CN102635107B

CN102635107B - 吹填淤泥软基的表层快速固结法

Info

Publication number: CN102635107B
Application number: CN201210088536.4A
Authority: CN
Inventors: 朱从富; 王卫东; 高兆福; 倪祖平; 宋兵; 刘永臻; 季飞; 王岩; 林灌南; 金奕; 胡晓军; 赵云海
Original assignee: LIANYUNGANG PORT ENGINEERING DESIGN RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: LIANYUNGANG PORT ENGINEERING DESIGN RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: CN102635107A

Abstract

本发明是一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其步骤是：划定一定面积的施工区，在施工区的四周搭设安全施工通道；在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布；打设浅层排水板；然后在无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水；在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜；在真空排水过程中，进行膜上沉降观测，并及时排除膜上积水；在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上无纺布作为膜上保护；当固结的淤泥承载力达到50Kpa或设计要求后，完成表层固结。本发明方法可以节省工期，节省了工作垫层等工序，实现了淤泥的废物利用，其固结速度快，效果好，可实现流水作业。

Description

吹填淤泥软基的表层快速固结法

技术领域

本发明涉及港口工程中的淤泥软基的排水固结的方法，特别是一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，用于加固新吹填的表面浮淤，作为深层加固的施工持力层。

背景技术

在港口工程建设中，关键技术之一是淤泥处理和淤泥利用，是工程质量、工期和造价的主要影响因素之一。连云港的淤泥颗粒细、含水量高，物理力学指标差，港口建设中，必须对淤泥进行处理，将淤泥挖除或排水固结后作为地基使用。常用的淤泥加固技术和工艺有：

抛石置换：采用机械挖泥将淤泥挖除后抛石，形成抛填地基，或采用爆破挤淤专利技术，将淤泥置换，形成建筑物的稳定基础。优点是：地基承载力高，沉降小。缺点是：需要大量的抛填石料，造成自然资源的浪费；机械挖除的淤泥和爆破挤淤挤出的淤泥造成二次搬运和污染；不能充分有效的利用淤泥资源。

真空预压：最近，港口工程中的淤泥软基多用真空预压技术进行加固，优点是：实现淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原状淤泥，实现了淤泥的废物利用。但新吹填淤泥的含水量很高，表层达到300％。吹填结束后，需要排水、晾晒、自重固结，一般需要4个月，延长了工程工期；开始深层真空预压加固软基前，需要铺设大尺度的编织布以增加整体性、铺设两层竹芭、铺设1米厚的山皮土。

堆载预压：采用超载的办法进行淤泥的排水固结，优点是：加大堆载量并延长压载时间，可以达到较高的淤泥强度。缺点是：同真空预压一样，需要大量的晾晒时间和辅助工程措施，造价高。

淤泥搅拌：采用水泥、石灰或其他新型外加剂进行淤泥的现场搅拌加固，吸收淤泥中的水分，并产生化学反应，把淤泥变硬，形成掺加剂和淤泥的硬性骨架。优点是：淤泥固结快，3个月的强度基本接近最大值。缺点是：外加剂掺加量大，费用高，仅应用于工程的重点部位；工程质量不易保证，很多地区已经取消该工艺。对于高含水量的极稀淤泥效果很差。

吹填淤泥的表层处理一直是工程的难点。淤泥吹填结束后，表层为稀粥状，含水量达到150～300％，依自重沉淀，速度很慢。吹填区表面为锅底状，中间低，沉淀水难以排出。现有技术中常用的做法是：沉淀、晾晒4个月，铺设编织布、竹芭后，用山皮土作为工作垫层，不但大大提高了工程造价，还带来很大的施工风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种排水固结速度快且彻底、节能环保的吹填淤泥软基的表层快速固结法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明是一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特点是，其步骤如下：

（1）建立施工通道：划定一面积为200-1000平方米的吹填淤泥加固区为施工区，在施工区的四周搭设安全施工通道，施工通道采用定位桩以及固定在定位桩上的泡沫块制成；

（2）铺设无纺布、排水板及滤管：在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布，每层无纺布均用塑料编织布包裹并缝制加固；铺设第一层无纺布后，向下穿过第一层无纺布在淤泥上插设塑料排水板，插设间距为0.4～1.0米，深度为0.5～1.5米；2层无纺布铺设完毕后，沿施工区的长度方向在2层无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水；

（3）铺设闭气膜：在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜，铺设后，在闭气膜下设置真空度探头进行膜下真空度观测；

（4）排水固结：在真空排水过程中，进行膜上沉降观测，并及时排除膜上积水；在真空预压沉降后，采用竹芭插入施工区外侧的淤泥中，并辅以稻草、塑料编织布以阻挡施工区外的泥浆流入真空膜上；同时及时进行相邻区域的流水施工；

（5）闭气膜上震动荷载：在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上无纺布作为膜上保护；

（6）检测：对固结的淤泥土样进行钻探取样，检测其承载力达到50Kpa或设计要求后，完成淤泥软基的表层固结。

以上所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法技术方案中：所铺设的闭气膜的厚度可以按需要的实际情况进行选择，优选为0.2毫米。以上材料均为循环利用。

以上所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法技术方案中：在排水固结过程中，闭气膜下的真空度可以按实际施工情况设定，优选为不小于80Kpa。

本发明可以实现在新吹填淤泥表面的稀泥浆上进行真空预压排水，使其快速沉降、排水、加固。加固后的地基作为深层软基加固施工的持力层，减少了吹填淤泥的晾晒时间和辅助工程措施费用，其有效加固深度1米左右。在真空预压的同时，增加表层震动荷载，以打破新形成的淤泥骨架，使其液化，提高加固后淤泥的渗透系数，使其重新固结，达到更高的加固强度。

本发明方法的机理是：

1、表层真空预压：新吹填的淤泥表面，为稀泥浆，含水量极高，排水通畅，在真空吸水作用下，这样的淤泥能够迅速排水，下沉并固结。形成积水坑后，未加固区可以向积水坑排水，并固结。

2、真空预压一定时间后，随着大量出水，含水量降低，密度增加，淤泥固结，原有的大量排水通道被堵塞，渗透系数大大降低，为再次实现快速排水固结，采用表面震动荷载，将固结的淤泥进行震动液化，打通已经堵塞的排水通道。使其增加排水固结速度，减少真空预压时间，增加淤泥固结强度，以达到更好的真空预压效果。

与已有技术相比，本发明优点和技术效果为：

1、本发明方法可以节省工期。码头建设中，围堰形成后很快就能完成吹泥工作，但软基加固则需要一年多的时间，软基加固变成了港口工程的关键线路，并主导了总工期。淤泥吹填后，需要晾晒4个月，这对码头工期影响很大。而采用本发明技术后，可以减少4个月的晾晒时间，为后续软基处理形成流水作业。

2、本发明方法节省了工作垫层等工序施工。常规的吹填淤泥软基加固需要在吹填淤泥上铺设大尺度编织布、竹芭两层、山皮土工作垫层1米厚。采用本发明技术后，可以省略上述工艺，本工艺所使用的材料均为循环使用，就可以大大降低了工程费用。

3、本发明方法实现了淤泥的废物利用。采用本发明技术后，可以加高吹填淤泥，以便加固后作为工作垫层使用。因此可以更多的利用码头港池和航道挖泥的淤泥废物。

4、本发明方法固结速度快，效果好。淤泥颗粒虽然很细，但也属于散体，在震动荷载作用下，饱水散体将被液化。固结后的淤泥再次液化，将使封闭的排水通道重新被打开，提高渗透系数，加快排水速度，提高固结速度和效果。

5、本发明方法可以实现流水作业。由于在稀泥上施工的局限性，本发明技术采用小面积施工区的表层处理，采用流水作业，依次施工。表层真空预压排水固结和后续深层软基处理也可以形成流水作业，这样就大大缩短了整个工程的工期。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其步骤如下：

（5）闭气膜上震动荷载：在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上塑料编织布作为膜上保护；

（6）检测：对固结的淤泥土样进行钻探取样，检测其承载力达到50Kpa后，完成淤泥软基的表层固结。

实施例2，实施例1所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法中：所铺设的闭气膜的厚度为0.2毫米。

实施例3，实施例1所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法中：在排水固结过程中，闭气膜下的真空度不小于80Kpa。

Claims

1.一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于，所铺设的闭气膜的厚度为0.2毫米。

3.根据权利要求1或2所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于：在排水固结过程中，闭气膜下的真空度为不小于80Kpa。