CN106193059A - 一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，首先排除隔堤施工区域范围内的积水，再进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩施工，然后在形成的淤泥搅拌固化桩复合堤基上，按隔堤的结构形式自下而上铺设并充灌每层编织布袋体，形成堤身；优点是这种筑堤工艺中堤基处理方法施工简便、成本低，只需利用淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩进行基础固结处理，施工周期短，且无需通过打设塑料排水板进行压载排水固结；原位打设淤泥搅拌固化桩长桩和短桩，形成高强度的淤泥搅拌固化桩复合堤基，并利用淤泥固化土袋体层做堤身，仅利用了围区内的淤泥，大大节省了资源，降低了原材料成本。

Description

一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法
技术领域
本发明涉及一种筑堤技术，尤其是涉及一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法。
背景技术
目前，在吹填工程施工中，工程区内浅滩上的隔堤筑堤工艺一般为：先在隔堤施工区域范围内的浅滩上充填膜袋形成砂被层，然后在砂被层上插打塑料排水板，再在砂被层上抛石筑堤或铺设膜袋充灌砂筑堤。这种隔堤筑堤工艺存在以下两方面问题：一方面，由于施工区一般位于滩涂，一般水深为0.5～1米，因此在插设塑料排水板之前，需要先完成砂被层施工为塑料排水板施工提供工作面，造成施工周期长；另一方面，由于堤基处理是利用压载排水固结，因此排水固结的时间周期长，堤身稳定性差，堤身加高需根据堤基固结程度进行分层间隔加载；此外，为满足隔堤的抗滑稳定要求，就需要扩大砂被层的宽度，这会造成施工中需要大量砂资源，然而由于砂石资源开采受限、资源缺乏，因此在吹填工程施工中经常因砂石资源紧缺造成工期延误。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种施工简单、施工周期短、施工成本低的浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其有效地利用了围区内的淤泥，节省了砂石资源，且修筑形成的浅滩淤泥固化隔堤的稳定性满足要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于包括以下步骤：
①根据隔堤施工区域范围内是否有积水，确定是否施工袋装固化土挡水子堰，具体过程为：如果隔堤施工区域范围内有积水，则先在隔堤施工区域范围内沿待修筑的隔堤的堤身长度方向的两侧边界处各打设一条袋装固化土挡水子堰，然后排出隔堤施工区域范围内的积水；如果隔堤施工区域范围内无积水，则不进行袋装固化土挡水子堰施工；
②在隔堤施工区域范围内进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩施工，形成淤泥搅拌固化桩复合堤基，其中，淤泥搅拌固化桩长桩的置换率通过抗滑稳定计算得到，淤泥搅拌固化桩长桩均匀布设，淤泥搅拌固化桩短桩均匀布设于淤泥搅拌固化桩长桩之间，淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间的搭接长度为20～30厘米；
③根据待修筑的隔堤的堤身长度和堤身断面宽度确定待充灌的编织布袋体的尺寸，然后根据待充灌的编织布袋体的尺寸现场缝制编织布袋体，在现场缝制过程中，在每个编织布袋体上预留若干个充灌口；接着按照待修筑的隔堤的结构形式，在淤泥搅拌固化桩复合堤基上自下而上叠加铺设每层编织布袋体，在铺设好每层编织布袋体后通过预留的充灌口向该层的编织布袋体灌入淤泥固化土形成淤泥固化土袋体层，在完成每层编织布袋体的铺设和充灌后形成堤身。
所述的步骤①中的袋装固化土挡水子堰的顶标高高于隔堤施工区域范围内积水的水面50厘米，这已考虑了合理的施工期沉降量。
所述的步骤①中的两条袋装固化土挡水子堰之间的距离由抗滑稳定计算出隔堤的宽度而确定。
所述的步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩均利用滩涂淤泥快速固结施工设备及施工方法完成。在此，可采用专利号为201010295280.5的中国发明专利公开的海涂泥快速固结施工机械设备及施工方法进行打桩施工，不仅施工简单、工作效率高，而且固结周期短，固结强度高。
所述的步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩的桩身强度、桩身长度和淤泥搅拌固化桩短桩的桩身强度、桩身长度均由抗滑稳定计算得到。淤泥搅拌固化桩长桩的桩身长度一般为8米左右，淤泥搅拌固化桩短桩的桩身长度一般为1米左右。
所述的步骤③中的编织布袋体由200g/m2～460g/m2的编织布缝制而成。对编织布克量的要求，是为了使编织布袋体具有足够的抗拉强度，可根据具体施工要求选用不同规格的编织布。
所述的步骤③中的淤泥固化土袋体层的厚度为0.5米～0.8米。
所述的步骤③中的淤泥固化土袋体层的28天无侧限抗压强度为20千帕～40千帕。
所述的步骤③中的隔堤的结构由抗滑稳定计算确定。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)本发明方法先排除隔堤施工区域范围内的积水，再进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩施工，然后在形成的淤泥搅拌固化桩复合堤基上，按隔堤的结构形式自下而上铺设并充灌每层编织布袋体，形成堤身，这种筑堤工艺中堤基处理方法施工简便、成本低，只需利用淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩进行基础固结处理，施工周期短，且无需通过打设塑料排水板进行压载排水固结。
2)利用本发明方法施工的隔堤形式，无需进行砂被层施工，通过原位打设淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩，形成高强度的淤泥搅拌固化桩复合堤基，并利用淤泥固化土袋体层做堤身，仅利用了围区内的淤泥，解决了现有的隔堤施工依赖于砂石资源的问题，并降低了原材料成本。
3)利用本发明方法修筑完成的浅滩淤泥固化隔堤，其下部基础为淤泥搅拌固化桩复合堤基，上部堤身为分层充灌的淤泥固化土袋体层结构，堤身无需过多的镇压结构，相对断面较小，下部淤泥搅拌固化桩复合堤基承载力好、沉降量少、结构稳定可靠。
4)通过控制淤泥搅拌固化桩长桩的置换率，使修筑完成的隔堤整体性达到抗滑稳定性要求，而淤泥搅拌固化桩短桩一方面将淤泥搅拌固化桩长桩连接在一起，形成整体，提高淤泥搅拌固化桩复合堤基的稳定性和承载力，另一方面也为上部堤身结构施工提供了工作面。
5)由于下部基础为淤泥搅拌固化桩复合堤基，后期施工沉降小，因此不需要预留很多沉降，使得堤身结构断面尺寸大大减小，降低施工成本。
6)由于下部基础为淤泥搅拌固化桩复合堤基，稳定性和承载力较好，因此上部堤身施工时不需要分层间隔加载，施工工期大大缩短。
附图说明
图1为利用实施例一和实施例二给出的筑堤方法修筑得到的浅滩淤泥固化隔堤的断面结构示意图；
图2为利用实施例三给出的筑堤方法修筑得到的浅滩淤泥固化隔堤的断面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：
本实施例提出的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其包括以下步骤：
①假设隔堤施工区域范围内有积水，则先在隔堤施工区域范围内沿待修筑的隔堤的堤身长度方向的两侧边界处各打设一条袋装固化土挡水子堰，然后排出隔堤施工区域范围内的积水，为隔堤的淤泥搅拌固化桩的施工创造条件。
②位于袋装固化土挡水子堰之间的隔堤施工区域范围内进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩的打桩施工，形成淤泥搅拌固化桩复合堤基。其中，淤泥搅拌固化桩长桩的置换率通过抗滑稳定计算得到。通过控制淤泥搅拌固化桩长桩的置换率，使修筑完成的隔堤整体性达到抗滑稳定的要求。淤泥搅拌固化桩长桩均匀布设，淤泥搅拌固化桩短桩均匀布设于淤泥搅拌固化桩长桩之间，淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间的搭接长度为25厘米。
③根据待修筑的隔堤的堤身长度和堤身断面宽度确定待充灌的编织布袋体的尺寸，然后根据待充灌的编织布袋体的尺寸现场缝制编织布袋体，在现场缝制过程中，在每个编织布袋体上预留若干个充灌口；接着在淤泥搅拌固化桩复合堤基满足强度要求的情况下，按照待修筑的隔堤的结构，在淤泥搅拌固化桩复合堤基上自下而上叠加铺设每层不同尺寸大小的编织布袋体，在铺设好每层编织布袋体后通过预留的充灌口向该层的编织布袋体灌入淤泥固化土形成淤泥固化土袋体层，在完成每层编织布袋体的铺设和充灌后形成堤身。其中，淤泥固化土袋体层为利用泥浆泵等设备向铺设好的编织布袋体中通过预留充灌口灌入淤泥固化土，经过一段时间固化后形成稳定的整体结构。在按照待修筑的隔堤的结构完成淤泥固化土袋体层叠加铺设后，形成堤身，其断面结构如图1所示。
在本实施例中，步骤①中的袋装固化土挡水子堰的顶标高根据隔堤施工区域范围内的水面标高确定，要求袋装固化土挡水子堰的顶标高高于隔堤施工区域范围内积水的水面标高，在实际施工时可将袋装固化土挡水子堰的顶标高设计为高于隔堤施工区域范围内积水的水面50厘米，这已考虑了合理的施工期沉降量。
在本实施例中，步骤①中的两条袋装固化土挡水子堰之间的距离由抗滑稳定计算出隔堤的宽度而确定。
在本实施例中，步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩均利用现有的滩涂淤泥快速固结施工设备及施工方法打桩施工完成。如采用专利号为201010295280.5的中国发明专利公开的海涂泥快速固结施工机械及施工方法进行打桩施工，不仅施工简便、工作效率高，而且固结周期短，固结强度高。
在本实施例中，步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩的桩身强度、桩身长度和淤泥搅拌固化桩短桩的桩身强度、桩身长度均由抗滑稳定计算得到。淤泥搅拌固化桩长桩的桩身长度一般为8米左右，淤泥搅拌固化桩短桩的桩身长度一般为1米左右。
在本实施例中，步骤③中的编织布袋体由200g/m2～460g/m2的编织土工布缝制而成，对编织布克量的要求，是为了使编织布袋体具有足够的抗拉强度，可根据具体施工要求选用不同克重的编织布；步骤③中的淤泥固化土袋体层的厚度为0.5米～0.8米，如具体为0.6米；步骤③中的淤泥固化土袋体层的28天无侧限抗压强度为20千帕～40千帕；步骤③中的淤泥固化土为淤泥与固化剂搅拌混合而成，固化剂掺量不小于7％；步骤③中的待修筑的隔堤的结构(包括堤顶宽度、边坡的坡度)由抗滑稳定计算确定。
假设隔堤施工区域范围内涂面的标高为+0米，并假设根据工程需要确定的待修筑的隔堤的顶高程为+5.0米，待修筑的隔堤的高度为后期吹填高程加预留标高，待修筑的隔堤的长度为2000米。根据基础力学指标进行抗滑稳定计算确定待修筑的隔堤的结构尺寸及技术参数，具体为：堤顶宽度为3米，堤身左侧+2.0米标高处有一8米宽平台，边坡为1：1.5。两条袋装固化土挡水子堰之间的距离即淤泥搅拌固化桩复合堤基的宽度为50米。淤泥搅拌固化桩长桩的置换率为16.2％，垂直于堤轴线方向无搭接，平行于堤轴线方向淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间搭接25厘米。淤泥搅拌固化桩长桩的桩身强度为28天无侧限抗压强度1兆帕，桩身长度为8米。淤泥搅拌固化桩短桩的桩身强度为28天无侧限抗压强度40千帕，桩身长度为0.6米。并确定淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩的直径均为1米，隔堤长度为2000米。
具体施工过程中，堤基处理是主要环节，由于围区内有较深的积水，应先完成袋装固化土挡水子堰的充灌，并抽去隔堤施工区域范围内的积水，然后在两条袋装固化土挡水子堰中间充灌能达到一定强度要求的淤泥固化土，以整平隔堤范围内的施工区域，满足淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩的施工。淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩完成后一定龄期内，应检测其强度等指标是否达到要求。堤基处理检测合格后，再施工上部淤泥固化土袋体层。
实施例二：
本实施例提出的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其包括以下步骤：
①假设隔堤施工区域范围内有积水，则先在隔堤施工区域范围内沿待修筑的隔堤的堤身长度方向的两侧边界处各打设一条袋装固化土挡水子堰，然后排出隔堤施工区域范围内的积水，为隔堤的淤泥搅拌固化桩的施工创造条件。
②位于袋装固化土挡水子堰之间的隔堤施工区域范围内进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩的打桩施工，形成淤泥搅拌固化桩复合堤基。其中，淤泥搅拌固化桩长桩的置换率通过抗滑稳定计算得到。通过控制淤泥搅拌固化桩长桩的置换率，使修筑完成的隔堤整体性达到抗滑稳定的要求。淤泥搅拌固化桩长桩均匀布设，淤泥搅拌固化桩短桩均匀布设于淤泥搅拌固化桩长桩之间，淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间的搭接长度为30厘米。
③根据待修筑的隔堤的堤身长度和堤身断面宽度确定待充灌的编织布袋体的尺寸，然后根据待充灌的编织布袋体的尺寸现场缝制编织布袋体，在现场缝制过程中，在每个编织布袋体上预留若干个充灌口；接着在淤泥搅拌固化桩复合堤基满足强度要求的情况下，按照待修筑的隔堤的结构，在淤泥搅拌固化桩复合堤基上自下而上叠加铺设每层不同尺寸大小的编织布袋体，在铺设好每层编织布袋体后通过预留的充灌口向该层的编织布袋体灌入淤泥固化土形成淤泥固化土袋体层，在完成每层编织布袋体的铺设和充灌后形成堤身。其中，淤泥固化土袋体层为利用泥浆泵等设备向铺设好的编织布袋体中通过预留充灌口灌入淤泥固化土，经过一段时间固化后形成稳定的整体结构。在按照待修筑的隔堤的结构完成淤泥固化土袋体层叠加铺设后，形成堤身，其断面结构如图1所示。
实施例三：
本实施例提出的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其包括以下步骤：
1)假设隔堤施工区域范围内无积水，则不进行袋装固化土挡水子堰施工。
2)直接在对隔堤施工区域范围内进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩的打桩施工，形成淤泥搅拌固化桩复合堤基。其中，淤泥搅拌固化桩长桩的置换率通过抗滑稳定计算得到。通过控制淤泥搅拌固化桩长桩的置换率，使修筑完成的隔堤整体性达到抗滑稳定的要求。淤泥搅拌固化桩长桩均匀布设，淤泥搅拌固化桩短桩均匀布设于淤泥搅拌固化桩长桩之间，淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间的搭接长度为25厘米。
3)根据待修筑的隔堤的堤身长度和堤身断面宽度确定待充灌的编织布袋体的尺寸，然后根据待充灌的编织布袋体的尺寸现场缝制编织布袋体，在现场缝制过程中，在每个编织布袋体上预留若干个充灌口；接着在淤泥搅拌固化桩复合堤基满足强度要求的情况下，按照待修筑的隔堤的结构，在淤泥搅拌固化桩复合堤基上自下而上叠加铺设每层不同尺寸大小的编织布袋体，在铺设好每层编织布袋体后通过预留的充灌口向该层的编织布袋体灌入淤泥固化土形成淤泥固化土袋体层，在完成每层编织布袋体的铺设和充灌后形成堤身。其中，淤泥固化土袋体层为利用泥浆泵等设备向铺设好的编织布袋体中通过预留充灌口灌入淤泥固化土，经过一段时间固化后形成稳定的整体结构。在按照待修筑的隔堤的结构完成淤泥固化土袋体层叠加铺设后，形成堤身，其断面结构如图2所示。
在本实施例中，步骤2)中的淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩均利用现有的滩涂淤泥快速固结施工设备及施工方法打桩施工完成。如采用专利号为201010295280.5的中国发明专利公开的海涂泥快速固结施工机械及施工方法进行打桩施工，不仅施工简便、工作效率高，而且固结周期短，固结强度高。
在本实施例中，步骤2)中的淤泥搅拌固化桩长桩的桩身强度、桩身长度和淤泥搅拌固化桩短桩的桩身强度、桩身长度均由抗滑稳定计算得到。淤泥搅拌固化桩长桩的桩身长度一般为8米左右，淤泥搅拌固化桩短桩的桩身长度一般为1米左右。
在本实施例中，步骤3)中的编织布袋体由200g/m2～460g/m2的编织土工布缝制而成，对编织布克量的要求，是为了使编织布袋体具有足够的抗拉强度，可根据具体施工要求选用不同克重的编织布；步骤3)中的淤泥固化土袋体层的厚度为0.5米～0.8米，如具体为0.6米；步骤3)中的淤泥固化土袋体层的28天无侧限抗压强度为20千帕～40千帕；步骤3)中的淤泥固化土为淤泥与固化剂搅拌混合而成，固化剂掺量不小于7％；步骤3)中的待修筑的隔堤的结构(包括堤顶宽度、边坡的坡度)由抗滑稳定计算确定。
上述各实施例中，在向每个编织布袋体中充灌淤泥固化土前，应对编织布袋体进行仔细检查，如有破损应修补后再充灌。预留充灌口应预留在编织布袋体的上表面，预留充灌口需设置多个，预留充灌口的个数应根据编织布袋体的尺寸、充灌的淤泥固化土和充灌的压力确定。充灌时应控制编织布袋体的饱满度和平整度。己充灌好的淤泥固化土袋体应及时铺设无纺土工布保护，防止阳光直射下暴露过长时间，同时应避免人为和施工机械的破坏。若编织布袋体出现破损或孔洞，应及时修补，修补原则为釆用相同材料，并且拼接宽度应不小于1.5米；在充灌淤泥固化土袋体时不允许袋体直接留有空隙，相邻两层之间留有通缝。
需要注意的是，以上所述仅为本发明方法的较佳实施例，并非因此限定本发明方法的专利保护范围，本发明方法还可以对上述各种使用的材料和使用的技术进行改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明方法的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明方法所涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于包括以下步骤：
①根据隔堤施工区域范围内是否有积水，确定是否施工袋装固化土挡水子堰，具体过程为：如果隔堤施工区域范围内有积水，则先在隔堤施工区域范围内沿待修筑的隔堤的堤身长度方向的两侧边界处各打设一条袋装固化土挡水子堰，然后排出隔堤施工区域范围内的积水；如果隔堤施工区域范围内无积水，则不进行袋装固化土挡水子堰施工；
②在隔堤施工区域范围内进行淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩施工，形成淤泥搅拌固化桩复合堤基，其中，淤泥搅拌固化桩长桩的置换率通过抗滑稳定计算得到，淤泥搅拌固化桩长桩均匀布设，淤泥搅拌固化桩短桩均匀布设于淤泥搅拌固化桩长桩之间，淤泥搅拌固化桩长桩与淤泥搅拌固化桩短桩之间的搭接长度为20～30厘米；
③根据待修筑的隔堤的堤身长度和堤身断面宽度确定待充灌的编织布袋体的尺寸，然后根据待充灌的编织布袋体的尺寸现场缝制编织布袋体，在现场缝制过程中，在每个编织布袋体上预留若干个充灌口；接着按照待修筑的隔堤的结构形式，在淤泥搅拌固化桩复合堤基上自下而上叠加铺设每层编织布袋体，在铺设好每层编织布袋体后通过预留的充灌口向该层的编织布袋体灌入淤泥固化土形成淤泥固化土袋体层，在完成每层编织布袋体的铺设和充灌后形成堤身。
2.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤①中的袋装固化土挡水子堰的顶标高高于隔堤施工区域范围内积水的水面50厘米。
3.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤①中的两条袋装固化土挡水子堰之间的距离由抗滑稳定计算出隔堤的宽度而确定。
4.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩和淤泥搅拌固化桩短桩均利用滩涂淤泥快速固结施工设备及施工方法完成。
5.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤②中的淤泥搅拌固化桩长桩的桩身强度、桩身长度和淤泥搅拌固化桩短桩的桩身强度、桩身长度均由抗滑稳定计算得到。
6.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤③中的编织布袋体由200g/m2～460g/m2的编织布缝制而成。
7.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤③中的淤泥固化土袋体层的厚度为0.5米～0.8米。
8.根据权利要求1所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤③中的淤泥固化土袋体层的28天无侧限抗压强度为20千帕～40千帕。
9.根据权利要求8所述的一种浅滩淤泥固化隔堤的筑堤方法，其特征在于所述的步骤③中的隔堤的结构由抗滑稳定计算确定。
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