟。开挖至下而上进行，开挖面低于设计高程0.5～0.8m，以应对排水过程中淤积。主排水沟开挖完成后，开挖支线排水沟，平均每50m一道，局部低洼坑塘处增设。保证整个河道开挖段积水、雨水及渗水能通过排水系统有效快速排出。

（2）土方开挖

根据河道内土质特性，表层的地表硬壳层，粉质壤土含量较高，可利用做作填筑堤防主堤身，下部为淤泥质粉质壤土，主要开挖利用做填筑内平台区域和部分弃渣。河道土采用分二层开挖，第一层开挖表层硬壳层，开挖完成后，第二层开挖下部淤泥质土。河道内每平均间隔150m铺设一条钢板路至主排水沟，挖机采用倒退法开挖，对钢板路铺设范围左右4m共计8m（挖机最大工作区域）范围土方进行开挖，大功率小载重自卸车（约5～8吨）通过钢板路运输至堤身填筑区域，边退边挖直至河道疏挖边线，该段开挖完成后基本成长条形，然后移动钢板至相邻另一8m宽工作面，进行下一长条形工作面开挖，直至整个开挖面完成。

开挖河道底层土及边坡时，在测量人员的指挥下，用挖掘机在河道底及坡面上每隔10～20m开挖出样槽，由有经验的挖掘机操作人员按样槽进行开挖，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20mm的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15cm，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，以保证开挖精度满足规范要求。

2、淤泥质壤土填筑应用

（1）首先采用满足规范要求的粉质壤土进行主堤身填筑，反铲挖掘机取土，自卸车运输，推土机进行整平碾压，堤防填筑分层厚度为30～40cm，118kw推土机每层碾压4～6遍（根据土料含水率不同可适当调整），确保压实度最终达到设计要求。

（2）内平台填筑（淤泥质壤土填筑）

内平台填筑土料主要为原河道或滩地开挖淤泥质土料。填筑时先采用粘性粉质壤土填筑主堤身至平台高程，然后采用自卸车运输河道开挖淤泥质土料至主堤身沿堤身内侧坡面倾倒，使用挖机层配带钢板倒运2～3次铺满填筑区域，经晾晒表面固结后采用大功率推土机整平并碾压（施工过程中暂不作压实度等指标检测），完成后进行下一层填筑，分层厚度为80～100cm，整体填筑完成后通过在设计高程上另加载80～100cm厚土层，以加速下部土体固结，填筑完成3～6个月后，按设计断面进行了二次平整、碾压，并最终经1～2年加载沉降以使土体固结达到设计压实度要求。

（3）外平台填筑

外平台填筑土料主要为老堤堤基淤泥质土，河道内滩地土料。填筑时先采用粘性土填筑主堤身至平台高程，然后采用推土机推送老堤基下淤泥质土至外平台填筑部位，边推送边碾压，剩余不足土料利用铲运机从河道开挖区滩地运送至外平台填筑部位，边推送土料边碾压，每层厚约50cm，完成后进行下一层填筑，直至填筑高程；填筑完成后一般需1～3个月后进行表层碾压、平整。

四、结语

平原圩区内淤泥质壤土在堤防填筑施工中的应用技术，是现有堤防填筑工程施工技术一个较为良好的补充，即解决了部分料源，又减少了工程建设用地，有效的解决了圩区内工程建设与土资源不匹配的问题，节省了大量耕地占用。本论文对相关施工特点及应用进行了总结，希望能对相应地区和相似工程的水利工程施工提供一些借鉴。

参考文献

[1]孔纲强，张弛.填筑速率对软基上堤防沉降影响的现场试验与数值模拟[J].岩土力学,2014.

[2]韩中华，李薇.淤泥质土筑堤施工技术[J].施工技术，2015.