时间:2025-01-02 来源:网络 作者:土小狐 - 小 + 大
《清淤工程施工方案》 本工程部分河道多年未清理,部分水域、河底淤泥淤积严重,需要进行清理。清淤工程分为清理、运输、淤泥处置和尾水处理几个步骤。 1.1.1清理 1.1.1.1排干清淤方法 对于流量较小、水位较低的河道,通过在河道施工段构筑围堰,将河道水排干后采用干挖或者水力冲挖的排干清淤方法。根据工程所在堤段高程,保证河道清淤土方在干地施工,河道上游及下游两端分别修筑围堰,围堰修筑前应先关闭本河道内节制闸。在河道支流处采用粘土编织袋围堰填筑。围堰迎水坡1:2.5,背水坡1:2,顶宽为3m。堤防工程围堰土方主要利用堤防土料工程填筑,不足部分从料场取土,围堰填筑采用74Kw履带式拖拉机分层填筑夯实,在编织袋围堰堤段,用履带式强夯机强夯。工程施工完毕后围堰拆除,可采用挖掘机开挖,自卸汽车运输,将土方弃于指定地点。河道排水采用垄沟方式排水,垄沟设于河底一侧,为梯形断面,底宽1m,沟底低于设计河底或施工开挖深度1.2m,边坡1:1,沟底纵坡0.02。每隔一定距离设一集水井,集水井深度低于排水沟1.5-2.0m,底面积不小于1×1m(方形),井底铺砂与砾石反率。每一集水井设潜水泵一台,及时将水抽排至河道外排水设施。排干后分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。(1)干挖清淤:作业区水排干后,大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖,挖出的淤泥直接由渣土车外运至指定堆放点。倘若河塘有一定宽度时,需增加机械倒运,再将淤泥转运至指定储存堆放点。干挖清淤其优点是清淤彻底,质量易于保证而且对于设备、技术要求不高;产生的淤泥含水率低,易于后续处理。(2)水力冲挖清淤:采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥,将底泥扰动成泥浆,流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区,由泥泵吸取、管道输送,将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲挖具有机具简单,输送方便,施工成本低的优点,但是这种方法形成的泥浆浓度低,为后续处理增加了难度,施工环境也比较恶劣。一般而言,排干清淤具有施工状况直观、质量易于保证的优点,也容易应对清淤中含有大型、复杂垃圾的情况。其缺点是,由于要排干河道中的流水,增加了围堰施工的成本;同时很多河道只能在非汛期进行施工,工期受到一定限制,施工过程易受天气影响,并容易对河道边坡和生态系统造成一定影响。施工过程具体方案选型,根据现场实际情况决定。 1.1.1.2水下清淤 经过施工调查及清淤方案论证,考虑到淤泥外运困难等实际情况,河道设计宽度较大处采用水下直接清淤方式——泵吸式清淤泵吸式清淤法也称为射吸式清淤,它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装在1个圆筒状罩子里,由水枪射水将底泥搅成泥浆,通过另一侧的泥浆泵将泥浆吸出,再经管道送至运输车,运送到指定弃土场,一边移动一遍清除。而另一种泵吸法是利用压缩空气为动力进行吸排淤泥的方法,将圆筒状下端有开口泵筒在重力作用下沉入水底,陷入底泥后,在泵筒内施加负压,软泥在水的静压和泵筒的真空负压下被吸入泵筒。然后通过压缩空气将筒内淤泥压入排泥管,淤泥经过排泥阀、输泥管而输送至岸上运输车运送至指定堆场中。 1.1.1.3淤泥中转及运输 淤泥中转场建设主要用于临时堆放清淤河道产生的泥浆,和实现泥水初步分离,为后期汽车淤泥外运做准备。中转地的选址必须遵循以下原则:少占地原则,在满足弃土容量下,尽可能不征或少征地少占地;就近原则,减少泥土运距,节省费用;便于后期外运的原则,需要离外界道路较近,或可以利用临时道路,以减少临时道路填筑所增加的费用;占地面积及容量满足清淤吹填使用需求原则,根据现场的地质条件、占地范围,综合考虑吹填容量和试验需要等因素之后,根据《清淤工程实施技术规范》对中转场地围堰作如下设计:围堰可采用就地取土填筑的重力式土围堰;为减少中转场后期土方外运时临时道路修筑工程量,计划围堰顶部需停置挖掘机装车、汽车在堰顶行驶;为保证围堰泥浆内的有害物质不渗入地下,在围堰内侧需要铺设防渗膜;设置导流隔埂,以便即能实现水流导流也能将泥土最大限度的进行拦截;设置沉淀池、退水口;在围堰周边设置安全防护网,防止外来人员进入淤泥中转场。围堰线路布设时充分利用老河道沿岸土堤断面,预先布设围堰中心线和底边线,以竹片样桩和石灰标识。预先采用挖掘机清除堰基及取土区内表层的杂物,堰基范围内的坟墓及坑、槽、沟等清杂后按堤身填筑要求进行回填处理,再进行倒毛、平整、碾压,清基厚度以充分清理完耕植土为准。中转区投入使用前,在中转场地内坡及围区底部铺设防渗土工布。土工布采用人工铺设,缝合,搭接部分及缝合质量符合规范要求。退水口钢板闸箱采用人工焊接预制,排水管道人工现场场埋设。 1.1.1.4淤泥处理 通过排干清淤清挖出的底泥,在进行无害化处理过程前,需要进行底泥脱水的工作,以便将底泥中含水率降低至无害化处理所要求的程度。底泥含水率过高,不利用贮存和运输,且理化性质不稳定。所以,必须对底泥进行脱水处理,然后进行无害化处理。底泥脱水工艺主要有自然干化法、机械脱水法、土工管袋法,淤泥的无害化处理有固化法和淤泥多元消纳法。根据现场实际情况选用具体处理方式。 1.1.2自然干化法 主要构筑物是底泥干化场,一般用土堤围绕和分割的平地,如果土壤的透水性差,可铺薄层的碎石和砂子,并设排水暗管。依靠下渗和蒸发降低流放到场上的底泥的含水量。下渗过程约经2~3天完成,可使含水率降低到80%左右。此后主要依靠蒸发,数周后可降到75%左右。底泥干化场的脱水效果,受当地降雨量、蒸发量、气温、湿度等的影响。一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。该法占地大,但投资较少,运营成本较低,能耗低,适用于用地宽裕的地区。 1.1.1机械脱水法 过滤是将湿底泥用滤层(多孔性材料如滤布、金属丝网)过滤,使水分(滤液)渗过滤层,脱水底泥(滤饼)则被截留在滤层上。离心法是借底泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有离心脱水机、板框压滤机和带式压滤机。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机,由内外转筒组成,转筒一端呈圆柱形,另一端呈圆锥形。转速一般在3000r/min左右或更高,内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制,卫生条件较好,占地也小,但底泥预处理的要求及能耗均较高。板框压滤机为化工常用设备,过滤推动力大,泥饼含水率较低,进泥、出泥是间歇的,生产率较低。带式过滤机是新型的过滤机,有多种设计,依据的脱水原理也有不同(重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒),但它们都有回转带,一边运泥,一边脱水,或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。池底污泥通过泥浆泵及其管道输送至贮泥池;贮泥池内淤泥通过污泥进料泵输送至带式脱水机的贮泥桶;所加药剂通过加药泵输送至贮泥桶,污泥与药剂混合;混合后污泥经带式脱水机处理后,污泥含水率达到80%以下;污泥经带式脱水机处理完成后,由倾斜螺旋输送机输送至污泥脱水机房外的运输车内;在带式污泥脱水机脱水的过程中,为保证带式脱水机履带不粘泥及污泥在带式脱水机内充分压实,需保持用清水持续冲洗。所用清洗用水来自反冲洗水池,通过滤带清洗泵输送至带式脱水机。 1.1.1土工管袋法 土工管袋法一般用于泥水混合物的脱水处理,高强度、可渗透的土工管袋能截流底泥并同时允许水的排出。在泥浆进入土工管袋之前,可提前加入聚合物以提高其脱水性能,减少脱水周期。在使用土工管袋压滤时,需采用污泥泵将一定浓度的泥浆输送到滤袋压滤。 1.1.2固化法 对于淤泥的各类资源化方法中,近年来采用胶凝材料固化的方法在国内外已得到广泛的应用。通过化学药剂的固化处理,会使淤泥高含水率,低强度的特性得以有效改善,固化产物可作为土工回填材料代替砂石和粘土在工作建设、筑堤或堤防加以及道路工程中使用。固化剂是通过主材料和副材料配成的化学制剂。当固化剂与淤泥发生化学反应时,会使淤泥的解构组织发生变化,将泥水分离。由于淤泥本身结构的变化,使得经过处理后的淤泥不会被再重新转变成泥水状态。先取样测定淤泥的成分含量,如含水量、粘土成分和有机质含量,再根据各种成分含量配制处理用固化剂。固化剂的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰,水泥与生石灰的重量比例在1:1~4:1之间,废石膏用作减水剂,为水泥和石灰重量之和的1~8%;粉煤灰或粉砂作为骨料,用量为水泥和石灰重量之和的3~5%;然后确定固化剂的掺入比;固化剂的掺入比一般控制在5~20%,分别进行制样,测定凝固时间,制样测定养护7天、14天和28天的无侧限抗压强度,按最优性价比最终确定固化剂的掺入比。最后在现场对淤泥进行固化施工:用机械设备快速使固化剂与淤泥搅拌均匀,快速充分固化。施工完后的淤泥固化土表面由于水分散失引起干缩,会产生大量裂缝。因此淤泥固化土施工结束后应及时进行覆盖,采用粘土覆盖,粘土覆盖的厚度为1.5m左右。如果工期紧,可将实施固化的部分淤泥先行深埋固结。固化处理施工控制要点:(1)根据淤泥固化土配比设计要求,对掺加淤泥固化土的各种材料的质量和数量要严加控制,确保质量,力求计量准确,符合配比设计要求,达到设计强度。(2)淤泥固化土搅拌时,力求达到最佳含水量,搅拌均匀,使各种材料混合充分,保证淤泥的固化效果。(3)碾压淤泥固化土时,确保淤泥固化土的最大密实度。(4)淤泥固化土搅拌后,应及时覆盖、养护,三天内要防止承重过大,防止损坏。(5)淤泥固化时如有积水,势必增加固化剂的用量,直接影响淤泥固化的效果,事前排除淤泥表面积水是保证固化质量的关键工作之一,因此在固化施工前要检查施工区域排水降水情况,检查排水垄沟个集水井的设置。(6)及时收听天气预报了解天气情况,如遇到雨天,要事先对排水系统进行检查和加固,确保雨天能及时排水。 1.1.3淤泥多元化消纳应用 清淤底泥的多元化消纳方式是用做景观绿化种植土壤,主要采用以下方法进行处置利用:(1)在快速脱水过程中添加絮化剂、除臭剂、杀虫杀菌剂等外加剂,使淤泥在处理后最大程度的无害化。(2)在脱水处理后的场内倒运过程中和外购客土按1:1的比例进行配比掺和,既充分利用了淤泥中富足的有机质、有效N、有效K等营养元素,又能进一步降低重金属镉(Cd)的单位含量,做到无害化处理。(3)在与客土掺和前按500g/m3的比例施用钙镁磷肥,达到平衡施肥的目的。(4)和设计结合,将处理后的底泥装入土工布袋,在河道周边做生态护岸,泥土可就近处置。(5)污泥经过添加钾肥、杀虫剂及粉煤灰、矿渣等辅料后,泵入脱水袋。污泥脱水袋可采用具有腐蚀降解特性的材料,以实现“脱水袋”和“植生袋”的双效合一。可腐蚀材料与不腐蚀材料依次相邻,经纬向编制成土工袋。土工袋短期内(3—12个月)发挥脱水袋的功效,较长时间之后,可腐蚀纤维破环,利用袋体中污泥进行植生绿化。污泥装袋后堆砌时,袋体通过连接带连接在一起,以提高堆砌袋体的整体稳定性。袋装污泥在自重条件下达到适合含水量后,即可用梯形叠砌法、嵌入法等工程方法铺设安装,然后选择适宜的种植方式,实现植生绿化。 |
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