赵伟波毕业论文.doc

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1、南通航运职业技术学院毕业论文题 目： 吹填工程技术应用研究 姓 名： 赵 伟 波 系 别： 交 通 工 程 系 专 业： 港 口 工 程 技 术 班 级： 港 航 3082 学 号: 0 7 3 0 8 1 2 3 6 指导教师： 倪 飞 2 0 1 1 年 5 月 2 6日吹填工程技术的应用研究赵伟波（南通航运职业技术学院 交通工程系，江苏 南通 226006）摘 要：该文介绍了吹填工程施工技术的优缺点，对吹填的施工工艺，及质量控制作了详细介绍关键词 吹填；施工工艺；质量控制；吹填工程 ; 平整度 ；吹填优缺点1 概述随着我国改革开放的不断深入发展，在人口稠密、经济发达的沿海地区，特别是沿海

2、港口,对土地的需求日益增长，因而在九十年代这些地区的围海造地项目日益增多,吹填逐渐被广泛应用于这些工程之中。现在越来越多的吹填技术被用于围海造地，港区开发，建造场地。吹填后需要在吹填的砂面进行后期堆载预压,等一些列的施工项目，所以吹填的平整度对后期施工有着至关重要的作用。笔者结合自己在参加港珠澳大桥人工岛填海工程南北标时的一些施工经验和规范要求介绍了有关吹填施工中一些关键流程，质量的控制，及施工工艺，并着重讨论了有关吹填平整度控制方法。2吹填的优缺点2。1吹填的优点（1）成本低。用钢筋混凝土或用块石做围堰成本很高，是一般吹填的23倍。(2)效率高。使用吹填筑堤不需要太多的机械设备，和繁琐的施工

3、程序。为工程节约了大量的人力，物力和财力，大大降低了工程成本,提高了功效。（3）质量好。使用粉砂吹填后并排水固结比一般压实的密实度高。平均容重可达到1415kNm。（4)采用临近航道疏浚的砂用于围堰的吹填可以节约成本，加快施工进度。2.2 吹填围堰的缺点（1）在施工期间，围堰体内含水量高，如不注意脱水固结，就有可能发生位移、鼓肚、滑坡或围堰漏通形成深沟等质量事故。（2）为了脱水固结，吹填速度不能太快,施工期也受到一定限制.（3)吹填沉降受砂质影响很大。（4）吹填时如果淤泥太多会出现拱淤现象。（5）大多是海上施工，影响施工因素很多。（6)工程进度受砂源影响很大。（7)施工环境较其他工程恶劣.3

4、工程概况3。1地理位置港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程位于珠海市拱北湾近岸海域，地理坐标为221231”N，223431”E.本工程填海面积208.87 万m2，护岸长度6079.344m，交通船码头长35m.3.2自然条件本工程区域北靠亚洲大陆，南临热带海洋（南海）,气候温暖潮湿，属南亚热带海洋性季风气候区.受欧亚大陆和热带海洋的交替影响，该区域天气气候复杂多变,灾害性天气频繁，登陆和影响口岸人工岛的台风十分频繁,凡登陆、影响珠江三角洲、粤西沿海和在南海北部活动的热带气旋，对工程区均可造成较大影响。3。3地质构造根据地质勘察的结果，推断珠澳口岸人工岛场地范围内无明显的错断第四系覆盖层的断裂构

5、造穿过。综合分析认为：本区属构造相对稳定区。 3。3。1土层分布本探区地层主要由第四纪覆盖层（地层代号）、残积土（地层代号）和风化花岗岩（地层代号）组成.覆盖层中的淤泥层为海相沉积地层，遍布全探区，平均厚度10 米左右,层中夹有流泥等透镜体或流泥不连续分布,无明显的单元土体划分的界限,局部夹有砂层或底部呈淤泥质土，该层含水率大于70%，强度低,高压缩性.覆盖层的层为陆相沉积,几乎遍布全区,位于淤泥层之下的粘性土,褐黄等色，可塑为主，局部揭露有松散稍密的砂层，该层厚薄兼有，含水率一般在30%左右，强度中等，中等压缩性。覆盖层的及层为海陆交互相沉积地层，探区内多呈透镜体或不连续分布或缺失，一般厚度

6、不大,局部较厚，以粘性土为主,多呈淤泥质土或粉质粘土状，间有砂层.该层含水率一般小于50,强度较低,中等高压缩性。覆盖层的及层为海陆地层，遍布全探区，分别位于及层之下。主要由粘性土及砂层组成,砂层比较复杂，各种砂均有,并混有粘性土，同时状态差异很大，犬牙交错，多与粘性土互层。粘性土含水率一般在30%左右，强度中等,中等压缩性。砂的状态由松散密实都有且没有规律。残积层比较单一，分布较广，含水率一般小于30%，强度中等，中等压缩性。风化花岗岩遍布全探区，本次钻探大部分钻孔在强风化花岗岩终孔，强度较高，中等压缩性。个别钻孔在中风化或微风化花岗岩终孔。4 施工工艺吹填流程：根据测量数据选定吹填区域泵船

7、 管头定位管线布设吹泥施工测量监控高程及平整度验收 4.1施工准备 在施工船舶的准备（吹泥船，管线,锚，三通，软管，水上浮筒弯头)4.2吹泥船定位 吹填方式有很多种,在本工程中主要使用的是泵船配合砂船进行吹填，泵船进来并能够准确定位于施工区域是非常重要的，直接影响管线的走向及平整度等,所以在吹填时要对泵船进行定位工作。项目总工因根据施工吹填要求从工程整体上进行分析，得出泵船位置的最佳方案然后告知技术员求出泵船船仓四个角点的坐标.测量人员根据坐标到施工现场进行定位插杆。现场主管根据标杆对泵船进行引航和定位工作。4。3管线布设 4.3.1管线铺设：项目部根据施工进度确定管线长度然后向泵船进行技术交

8、底工作。船上施工人员根据要求准备所需要的工具。 （1）水上铺设管线因根据施工地点的自然条件确定合理的管线连接方式,防止在风浪大的时候出现断管的施工事故。一般采用1+1或2+1(一根长管一根软管或一根长管两根软管）连管方式在水面上的要加浮筒.根据管线长度还要在管壁上加减压阀（400m500m一个） （2）排泥管进入吹填区的入口应远离排水口,以延长泥浆流程.管线的布置应满足设计标高、吹填范围、吹填厚度的要求，并应考虑吹填区的地形、地貌、几何形状对管线布置的影响.排泥管线的间距应根据设计要求、泥泵功率、吹填土的特性、吹填土的流程和坡度等因素确定。各类吹填土在施工中呈现的坡度，宜在现场实测，无条件进行

9、实测时可参照下表.各类吹填土的坡度土的粒径（mm）水上平 静 海 域有 风 浪 海 域淤泥、粉土11001300细砂15011001618115130中砂1251501518110115粗砂110125131414110砾石151101213164.3.2 管头定位：管头的位置直接影响整个吹填区的平整度，必须时刻注意及时调整.总工确定管头位置有测量用杆做标记最后施工人员进行移管.4.4 吹填（见吹填质量控制）5 吹填的质量控制5.1质量控制内容及规范吹填工程质量检验的内容应包括吹填土质、吹填区的尺度和吹填程序。吹填土质应满足设计要求。检验方法应为抽样检查与观察检查相结合，抽样数量应满足设计要求

10、。吹填工程的允许偏差、检查数量和方法应符合表规定。吹填工程允许偏差、检验数量和方法序号项目允许偏差（m）检验单元和数量单元测点检验方法1吹填平均高程完工后吹填平均高程不允许低于设计吹填高程时+0.20图上测点间距1015mm1用水准仪配合经纬仪、全站仪或RTK-DGPS测量取平均值完工后吹填平均高程允许有正负误差时0.152吹填高程最大偏差未经机械整平淤泥0.6图上测点间距1015mm1用水准仪配合经纬仪、全站仪或RTK-DGPS测量，取最大偏差值细砂、砂质土0.7中、粗砂0.9中、硬质粘土1.0砾石1.1经过机械整平0.35.2吹填平整度控制 根据疏浚与吹填工程质检标准（JTJ_324200

11、6）中有关吹填平整度的规定（见上表）未经机械整平的中细砂为0。7m中粗砂为0。9m。另一种是经机械整平的0。3m而工程上一般是采用后面一种标准。吹填后，需要用大型机械在上面进行施工作业，若平整度达不到规范要求就会严重影响施工进度及质量要求，严重时甚至会出现无法整平的工程事故.所以在进行吹填工程施工时必须遵循一下几个原则：(1）对于中细砂,要充分利用它的流动性好,自然坡降小的特点。笔者参加的港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程来看，岛内吹填中细砂要十分注意管线的走向布设管线的间距,长度三通，要结合细砂的特点来综合制定方案。在这个工程中我们分别要进行对人工岛围堰，分隔围堰和岛内吹填的施工任务，鉴于工期

12、较短，及设计要求我们采取的是岛内吹填与围堰并行施工的方案。岛内区吹填管线采用的是主干线间距为600米，支干线每次延伸距离加大200300米，达到面面俱到，全面覆盖的目的，充分利用了中细砂流动性好的特点。 另外在实际施工中，在排泥口处往往会形成一个直径达2040米左右的水坑，这回严重影响陆域成型后的平整度要求。传统的方法是靠排泥管向前延伸,利用水砂倒流来填平，但是往往会出现坑填平了但是排泥管被埋入砂中，造成移管困难。该工程在吹填时有效地使用了节流口,是出管口的砂颗粒初速的明显增大，这样增加了土质的流动性。在管线要延伸的前一天，去掉节流口,使出水的速度减缓，降低了砂粒的流动性,是水坑变得又浅又小.

13、（2)对于中粗砂质的吹填工程在平整度控制上，除要遵循上述讲的共性原则外，还要充分利用它流动差的特点，中粗砂的吹填，虽然流动性差,但其成陆性好即“水到沙到，水干成陆”，因此，接管工作很频繁。根据笔者在北仑三期施工经验,在现场保证平整度的一个简单方法是以排沙管的底标高来控制吹沙标高与接管进度，在开始吹沙时，把排沙管底标高设定在设计吹沙标高上米处,当出沙口的沙层标高与排沙管底齐平时，便延伸管线。该工程实测坡降为：(涨潮高水位水坡降小，落潮低水位时坡降大），每段管线延伸长度控制在米，并且要注意的一点是延伸的管线底标高须一致（即管线要平直）。应用这个方法，在该工程中每个泥塘长排沙管主干线处，标高最大、最

14、小值仅差米，在竣工验收前的整平，只须把主干线处的沙往两侧一推即可,大大减小了整平的工作量及整平的难度。（3)影响控制吹填平整度的因素很多，除了上面提到的还有吹沙船船型、功率大小、吹填区底质、地形、潮位等都会对平整度控制产生影响，因此，控制吹填平整度措施不是一成不变的，须根据各个工程的特点，加以灵活运用,以达到最佳平整度效果。5.3承载力控制每个吹填工程在设计中都考虑了成陆后的承载力的问题。吹填厚度、吹填沙质以设计承载能力的大小而确定。当我们承担了一个吹填项目时,设计的吹填厚度，吹填沙质，承载力均已确定.要保证吹填成陆后的承载力达到设计要求，在施工中所能做的就是保证吹填沙质的均一性和吹填厚度的均

15、一性，施工保证措施必须从这两方面着手。保证吹填沙质的均一性，就是要保证施工中取到符合设计要求的沙。施工中，要在取沙船上定期或定量取样分析，若发现不符合设计要求，要另找沙源并及时向业主、监理报告。吹填厚度的均一性，即是整个吹填区的吹沙厚度要基本保持一致，厚度相差太大必然会影响承载力.当吹填区底质为淤泥时,要分层吹填（特别是吹填沙质为中粗砂时）分层的厚度以吹沙时沙脚处淤泥不上拱为原则，若吹填厚度过大，沙脚处淤泥上拱，再被后续吹沙覆盖,就会在沙层中形成淤泥带或淤泥包，就会形成成陆后的承载力弱点，当底质淤泥层较厚时，对分层的厚度有一定的要求，特别是底层厚度，若底层厚度较薄吹沙后,上部承载力不够，易凹陷

16、，上部接管、运管工作很难开展；若厚度较厚，又易在沙脚处形成淤泥拱起,引起吹填沙层不均匀，失去分层吹填的意义。5.4吹填流失量和沉降量的观测和控制 吹填工程施工期间，应经常观察泄水口排放余水的含泥量的变化，并定期取样测定排放水的含泥浓度。若含泥量较高，应采取提高泄水口的高程的方法或调整排泥管管口位置的方法减少吹填土的流失。 当在软基上进行吹填时,应在吹填区设置沉降杆，观测吹填过程中原地面的沉降值.沉降杆的布置和观测应符合下列规定： 沉降观测点的布置和数量应根据吹填区地质情况和工程要求确定,宜采用50100m间距的格网均匀布设，当地质变化较大时，可适当加密; 沉降杆底盘应设在吹填区的原始地面上，装

17、设牢固，测杆要垂直,底盘应平放在原地面上，测杆的顶端应超出吹填标1m左右，当吹填厚度较大时，测杆应分段加装； 吹填过程中，应对沉降杆进行保护，防止歪斜、损坏； 沉降杆设置后，应在吹填前测量底部的原始高程.在软基上设置时，应在沉降板稳定后再读数.沉降观测间隔时间应根据原地基的土质和吹填进度确定,宜在3个月内每周观测12次，3个月后可每月观测1次. 当在软基上进行吹填时，应根据设计对吹填加载的要求和现场观测的沉降值、孔隙水压力、护岸水平位移等数据，控制吹填加载的速度，以保证地基或岸坡的稳定性.5.5质量监测与管理 在施工过程中,应进行自测，自检、互检施工质量，并做好每班施工的地段和自检质量记录。出

18、现质量问题应及时采取措施。 施工期间应经常对管线、泥塘、围埝泄漏、泥舱漏泥、挖泥船溢流进行监视,发现问题,应及时进行处理，以免发生质量和安全事故。 应按照ISO9001质量系列的要求，对工程施工实行全过程的质量管理,对特殊工序,应制定详细的作业指导书.每道施工工序都应有专人负责检测和监督，并做好质量检测记录。施工中应定期进行工程质量分析，找出质量不合格的原因和影响工程质量的因素,并采取必要的对策。结 语:吹填工程也是近十几年新兴的水工工程,其施工工期短，造价低，稳定好的特点吸引了很多建设单位采用这种造地方式。但是有关这方面的经验与工艺还有待进一步的研究,以至于更还的用于生产应用。参考文献1疏浚与吹填工程质检标准（JTJ_3242006)2 水利部疏浚工程施工技术规范3交通部航道整治工程质量检验评定标准4吹填工程施工工艺标准5吹填围堰技术的应用研究-宋建锋 ，张水根 ，周理武 ,陈雪仙8