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【摘 要】水力冲挖土方填塘压浸利用自然界水流冲刷原理，采用了水中倒土、土中倒水、引水拉土方法，是土方填筑施工工艺之一。
【关键词】水力冲挖 填塘浸压 泥浆泵 输浆管
一、力冲挖土方工作原理及填塘浸压
1、水力冲挖土方工作原理
水力冲挖土方的施工原理是根据自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及输泥管吸送到堆土场，可用来填平低洼地或圈堤筑坝。
2、填塘压浸
利用吸泥船、泥浆泵等机械设备，吸取江河泥沙，由管道水力输送到堤身背水侧沉淤，称为填塘压浸。它是防止基础管涌破坏的有效控制渗流措施之一。填塘压浸的厚度和宽度：厚度可通过计算确定，一般高出背河堤坡出逸点1.5m；宽度则难以通过计算简单确定。计算可能得出数百米宽，显然难以实现。为此，需要根据经验和历史出现险情范围来确定。
二、工程成因
1、工程自然状况
某区二期防洪除险加固工程圩堤堤线全长44.10km，需填塘压浸共计工程量为797187.25m3。
2、水文气象条件
该区四季分明，高温多雨，多年平均降雨量1530mm，历年最大年降雨量达2253.5mm，而最少降雨量为996.7mm，年际变化较大。降雨量年内分配极不均匀，主要集中在4～6月份，占全年降雨量的48.3%。多年平均气温17.2℃，极端最高气温39℃（出现多次），极端最低气温-11.7℃（1972年2月10日和11日）。多年平均蒸发量1326.2mm
3、天然建材
本工程天然建材土料自料场获得，填塘压浸土料场采用对应堤段外滩沙洲，平均运距0.6km。
三、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用主要技术要点
水力冲挖土方填塘压浸工程主要有围堤修筑、填塘压浸区泄、排水、输浆管敷设和水力冲挖土方填塘压浸四个关键环节。
1、围堰修筑
围堰要严格按照设计断面修筑，参照碾压式土方工程施工要求进行施工，增加强度，减少围堤决口情况。围堰高度由放淤设备的输浆量、泥浆沉降后富余水深和围堤土质、沉降量等因素确定，参照《疏浚工程施工技术规范》，堰顶宽可选2.0m，临水坡1：2，背水坡1：2，超高0.5m，考虑输浆管铺设和填塘压浸区平整的要求，为便于多次复填，填塘压浸区内每间隔200m修筑隔堤，将填塘压浸区划分为若干个格区，成为长条形。隔堤高度同分期围堰高度齐平，内外边坡1：2，顶宽2.0m，随着填塘压浸区的升高，围堰分期修筑。
2、填塘压浸区泄、排水
填塘压浸长度沿堤线方向超过200m者设置三个退水口，200m以内只设置两个退水口。
排水系统充分利用填塘压浸区原有沟渠，将水排至堤外河内。原有沟、渠不能满足排水要求时，利用人工将其拓宽、挖深、直至满足排水要求，边坡应满足稳定要求。排水渠应具有一定坡降，其排水渠出口布置应不淤积航道、相邻建筑物和不污染水源为原则，完工验收前，清除所有排水渠的淤泥并按规划恢复环境。
3、输浆管敷设
输浆管主要采用泥浆泵专用软管，输浆管连接采用40cm钢管连接用8#铁线固定。输浆管线敷设布设时，输浆管线需横穿公路或大堤时，为保证交通顺畅，将采取地面挖沟掩填的方法使管线不突出地面。输浆管跨跃河道时从河底通过，但要保证管线平顺，避免死弯。
4、水力冲挖土方填塘压浸
水力冲挖土方采用85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆，通常85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆配1台WL15015型泥浆泵，输浆距离超过600m采用WL15015型泥浆泵二级接力。水力冲挖土方时直接由河内取水，岸边冲挖，然后通过固定在浮桶上的WL15015泥浆泵输水至填塘压浸区。需要二级接力输浆填塘压浸区集浆池布置在地面上，大小适中，过大会引起泥沙沉淀，过小則导致泥浆漫溢；二级接力也可不布置集浆池，将一级输浆管直接接到二级泥浆泵上进行填塘压浸施工。一般每台WL15015型泥浆泵平运浆距离600m日工作效为350m3。
四、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用应注意的问题
1、做好堰体边坡防护及排水处理
水力冲挖土方填塘压浸施工期间，做好边坡防护工作，泥浆填筑前应在堰体迎浆面铺设条纹编织布，以防止堰体坍塌砂土流失；同时要保持场地良好排水状态，采取临时排水设施与永久排水设施相结合，流水不得排入农田、耕地和自然水源，也不得引起淤积或冲刷问题。
2、泄水口布置应注意的问题
泄水口必须满足填塘压浸区退水的需要，每个填塘压浸区的泄水口不少于两个。泄水口应设置在具有排水通道的部位，当填塘压浸附近无排水通道时，应设置在利于开挖排水渠的部位。为减少填塘压浸区的泥沙流失，泄水口排出水流的泥浆浓度应控制在水力冲挖土方设计泥浆浓度的10%以内，应防止泄水泄出的水流冲刷附近的田地和建筑物，必要时应设置防冲消能设施。
3、输浆管线架设应注意以下问题
输浆管线应平坦顺直，避免死弯，出浆管口放置填塘压浸区距离堤坡脚大于5m以外，输浆管接头应紧固严密，整个管线和接头不得漏泥漏水，一旦发现泄漏，应及时修补或更换，输浆管的布置不得破坏既有公路、堤防等设施。
4、水力冲挖土方填塘压浸要注意的安全及平整度要求
水力冲挖土方填塘压浸工程施工，人工利用水枪制浆打土挖坑要注意坑边坡的稳定，防止边坡坍塌造成安全事故；填塘压浸时防止细颗粒土聚集成堆和形成水塘，填塘压浸细颗粒土时，应设置两个以上的填塘压浸区，轮流抽浆填筑；填塘压浸土表面满足平整度要求，超填平均高度不得大于0.1m，填塘压浸平整度达不到要求时，应配备陆上土方机械加以平整。
五、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用的优缺点
利用水力冲挖土方在江河滩地取土进行填塘压浸，对河道有一定的疏浚作用。同时，也减少挖毁农田，有利于粮食生产。利用水力冲挖土方进行填塘压浸也有不足之处，施工受地理条件的制约，排距较远时，不仅增加施工困难，而且单位造价也随之增加。
【关键词】水力冲挖 填塘浸压 泥浆泵 输浆管
一、力冲挖土方工作原理及填塘浸压
1、水力冲挖土方工作原理
水力冲挖土方的施工原理是根据自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及输泥管吸送到堆土场，可用来填平低洼地或圈堤筑坝。
2、填塘压浸
利用吸泥船、泥浆泵等机械设备，吸取江河泥沙，由管道水力输送到堤身背水侧沉淤，称为填塘压浸。它是防止基础管涌破坏的有效控制渗流措施之一。填塘压浸的厚度和宽度：厚度可通过计算确定，一般高出背河堤坡出逸点1.5m；宽度则难以通过计算简单确定。计算可能得出数百米宽，显然难以实现。为此，需要根据经验和历史出现险情范围来确定。
二、工程成因
1、工程自然状况
某区二期防洪除险加固工程圩堤堤线全长44.10km，需填塘压浸共计工程量为797187.25m3。
2、水文气象条件
该区四季分明，高温多雨，多年平均降雨量1530mm，历年最大年降雨量达2253.5mm，而最少降雨量为996.7mm，年际变化较大。降雨量年内分配极不均匀，主要集中在4～6月份，占全年降雨量的48.3%。多年平均气温17.2℃，极端最高气温39℃（出现多次），极端最低气温-11.7℃（1972年2月10日和11日）。多年平均蒸发量1326.2mm
3、天然建材
本工程天然建材土料自料场获得，填塘压浸土料场采用对应堤段外滩沙洲，平均运距0.6km。
三、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用主要技术要点
水力冲挖土方填塘压浸工程主要有围堤修筑、填塘压浸区泄、排水、输浆管敷设和水力冲挖土方填塘压浸四个关键环节。
1、围堰修筑
围堰要严格按照设计断面修筑，参照碾压式土方工程施工要求进行施工，增加强度，减少围堤决口情况。围堰高度由放淤设备的输浆量、泥浆沉降后富余水深和围堤土质、沉降量等因素确定，参照《疏浚工程施工技术规范》，堰顶宽可选2.0m，临水坡1：2，背水坡1：2，超高0.5m，考虑输浆管铺设和填塘压浸区平整的要求，为便于多次复填，填塘压浸区内每间隔200m修筑隔堤，将填塘压浸区划分为若干个格区，成为长条形。隔堤高度同分期围堰高度齐平，内外边坡1：2，顶宽2.0m，随着填塘压浸区的升高，围堰分期修筑。
2、填塘压浸区泄、排水
填塘压浸长度沿堤线方向超过200m者设置三个退水口，200m以内只设置两个退水口。
排水系统充分利用填塘压浸区原有沟渠，将水排至堤外河内。原有沟、渠不能满足排水要求时，利用人工将其拓宽、挖深、直至满足排水要求，边坡应满足稳定要求。排水渠应具有一定坡降，其排水渠出口布置应不淤积航道、相邻建筑物和不污染水源为原则，完工验收前，清除所有排水渠的淤泥并按规划恢复环境。
3、输浆管敷设
输浆管主要采用泥浆泵专用软管，输浆管连接采用40cm钢管连接用8#铁线固定。输浆管线敷设布设时，输浆管线需横穿公路或大堤时，为保证交通顺畅，将采取地面挖沟掩填的方法使管线不突出地面。输浆管跨跃河道时从河底通过，但要保证管线平顺，避免死弯。
4、水力冲挖土方填塘压浸
水力冲挖土方采用85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆，通常85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆配1台WL15015型泥浆泵，输浆距离超过600m采用WL15015型泥浆泵二级接力。水力冲挖土方时直接由河内取水，岸边冲挖，然后通过固定在浮桶上的WL15015泥浆泵输水至填塘压浸区。需要二级接力输浆填塘压浸区集浆池布置在地面上，大小适中，过大会引起泥沙沉淀，过小則导致泥浆漫溢；二级接力也可不布置集浆池，将一级输浆管直接接到二级泥浆泵上进行填塘压浸施工。一般每台WL15015型泥浆泵平运浆距离600m日工作效为350m3。
四、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用应注意的问题
1、做好堰体边坡防护及排水处理
水力冲挖土方填塘压浸施工期间，做好边坡防护工作，泥浆填筑前应在堰体迎浆面铺设条纹编织布，以防止堰体坍塌砂土流失；同时要保持场地良好排水状态，采取临时排水设施与永久排水设施相结合，流水不得排入农田、耕地和自然水源，也不得引起淤积或冲刷问题。
2、泄水口布置应注意的问题
泄水口必须满足填塘压浸区退水的需要，每个填塘压浸区的泄水口不少于两个。泄水口应设置在具有排水通道的部位，当填塘压浸附近无排水通道时，应设置在利于开挖排水渠的部位。为减少填塘压浸区的泥沙流失，泄水口排出水流的泥浆浓度应控制在水力冲挖土方设计泥浆浓度的10%以内，应防止泄水泄出的水流冲刷附近的田地和建筑物，必要时应设置防冲消能设施。
3、输浆管线架设应注意以下问题
输浆管线应平坦顺直，避免死弯，出浆管口放置填塘压浸区距离堤坡脚大于5m以外，输浆管接头应紧固严密，整个管线和接头不得漏泥漏水，一旦发现泄漏，应及时修补或更换，输浆管的布置不得破坏既有公路、堤防等设施。
4、水力冲挖土方填塘压浸要注意的安全及平整度要求
水力冲挖土方填塘压浸工程施工，人工利用水枪制浆打土挖坑要注意坑边坡的稳定，防止边坡坍塌造成安全事故；填塘压浸时防止细颗粒土聚集成堆和形成水塘，填塘压浸细颗粒土时，应设置两个以上的填塘压浸区，轮流抽浆填筑；填塘压浸土表面满足平整度要求，超填平均高度不得大于0.1m，填塘压浸平整度达不到要求时，应配备陆上土方机械加以平整。
五、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应用的优缺点
利用水力冲挖土方在江河滩地取土进行填塘压浸，对河道有一定的疏浚作用。同时，也减少挖毁农田，有利于粮食生产。利用水力冲挖土方进行填塘压浸也有不足之处，施工受地理条件的制约，排距较远时，不仅增加施工困难，而且单位造价也随之增加。