河道清淤方法及淤泥固化技术的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4期   作者:吕建嵩
[导读] 河道清淤主要有排干清淤法和水下清淤法。其中,排干清淤法是通过在河道段填筑临时围堰,将河道水排干后直接清除的方法。
        吕建嵩
        余姚市西上河水利管理中心    浙江省余姚市    315450
        摘要:河道清淤主要有排干清淤法和水下清淤法。其中,排干清淤法是通过在河道段填筑临时围堰,将河道水排干后直接清除的方法。水下清淤则是以船舶为平台,在其上安装清淤设备,在水面上对水下淤泥开挖,并通过管道输送系统输出。淤泥固化目前主要采用淤泥脱水固化技术,已实现淤泥快速减量化和资源化。
关键词:河道清淤;淤泥固化;方法;应用
        引言:河道清淤施工是水利工程常见的工作内容之一。在防洪、排涝及旅游、通航、工农业生产和居民生活等方面仍然起着至关重要的作用。笔者从事河道管理工作十余年,期间实施过数个不同类型的河道清淤工程,积累了一定的施工经验。本文针对河道清淤施工及淤泥固化进行技术层面上的探讨,就河道清淤作业的技术要点、质量管理和淤泥固化技术等问题分别进行探讨。
正文:一、城市河道清淤的必要性
        城市河道在一定时期对城市的发展起到了积极的作用,促进了城市的发展,但由于近些年的不合理的发展模式造成了河道中各种垃圾、泥土经河水长时间的浸泡、发酵形成厚厚的淤泥层,很多城市的河道污染严重,对市容市貌及城市居民的健康都产生了很多不利影响。尽管河道清淤工程施工中会造成诸如水土流失,施工废水污染水质,空气污染,噪声污染等对环境不利的问题,但从总体着,实施河道清淤工程对一个城市的长远发展而言,其有利影响远远大于其施工期间带来的局部不利影响,因此实施河道清淤工程是很有必要的。
二、 河道清淤疏浚的特点分析
        河道清淤疏浚作为一项较为复杂系统的工程项目,一定要根据当地情况、工程现状做好清淤疏浚工作,通过对现场的调研,编排合理计划、科学组织施工,确保工程质量合格。通过对河道清淤疏浚的分析,需要注意如下几方面。
 2.1 严格编制施工方案选择合适技术
        河道清淤疏浚工程较为复杂,在施工前,要根据河道情况做好现场调研,根据河道特点,做好方案的设定。一般,河道在长期使用中,会有较多的沉积,同时表现出厚度不均的现象,河道底层地质复杂,常常会发生较大的变化。当我们进行河道清淤疏浚的时候,就需要严格按照操作规程进行,既要保证把河底薄厚不一的泥层挖除掉,同时,不能在清理时破坏底层结构,避免出现疏浚底泥时的超挖现象,只有这样,才能保证底层稳定,结构合理。
 2.2 挖掘时严格避免出现二次污染
        在施工期间,需要严格做好保护,特别是周边环境的保护需要细致缜密,因为清淤疏浚过程中,会出现一些意外情况,如泄漏、跑沙等问题,极易污染河道,对周边环境造成较大影响。在对淤泥进行处理时,需要确保运输安全,不能出现泄漏现象。这就在机械设备上对清淤疏浚工作提出了较严格的要求,只有选择可靠的疏浚设备,才能有效避免出现二次污染,保证周边环境不被破坏,形成人类与自然的和谐发展。
 2.3 选择合适的淤泥处理方式
        由于近些年不合理的发展模式,造成了严重的水污染问题,使得淤泥重金属超标成为普遍现象。随着环保要求越来越高以及土地的稀缺性,淤泥处置问题日渐成为河道清淤工程的难点。所以对河道疏浚淤泥的处理,一定要合理选择方式,如果处理不当,则会影响到周边环境、危害人类健康。目前,淤泥处理方法主要有固化运输和就近处理两种方式,合理的选择处置方式,不但关系到清淤疏浚施工方案设立、技术选择;同时,也影响着整体工程的造价成本,影响着工程的施工进程。


三、河道清淤疏浚施工技术要点
3.1 技术准备
        在施工作业前,应对工程相关的气象、地质、水文等情况进行勘察,以及时掌握河道现场的实际情况,以便制定合理的施工方案;安排相关技术人员对在施工中所需的清淤技术进行学习,并对施工设计图纸进行分析,若其中存在与河道现场不符的地方,应及时进行改正, 避免对后期施工造成影响。
3.2 施工工艺流程
        排干清淤法的施工工艺流程主要有围堰填筑—抽水—利用吸泥泵将淤泥吸出,并利用输泥管送至罐车中—淤泥脱水处理—渣土外运—清淤测量验收。水下清淤法的施工工艺流程主要有清淤船提取淤泥—输送淤泥至罐车中—淤泥脱水处理—渣土外运—清淤测量验收。
3.3 施工方法
        排干清淤法可按200~300m分段施工,并用袋装砂土填筑围堰,在迎水面上铺设编织布,再利用袋装砂土进行覆盖处理,具有较好的防渗作用。同时,确保填筑后的围堰高度应比正常水位高 0.5~1m。水下清淤法施工基本都由机械设备完成,根据清淤设备不同可分为抓斗式清淤、泵吸式清淤、绞吸式清淤。

四、城市河道清淤质量管理及环境保护
4.1、城市河道清淤质量管理
        在施工过程中应进行质量抽查控制,建立质量管理体系,制定质量管理方针目标,健全质量管理责任制,实现质量管理控制。
4.2、城市河道清淤环境保护措施
        由于城市河道清淤的施工作业主要在城市内部进行,如果在施工作业过程造成环境污染,将直接影响到城市居民的正常生活,因此施工单位必须做好施工过程中的环境保护措施。加强施工过程中的环境保护,应制定环境保护管理责任制度,加强施工过程中的检查工作,对施工现场的污水处理,粉尘以及噪声进行实时监测,对于造成环境污染的施工作业,及时采取整治措施。
五、淤泥固化技术的应用
        清淤产生的淤泥其工程特性比较差,一般表现为含水率高、强度不足、渗透性不足、排水时固结慢。如何快速有效的将淤泥固化,关系到工程造价成本、施工进度以及后续处置难度。目前淤泥固化的方法主要有三种:
1.自然风干脱水固结
所谓自然风干就是将淤泥摊开,以蒸发的方法进行渗漓、晾晒。这种脱水办法优点是节约资金。缺点是:(1)占用土地面积较大;(2)浙江潮湿多雨,使用这种方式需要的时间很长;(3)只是把孔隙水部分、全部脱出,并未完全去除其中的污染物质。
2.高温熔融烧结
        烧结处理指的就是高温处理,高温可让有机成分分散,之后让疏浚淤泥进行脱水,让颗粒间粘结或是无机 物发生熔解。冷却后让淤泥熔合成有 一定强度的固体颗粒。淤泥通过烧结
可制成建材,是一种非常有效、经济的资源化方法,可生产水泥、熔解微晶玻璃等。由于成本和商品的流通问题,还没有得到广泛应用。
3、化学药剂脱水固化
化学药剂脱水固化是指利用胶凝材料将淤泥固化。
        基于上述理论研究,在实际工程应用中可采用淤泥脱水固化技术,实现淤泥快速减量化和资源化,且无需增加设备投资。 具体技术路线如下:
(1)在泥浆中加入无机絮凝剂和调理剂并充分搅拌,保证药剂均匀的分布于泥浆中;
(2)使用离心或板框脱水机将淤泥含水率快速降低至 75%- 80%;
(3)在脱水后的淤泥中,加入淤泥固化剂,快速搅拌混匀,以提高脱水淤泥的结构强度、水稳定性、渗透性和植生性;
(4)根据实际工程需要,可将固化淤泥制作成路基、透水步道砖、河湖护岸和生态混凝土等材料,在黑臭水体治理工程中实 现原位资源化利用。
六、总结
        随着社会的发展与进步,城市化水平的提高,河道淤泥问题已经成为现代城市发展中有关于河道的一个突出问题,如果没有及时有效的采取对应措施加以解决的话,在影响河道防洪、泄洪功能的基础上影响着社会的进步与发展,因此,做好中小河道清淤工作,合理使用清淤技术,对河道清淤工作的开展至关重要。
参考文献:
[1] 冯高宇 . 河道清淤疏浚施工技术控制措施探讨 [J]. 江西建材, 2014,06:102.
[2] 赵梅,罗艳红 . 浅谈河道清淤疏浚的施工技术 [J]. 科技创新与应 用,2015,17:191.
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