浅析河道底泥原位固化资源化用于生态护岸工程

浅析河道底泥原位固化资源化用于生态护岸工程

发表时间：2018-03-14T14:16:44.877Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：董家晏1 李峰2 李阳3 陆剑飞4 田旭1 [导读] 为了维持河道正常的泄洪和畅通以及改善水质等问题，我国每年都会开展大规模的河道疏浚清淤,由此产生大量的疏浚底泥。

1.堡森（上海）环境工程有限公司；

2.大丰市沿海水利工程有限公司

3.上海市建筑科学研究院；

4.上海市崇明区农村水利管理所

摘要：本文介绍了河道底泥处理的现状及由此产生的问题，结合底泥原位固化技术在上海崇明横沙岛惠丰村河道治理中的工程实践和技术研究，提出了河道底泥原位固化资源化应用于生态护坡护岸的新型技术理念，对河道生态治理和修复具有广泛的指导意义。

关键词：底原位固化资源化生态护岸河道生态化治理

1.概述

为了维持河道正常的泄洪和畅通以及改善水质等问题，我国每年都会开展大规模的河道疏浚清淤,由此产生大量的疏浚底泥。由于底淤泥其天然含水量高、有机质和重金属含量高、压缩性大、抗剪强度低，具有触变性和流态性，造成其运输困难、填埋堆放会占用大量的土地资源且易造成二次污染、工程性质差，不能直接为工程所应用[3]。因此，河道底泥无害化处理及资源化应用等问题成为世界性的难题，很多国家为此也耗费巨资进行相关的研究与处理。通过技术处理将废弃的底泥转化为能利用的再生土资源成为当前国内外专家和学者研究的主流方向。

2.河道底泥处理现状浅析

目前，传统河道疏浚底泥的处置方法主要有抛泥处理、吹填造地、物理脱水、焚烧等，这些传统的处置方法存在占用宝贵的土地资源，运输费用巨大，处理成本高，处理周期长，淤泥中的重金属等有害物质可能对环境造成二次污染等问题。化学固化法虽然可以通过控制固化剂的配方及掺量以满足各种工程的需要，但需要周转处理，运输成本较高。

3.原位固化生态护岸技术概述

原位底泥生态护岸工程技术——简称ISER生态护岸，是针对当前我国城乡中小型河道普遍存在的底泥资源化利用困难、处理成本高、岸坡坍塌水土流失严重、河床淤积、底泥重金属污染等生态环境问题，经过反复研究探索和实践论证的一项生态、安全、实用、无二次污染且综合成本低的生态护岸工程技术。将河道底部需要疏浚的底泥吸入搅拌机并添加淤泥固化材料，搅拌调制成具有流动性的淤泥固化浆液，通过泵送浇筑入模成型或者应用水下不分散固化剂直接水下浇筑施工，形成河道、胡泊的生态护岸结构体。浇筑固化后的淤泥具有一定的强度、孔隙率、水稳定性、重金属吸附性和抗流水冲刷性，使其满足护岸结构体的相关要求，同时多孔护坡兼具植生性，满足河道景观优化和生态环境恢复的功能。实现了疏浚泥原位资源化应用和生态修复相结合的治理新方案。

4.技术创新点

（1）.在国内首创以河道疏浚泥为原材料，采用原位固化技术，研发以疏浚泥固化体为结构形式的新型护岸体系，并成功应用于工程实践中，代替了传统的水泥混凝土板桩、木桩等刚性硬质护岸，实现疏浚泥综合利用与河道环保治理的结合。

（2）.针对疏浚泥粘稠、搅拌不易均匀、成型困难且固化料成型结构体不密实的技术难点，研发以流塑态疏浚泥固化料为技术特征的搅拌、浇筑成型的施工技术体系，将施工效率提高100%。

（3）. 为适应疏浚泥原位固化的环境和强度要求，研发水下不分散疏浚泥固化剂，水下施工条件下疏浚泥固化体的无侧限抗压强度可达0.5MPa，满足护岸结构体的强度要求，同时大幅降低疏浚泥重金属析出。

5.工程案例

工程河道位于上海崇明横沙岛惠丰村716~718号之间，总体呈南北走向直线型河道，工程河段北起民惠路南侧河道，南至港镇路北侧，总长约218米，现状河道北段160米两岸均为桔园，南段东岸为惠丰村716号民居，南段西岸为惠丰村718号民居。除718号民居段西岸建有20米长混凝土预制板护坡外，其余河段均为自然土坡，未建护岸设施。经初步测量，本工程河道现状河口宽度4~7m，河底高程1.5~1.8m，堤顶高程2.5~3.0m。现场地质以砂性土为主，且坡面缺少植被，受长期引排水冲刷影响，土质边坡坍塌现象较普遍，现状边坡几乎呈直立状，水土流失现象严重 [1]。为改善水环境，达到水土保持要求，满足地区排涝灌溉要求，保护周边建筑及农业设施的安全，应对该河道进行治理。此次工程对该河道利用疏浚底泥原位固化技术作生态护坡护岸，作为横沙岛河道生态化改造示范工程，在河道生态护坡护岸型式选择中重视采用新成果、新技术、新工艺、新方法，提高护岸治理工程成果的生态性、先进性。工程项目设计及施工断面图如下图所示：

6.结语

将疏浚底泥原位固化资源化应用于生态护岸工程建设，实现疏浚泥的资源化利用，有效地解决了疏浚泥处理、运输、堆放产生的高额成本和环境污染问题，同时也解决了传统的水泥混凝土板桩、木桩等刚性硬质护岸对水生态系统与陆地生态系统的隔离而导致涵养水源、净化水质等功能的缺失问题。将河道疏浚泥化身护水使者，科学性地提出岸坡结构强度优化策略和工程应用方案，使原位土壤、河道疏浚泥及其他固体原材料满足甚至更适合水利工程、环保工程和景观工程建设需求，提升河道护坡护岸结构的整体稳定性和抗侵蚀能力，有效减轻面源污染，极大保障河道水质和河岸区域的生态恢复效果。本技术体系可操作性强，且材料取之于河，用之于河，实现了固本清源和生态恢复的目标[2]。为崇明岛的生态建设作出了不可替代的贡献，贯彻了党的十九大报告强调必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，明确提出要加强农业面源污染防治，开展农村人居环境整治行动，促进水利工程中人水和谐理念与节能减排技术的融合，实现河流生态文明与社会文明的统一发展。

参考文献

[1]惠丰村716-718河道设计说明【上海泾景水利工程设计有限公司】

[2]李飞鹏.上海理工大学河道底泥综合治理新闻稿

[3]季永兴，刘水芹，张勇.城市河道整治中生态型护坡结构探讨[J].水体保持研究，2001（4）：25-27.