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摘要：目前，河道清淤工程开展越来越多，清淤过程中经常深淤泥处理问题，如深淤泥开挖施工不便，土方消纳不易等问题。本文首先分析了深淤泥存在的普遍性、淤泥特性及危害性，然后介绍了常见的清淤方式，最后，针对深淤泥处理存在的问题，本文提出了有针对性的处理方案，以期为类似工程提供借鉴思路。
关键词：河道清淤、深淤泥、淤泥特性、处理方案
一、深淤泥存在的普遍性
由于地层形成的条件不同，外加大多数河道携砂量较大，河道冲刷严重，沿河垃圾排放过于随意，后期管理不善等原因，导致河道淤积情况日趋严重。由于地理、气候和水文条件的不同，导致河道淤积形成原因各异，淤积累积情况也存在差异[1]。根据淤泥形成的时间来分，主要分为原生性淤泥与次生性淤泥，原生性淤泥一般厚度较大，抗剪能力及承载能力较弱；次生性淤泥含水量大，压缩性高，污染介质较多。淤泥来源主要有以下几个方面：一是河道水流产生的泥沙沉积；二是工业废水和生活污水中污染物沉积；三是自然降尘；四是降雨形成的地面冲刷带来的悬浮物质沉积[1]。
随着人类对水环境质量要求的提升，河道清淤工程开展越来越多，但是，由于淤泥独有的特性，给工程施工造成很大困难，一方面是施工难度加大，另一方面是淤泥处置较为困难。
如何在满足工程目的的前提下，顺利开展深淤泥处理成为一个关键问题。
二、淤泥特性
淤泥特性主要包含以下四个方面：
1）天然含水率大。由于淤泥多是由于积水浸泡所成，沉积固结很不充分，颗粒之间存在较多空隙，因此，其含水率及空隙比较大。
2）透水性能差。当淤泥所含水分越多，它所能渗透的水分就越少。尤其是当淤泥承受的较大荷载时，空隙水压力变得更大，使得地基的压密固结受到很大影响。
3）抗剪强度低。一般来说，在结构未被破坏时，淤泥软土是具有一定的抗剪强度的，但由于淤泥土层十分灵敏，经过扰动之后，抗剪强度会显著降低。在外部荷载作用下，软土通常呈流塑状态，抗剪能力比较弱。
4）压缩性高。由于淤泥空隙率较大，淤泥具有较大压缩性。当其受到较大压力时，很容易出现沉降不均匀问题，从而导致建筑物出现开裂或损坏的现象[2]。
三、淤泥危害
河道底泥是各种来源的营养物质经过一系列物理、化学及生化作用，沉积于河底，形成疏松状、富含有机质和营养盐的灰黑色淤泥。随着时间的推移，河床底部沉积了大量的垃圾、淤泥等污染物，如不及时清除将长期影响河道水质，进而破坏水生态环境。
天然河道的底泥一般由三部分组成，自上而下依次为污染层、过渡层和正常沉积层。
上部污染层，呈黑色絮凝状，含水量高，粒径较小，置于水中稍加搅动就能再悬浮，使水体变浑、变黑，这部分底泥最易污染上覆水质；中部过渡层，有机质含量较高，上部含水量较高，向下逐渐减少，结构松散，有明显臭味，含有较多不易腐烂的生活垃圾；底部正常沉积层，含水量较低，质地相对致密。对于底泥中的氮、磷分布情况，一般认为浓度自上而下逐渐降低，而对水质富营养化起直接作用的氨氮和可溶性磷的浓度则是相反的变化情况[2]。
河道环保清淤主要是清除上部污染层和部分过渡层的沉积物。若清淤深度控制不当，则会导致深层的污染物释放进入水体，容易打破原有河道底质和水中氮、磷溶解释放平衡，使底泥中氮、磷向水中释放的速率明显增加，从而导致清淤后水体氮、磷浓度高于清淤前的浓度，甚至会改变水中氮、磷的比例[4]。
四、清淤常用方法
常用河道清淤技术主要有两种类型：
1、排干清淤
排干清淤指可通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。排干后又可分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。
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，也容易应对清淤对象中含有大型、复杂垃圾的情况。其缺点是由于要排干河道中的流水，增加了临时围堰施工的成本；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。
2、水下清淤
目前常用的水下清淤机械设备有绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、水上挖掘机、水陆两用绞吸泵等。
水下清淤方式具有施工便捷，可在有水条件下施工，无需其他临时措施的优点。其主要缺点为施工效率低，底泥输送相对困难，清淤质量较难控制，部分机械对水深有较大要求。
对于防洪排涝功能要求不高、流量较小且水量主要集中于汛期的河道，河道清淤多采用排干清淤方式。针对水深较大，水面较宽，汛期较长的河道多采用水下清淤方式[1，6]。
五、深淤泥处理方案
水下清淤机械运行较为方便，但是清淤质量控制较为困难。排干清淤施工，清淤质量相对容易控制。但当遇到深淤泥情况，机械运行则较为困难。此处主要针对干槽施工工艺提出深淤泥处理方案。处理方案按照河槽内及河岸上分别进行介绍。
河槽内：河槽内淤泥多为流水或积水长时间浸泡所致，其含水量大，流塑性强。主要考虑两种处理方案。方案一：采取挖出上层淤泥，置换中层淤泥，保留底部淤泥的处理思路。具体来说是采用敷设土石便道后，挖掘施工机械直接下河进行施工，以设计标高为参照，适度加大清淤深度，施工完成后平摊土石便道，以达到置换淤泥，减少便道外运工程量的目的。
方案二：按照河道设计标高，仅清除上表层淤泥，以满足清除污染物及满足河道过流能力为准。采用铺设钢板便道的方式，挖掘施工机械下河进行施工，通过单次或多次倒运，将河底淤泥清除。
河岸上：河岸上淤泥多由于河道改道或者河道积水长时间浸泡所致，但由于其沉积固结时间长，故性能比河槽内淤泥稍好，但是力学性能参数亦常常较差。多数情况下是因为构筑物建设，需要对其采取相应的处理措施，属于软基处理的范畴。针对河岸上存在的软基可考虑采用水泥土搅拌桩改良软弱土层，提高其力学性能的方式进行处理；针对地基要求不高的构（建）筑物可考虑采用抛石挤淤方式进行处理[3，5]。
针对施工中清理出来的淤泥，按照固体废弃物处理的减量化、无害化、资源化原则，应尽可能对淤泥考虑资源化利用。对于无污染或污染有限的淤泥，主要可考虑三种用途，第一种是填洼，针对河道沿线可能存在的凹坑，可将沥干后无污染淤泥填于凹坑中；第二种是堆岛及作为种植池中的营养土，于河道适宜位置设置河中岛及种植池，一方面可以消化清淤土方，另一方面可以增加景观效果；第三种是绿地堆肥，由于淤泥中含有丰富的有机质，可将无污染的淤泥可用作公园及绿地用土；对于污染比较严重的淤泥，则需要采取化学方法进行钝化处理，或直接运至指定弃土场，进行填埋处理。
六、结语：
随着社会对环境质量越来越重视，河道清淤成为重点工作之一，而深淤泥情况在工程中经常遇到，如何应对深淤泥问题成为一个常见且关键的问题。本文在介绍了淤泥特性及危害、清淤常用方法的基础上，着重指出了河道清淤工程中深淤泥的处理方案，以期为实际工程提供借鉴思路。实际工程中尚需具体问题具体分析，应从工程地质、工程经济、施工机械等方面进行全面统筹考虑，方能确定最佳的深淤泥处理方法。
参考文献：
[1]米帅．杭州河道清淤方式技术研究[J].环境保护工程，2016，01：114-116.
[2]司慧军．谈深淤泥地质的地基处理设计[J].山西建筑，2015(30):66-67．
[3]车奇星．浅谈抛石挤淤方案处理淤泥质地基施工措施[J].第三届湖北科技论坛水利分会场学术研讨会论文集，2012，12：57-58.
[4]刘志刚．河底泥污染物特性分析及释放风险研究[J].中国高新技术企业，2013，254：102-103.
[5]李芸王元纲许长青．软土地基处理中河塘清淤方法的探讨[J].中国高新技术企业，2005，3：50-52.
[6]徐韵淳．城市河道清淤施工方式、设备与工艺[J].上海水务，2015，2：33-34.
作者简介：蔚成亮（1989-），男，山东东平人，硕士，工程师，从事城市防洪及河道综合整治设计与研究工作。