中新天津生态城基础浅层疏干固结施工技术

□文/刘会平

工程概况

中新天津生态城东至中央大道，西至蓟运河，南至永定新河入海口，北至规划津汉快速公路，总面积约30 km2。原址多为盐池、养殖鱼虾池、抛泥场以及被污染的水面并且作为周边区域建设取土主要地点，经过长期无序过度取用，现状缺土严重，不能满足基础设施建设及项目开发需要。根据生态城竖向规划和现状地坪标高情况，生态城缺土约2 400万m3，见图1。

图1 生态城原始地形地貌

生态城周边有蓟运河、永定新河、区内蓟运河故道等多条水系，沿河区域常年作为周边河道清淤抛泥场地，一方面无序占用土地不利于土地有效开发利用，另一方面淤泥堆积也需要二次处理。

为解决区域快速建设开发和地块基础填垫的突出矛盾，启动了中新天津生态城基础吹填固结工程。该项目一期位于起步区及中部片区，占地面积约5 km2，吹填土方约800万m3，吹填深度1.5～3.5 m。根据实际情况分析论证，工程拟结合天津市水利局蓟运河及永定新河河道疏浚清淤项目同步展开，利用清淤的河泥对缺土地块进行吹填并采用浅层疏干固结技术进行基础处理。通过上述施工工艺，可使地块地基承载力在4个月内达到5.5 t/m2，为基础设施建设和项目开发尽快实施创造有利条件。

施工工艺

相比于传统的吹填及真空预压基础处理工艺，生态城浅层吹填疏干技术采用逆作法，即先布设疏干管网系统，然后进行吹填并利用表层淤泥作为自密封层，泥面达到预设标高后对基础进行疏干固结。见图2和图3。

图2 浅层吹填疏干固结施工流程

图3 浅层吹填疏干固结施工工艺

（1）首先排放场地余水，对地块适当整平并按每20～30万m2进行分区施做围堰、内部子隔埝、排水沟。

（2）每个分区根据真空泵功率、作用范围、地形及泥层厚度等条件设计若干疏干单元并按棋子格形式布设疏干管网系统。疏干管网主要由集水主管、支管、导管和纵向排水板组成，其经纬管线间距按1.5～3.0 m设置。管道采用PVC管，排水板采用聚乙烯塑料B型滤水板。集水干管、支管、导管之间分别采用变径、十字、丁字接头连接牢固。集水网管、滤水板应分别固定牢固，见图4。

图4 疏干管网系统布设

（3）网管布设应基本在一个水平面上，否则应在坑洼处用柔性管进行连接架设，以防止网管受压断裂。一般吹填深度在1.5 m以内，铺设一层水平干管即可。吹填深度每超过1 m，再加铺一层水平干管以保证疏干固结效果。

（4）在每个疏干单元设置一个真空排水泵，布置在围埝四周，另配备1台备用。

（5）每个分区疏干管网系统布设结束即可进行吹泥施工，泥质为河道清淤淤泥。每个区域的吹泥口应根据吹泥量适时调整并在出泥管口增设一锥型喷管，随时改变喷管角度，调整出泥方向及位置，以确保每个疏干单元吹泥基本均匀，避免远末端浮泥较多造成后期疏干难度大、效果不理想。见图5。

图5 吹填基础

（6）吹填有效距离一般在3 km以内，若吹距较远，则应设置中继接力池并采用加压泵将淤泥泵送至较远区域。

（7）吹填同时进行电气及排水设备安装与调试。吹泥量达到预设标高后排放明水并进行抽真空吸水疏干。为保证表层淤泥自密封厚度以及疏干固结后的标高达到设计要求，一般泥面应高出设计标高0.6～1.2 m，但也应根据泥质及吹填深度进行调整。见图6。

图6 疏干固结

（8）疏干过程应24 h连续开泵抽排水并根据疏干区域内地表开裂情况，适时使用轻型推土机碾压，杜绝预埋集水管路和排水板与大气连通，确保疏干系统密闭真空以及抽排水的最佳效果。

（9）连续疏干4个月后，安排重型推土机排压，见图7。一般疏干5个月即可进行相关试验，地基承载力达到5.5 t/m2以上，含水率22%～33%，场地即可交付基础设施及项目开发建设使用。

图7 碾压平整

技术要点

与普通填土碾压平整、传统吹填及真空预压相比，浅层吹填疏干固结施工技术具有以下技术优势并可以在类似区域同类工程推广使用。

（1）先行布管插板，减少了后期施工难度。

（2）用淤泥作自密封层并保持泥封层下的高真空度。

（3）取消土工布封层、二次吹泥以及砂垫层，降低了工程造价。

（4）水平管网传递负压，利用水气分离的造压方式进行疏干固结。

（5）可以与河道、航道、水库清淤紧密结合，用淤泥造陆避免新建排泥场以及反复清淤问题，节省投资、效益显著。

（6）绿色环保，工程后期可淋洗盐碱，有利于土质及环境改善。

技术经济比较

浅层吹填疏干固结施工技术、普通填土碾压平整、传统吹填及真空预压技术的技术经济比较见表1。

表1 技术经济比较

由表1可以看出，浅层吹填疏干固结施工技术能够缩短工期，综合造价低15%～25%，生态城一、二期基础固结工程共节约投资超过2 400万元。

结语

生态城基础吹填疏干固结工程与周边河道治理相结合，既改善了水域环境，实现了废弃河泥的再利用、变废为宝，又减少了大量外购土对周边环境的破坏及扬尘污染，吹填疏干固结技术“能复制、能实行、能推广”，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，体现了生态城绿色、生态、环保的建设理念。