机淤固堤技术在实践中的应用与研究（张淑红,张学鹏,许东波）

摘要：淤背固堤是黄河职工在黄河下游治理实践中的一项重要发明，是进行黄河下游治理、确保黄河长治久安的一项重要战略措施。好的淤背固堤作业方法可以大大降低排水量，减少围堤的着水时间和危险性，降低施工成本，提高工程效益。笔者根据黄河下游机淤固堤的实际情况和淤背固堤施工现场中的实践经验，浅显的谈了一些机淤固堤工程作业中的方式方法，和大家交流。

关键词：机淤固堤技术 实践经验 应用 研究

1、机淤固堤的基本原理

自20世纪70年代开始，黄河职工根据黄河多泥沙的特点，自制了简易式挖泥船，利用高压水流破坏河床土体，形成泥浆，再利用水力管道输送的原理，将含有大量泥沙的泥浆输送至黄河大堤背河进行沉放，将黄河大堤加宽50-100m。这种加固大堤的方式，黄河职工称之为“机械淤背固堤”，又简称“机淤”。

黄河下游的机淤固堤就是采用机械设备将黄河河道内淤积的泥沙，利用水力管道输送至大堤背河侧沉放。这样既增强堤防强度，延长堤防渗径，降低水力坡降，避免发生渗水、管涌、滑坡等险情，又为黄河淤积的泥沙解决了出路，还增加淤背区面积，促进了黄河产业经济的发展。

2、机淤固堤的生产实施过程

机械淤背固堤的主要生产过程包括造浆、泥沙输送和泥沙沉放，并且缺一不可，其中任何一个环节对系统的生产效率和生产成本都起着决定性的作用。

2.1造浆就是将已经沉积的固堤泥沙与水混合，形成可以流动的泥浆，为水利输送泥沙创造条件，以便通过抽取泥浆的手段达到取土的目的。

2.2输送就是将制造的泥浆输送到设计地点。黄河下游的机械淤背固堤主要是采用泥浆泵和水力管道进行有压输送。在输送距离较近时，一般采用单级泵输送；在排距较远，单级泵输送困难时，需要进行接力输送。

2.3沉放就是按照设计将泥沙沉放到指定地点，达到加固黄河大堤的效果，这是淤背固堤工程的最终目的。通过水力管道输送到大堤北河侧的是泥浆，泥沙沉放需要将泥浆中的水与泥沙进行分离，将水排走，将泥沙按照工程设计进行堆放。此外，由于在河道内挖取的泥沙颗粒较粗，多为粉沙和粉细沙，遇风雨天气易产生风沙和水土流失，所以，沉放这一生产过程也包括对淤背体的防护，即在沉沙达到一定程度以后，采取必要的措施，以保持工程的完整性和耐久性，达到设计要求。

通过多年实践，淤背固堤已由单指利用简易式挖泥船,逐步发展到利用挖泥船、泥浆泵、水力冲挖机组、组合机泵等多种水利机械设备并举。但无论采用何种机械，都是从黄河河道中取沙，利用水流的挟沙特性和水力管道的输送能力将泥沙输送至大堤背河侧沉放。

3、机淤固堤作业在实践中的尝试与应用

2.1输沙距较远时，采用泥浆泵配合双接力泵作业法。

1999年河南封丘一期机淤固堤工地（171桩号）。因为输沙距较远（3000米），输沙管承受压力较大，经常出现管道接头胶垫损坏甚至管道开焊现象。对此，我们采取了“水枪封闭法”，避免加压泵进水口进空气，大见成效，保证了施工的顺利进行，降低了施工成本，实现利润7万元。

2.2 筑围堤困难时，采用灌袋筑堤法

1999年河南封丘一期机淤固堤工地（171桩号）。为赶工期、赶进度，在土场较远、基础薄弱、筑围堤困难的情况下，我们采用了“灌袋筑堤法”，为施工赢得了时间，保证了施工工期。本方法的具体作业方式是：在待筑堤位置铺好编织袋（一条编织袋的长度应控制在100米以内，直径在1.0～1.2米之间），地势较低的那头袋口扎死，然后用小泥浆泵（4寸或6寸）向袋内灌注沙浆。灌浆近满时，在袋顶部用剪或刀扎上若干小孔洞，让清水泄出，灌满为止。如此循环，由一袋到一层，由一层到多层，直至完成相应断面的围堤。

2.3进浆时，采用接力泵五花头进水口法

2000年阳谷陶城铺机淤固堤工地（5+800桩号）。进浆时，往往都采用聚浆池。为方便管理，我们取消了聚浆池，将泥浆泵出水口通过五花进水口进入接力泵，此种方法称为“接力泵五花头进水口法”。 本期工程提高了生产效率，降低了施工成本，实现利润15万元。

2.4出浆时，采用接力泵五花头出水口法

2000年阳谷陶城铺机淤固堤工地（5+600～6+104）。为减轻围堤的威胁，在输沙管出水口处安装五花分水头，将一个出水口改成4～6个出水口，然后根据需要，在分水头上接出不同长度六寸泥浆带子，引水流至相应的位置；在淤区整平时，也可将水流引至低洼处，实现淤平的目的，减少淤区盖顶时平整的工作量，此种方法称之为“接力泵五花头出水口法”。

2.5 为减少排水量，采用分水阀排水法

2001年郓城机淤固堤工地（308+500～309+450）。为减少进入淤区清水数量，在吸泥船或电泵平台附近河内漂浮的管道上，安设两个直径250～300毫米的阀门，含沙量低时，打开阀门，将水沙混合物排入河内；含沙量高时，关闭阀门，将泥浆输送到淤区内。我们称这种方法为“分水阀排水法”。 这样，大大降低了排水量，减少了围堤的着水时间和危险性，提高了效益，该工程节约费用1万元，

2.6当工程即将竣工时，为使机淤平整，可采取编织袋引流淤平法或软袋输沙法

2.6.1编织袋引流淤平法

1999年河南封丘一期机淤固堤工地（171+000桩号）。在淤沙任务将近完成时，淤区的平整是个大问题。为解决难题，我们采用了“编织袋引流淤平法”。 本方法的具体作业方式即在出水口接上长编织袋，编织袋的长度根据现场情况定，由此达到淤平的目的，可节约费用1万元。

2.6.2软袋输沙法

在机淤工程中，输沙管道一般是延伸工地边缘，泥沙由管口开始淤积，并形成一定的坡降向周围流动，达到机淤土方的目的。但是当工程即将竣工时，需要对因泥浆流动产生的低洼处（坡面）进行机淤平整。如果用延伸钢管至作业面，一是管道连接工作量大，二是造价高，三是固定后的钢管无法摆动，淤积面积小。阳谷河务局在平阴机淤工地施工中，采取机淤固堤软袋输沙方法，并解决了因软管在淤区中沉陷而影响生产的问题，对于其他机淤工程的施工具有很好的借鉴作用。具体的作业方法为：用编制袋缝制成软管，套在输沙钢管上，利用编制袋的柔韧性达到摆动自如的目的，且软管的长短上也可以灵活掌握，这样就可以直接把泥沙输送到需要淤积的地方，当淤积到要求时，可以很自然的将软管变换角度，淤积其它需要泥沙的地方，达到了节时、节力、节支的目的。但是利用软管输沙，由于软管直接贴在淤区泥土上，且新淤积的泥土含水量大，软管附在上面会发生沉陷现象，以至软管被埋没而无法生产。为了解决软管沉陷问题，采取人工扰动的办法防止下沉，即用人工在软管上踩动，利用软管下泥沙的浮力和弹力使软管始终保持在泥沙之上，保持正常生产。根据施工经验看，编制输沙软管可以长达100米左右，摆动角度不受限制，基本满足了机淤固堤等工程施工的需要。

长期实践证明，凡是进行淤背固堤且达到加固标准的堤段，发生大洪水时在背河都没有险情发生，为确保黄河防洪安全和沿黄地区社会经济发展提供安全保障。因此长期实施放淤固堤，利用黄河泥沙淤高背河地面，在加固堤防的同时淤筑“相对地下河，使地上“悬河”形似地下流水，实现黄河的长治久安。

作者单位：山东阳谷黄河河务局