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摘要：通过对施工区酸性土的表面特征、调查和试验分析，针对酸性土的空间分布，提出了在相关工程疏浚吹填过程中可能出现的酸性硫酸盐土的酸害问题，并根据酸碱物质在土壤中的比例，分析了珊瑚砂与潜在酸性土壤的混合性质，证实珊瑚礁区疏浚物经刀吸法处理后具有足够的自中和能力，有效地解决了项目中潜在酸性土壤的处置问题。
关键词：疏浚吹填；酸性硫酸盐土；调查处理
吹填技术是疏浚技术的重要组成部分。除了单次吹填外，有时还可以将渠道开挖和港口开挖结合起来，采用开挖压实达到挖填兼备的目的，避免二次污染等，既有经济效益，又有社会效益。特别是今天经济增长的快速发展，进一步促进了疏浚工业的繁荣，疏浚工业的开发越来越多，如再生、土壤开发、装瓶、堤防加固、填土等，主要是通过吹填技术。由此可见，吹填技术在经济建设中起着重要的作用。疏浚吹填工程的主要内容是基本港池的疏浚和码头后堆场的填海。通过审查项目早期阶段的投标技术文件，确定疏浚区域可能存在大量酸性硫酸盐土壤。由于当地环保要求较高，有效解决铰接式吸管疏浚再生过程中潜在酸性土的酸害问题，是工程成功的关键，为今后类似工程的实施提供有力的理论和技术支持。
1项目整体概述
在疏浚吹填施工中，潜在的酸性硫酸盐土壤被挖掘出来，然后暴露在大气中。受热带阳光影响，地面容易氧化并释放强酸（主要是硫酸）。这就增加了金属元素在土壤中的溶解度，增加了对有毒物质的浓度值，富含酸性气体的金属元素会严重损害再生区的水质，进而对水生态系统和人类健康构成威胁。另一方面，由于深层土壤物质不能充分暴露，其氧化和酸化非常缓慢。地基处理完成后，继续产生酸，导致碳酸钙颗粒在土壤中溶解，容易引起填土地基的沉降；同时，硫酸酸性土中的硫酸是轻的，引起建筑材料的腐蚀，并与混凝土材料发生反应，形成灰泥等体积增大的物质，影响混凝土的性能。因此应特别注意高性能地基的补强，消除对酸性硫酸盐土的破坏。
2潜在酸性硫酸盐土体调查
2.1疏浚土潜在酸度及中和能力
SPOCAS试验本项目疏浚区为珊瑚砂质土富含碳酸钙，因此需对疏浚土样本进行SPOCAS试验（悬浮过氧化物氧化酸硫联合法）以测定土样中的潜在酸性硫酸盐土完全氧化后的净酸度及土样中碳酸钙含量，以评价土体的自我中和能力及处置方式。
1mol碳酸钙（100g）理论可中和2mol氢离子，但上述反应式为理想反应式，在实际反应时，需有水的参与使反应向右进行，实际反应式为：Caco3+2H++SO2+H20=Caso4+2H20+CO。
为了充分中和珊瑚砂与潜在酸性硫酸盐土壤（完全氧化后PH大于等于6.5）的最佳配比，采用不同比例的珊瑚砂对酸性硫酸盐土壤进行中和。当珊瑚砂与潜在酸性硫酸盐土的质量比为1：100（CA：S=2：5）在30min后稳定，pH值为50时，当珊瑚砂与酸性土的质量比为9：100（CA：S=18：5）时，达到可能的酸性硫酸盐土的pH值65，满足疏浚要求。
2.2有效疏浚土中和能力分析
根据疏浚区土壤样品分析结果，原状土理论酸中和能力明显超过了潜在酸含量，但在实际中和过程中，受碳酸钙颗粒大小的影响，有效酸中和能力与理论值有显著差异。碳酸钙颗粒尺寸越大，有效酸中和能力越低。研究了不同粒径珊瑚砂的中和作用（珊瑚砂与酸性土壤的质量比为1：50，即CA：S=4：5）。在珊瑚砂与酸性土壤同步混合的情况下，pH值随粒径的增大而减小。颗粒尺寸与中性的关系并不容易。粒径越小，中性越强。在酸性土壤中，可能会涉及中和材料颗粒。
无论是粒径和土壤颗粒一起，平均粒径（0.5mm）处的pH值均显著低于粒径为0.27mm处的pH值，最终pH值约为5.35。随着粒径的不断增大，pH值下降较快。当粒径为3～4mm时，终点pH值为4.27。通过对酸性土壤进行氧化和中和试验，结果表明，珊瑚砂的中和能力和中和率随粒径的增大而减小（珊瑚砂与酸性土壤的质量比为1：50，珊瑚砂的投加量为0.1g）。
总之，珊瑚砂的中和作用与颗粒大小密切相关。一般来说，粒径越小，中和的可能性就越小。如果颗粒大小超过0.27毫米，珊瑚砂对酸性土壤有中和作用。当平均粒径为0.5mm时，中性比0.27mm以下的珊瑚砂低20%。如果粒径增加到3-4mm，则中和能力下降百分之50。从混合方式看，中和前氧化的最终pH值高于同步混合液，说明中和前氧化硫酸与中和料反应较好。因此需要计算PSD试验后原状土的粒径分布。
3潜在酸性硫酸盐土体的处理
疏浚吹填是一项庞大的土方工程，应尽最大努力避免土壤大量酸化。针对项目可能产生的酸性硫酸盐土，具体措施如下：（1）土壤主要为红树林残积土和淤泥质土，有潜在酸性硫酸盐且无珊瑚砂（灰砂）的土壤无自中和能力，不符合质量要求。复垦后的土地容易清洁和污染，故应按弃土处理。赃物引导至项目指定的近海垃圾填埋场。排泥口位于水下12米处，以减少对周围水质的影响，并避免在运输过程中与大气接触。（2）根据上述SPOCAS试验数据分析，疏浚区主要为珊瑚土，具有较强的自中和能力，具体措施如下：疏浚并填充，原来的珊瑚砂层被破坏，运输和重组后，伴随着疏浚的损失，进入恢复区的潜在酸性硫酸盐土壤的实际含量减少，珊瑚砂的粒度分布将与原来疏浚区不同。因此，有必要完成不同的区域和层，以避免潜在酸性硫酸盐土壤的局部收集，这将在以后造成处置困难。（3）加强吹填过程中土壤过氧化氢pH值的监测，确保其符合环境质量要求。对于一些不符合要求的区域，假设采用水力充填增加损失或机械分散混合料等方法来控制可能的砂尿素含量比例。压碎部分珊瑚砂，作为替代混合物，以粘附在深层混合物中，并在后期准备周围区域。
4吹填区管理
吹填区管理是指挖掘机运输的泥沙储存在回收区的现场处理过程。这是主要包括高度控制、管道、管道等过程，液压充填区高度调整的质量和效率是指沉积物的高度调整，液压加注高度与设计高度之间的差异在允许的平坦区域内检查。对吹填区域的水平进行更密切的检查，除规定时间内定期调查外，还可采用简单的标杆法或检测方法进行指导；标杆法是利用不同的显示标记，在插入吹填区内，使用不同距离和尺寸的显示标记来控制高度的方法，这些方法是基于不同的地面取款，根据不同的柱分布，张贴数据的最佳显示，方便当地管理人员查看。这一控制方法相对简单。吹填区控制点的校验，是指对疏浚工程中高度控制点的校正和验证。高度调节器是吹填区高度调节的基础，是测量吹填区高度的唯一标尺。因此，应根据正常程序对税级进行特别保护和定期校准。此外，要经常检查，不定期整改。不规则的纠正要求监理人保证控制点的准确性，以避免控制点出现意外误差。
5结束语
在热带地区红树林生境周围疏浚和开垦含有潜在酸性硫酸盐的土壤时，应综合考虑土壤特性、可能的酸性硫酸盐总量、允许的环境限制、处置措施的可行性，施工时间和计划盈利能力如果土壤中的还原硫含量高或土壤的酸中和能力不足。
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